一种水库非控区间流量计算方法、装置及设备

1.本发明涉及水库运行调控技术领域，具体涉及一种水库非控区间流量计算方法、装置及设备。


背景技术：

2.由于大型水库长度往往较长，其来流流量一般由干流来流流量、支流来流流量、非控区间流量(降雨等不容易被准确监测的流量)组成。随着水文监测技术的发展，干流来流流量、支流来流流量已经可以较为准确的获取，但对于非控区间流量，尚无较为准确的直接监测技术，现有对非控区间流量的考虑，往往基于技术人员运行管理经验确定，经常与实际情况有较大差异。由于非控区间流量获取不够准确，无法为水库运行管理提供准确的数据支持，导致水位调度控制精度不足，难以满足精细化调度的现实需求。


技术实现要素：

3.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有非控区间流量数据的获取结果不够准确的缺陷，从而提供一种水库非控区间流量计算方法、装置及设备。
4.第一方面，本发明实施例公开了一种水库非控区间流量计算方法，所述方法包括：构建水库的非恒定流水动力模型；获取目标时段内的水库沿程水位、流量以及目标时段内的实测出流流量变化信息；将所述水库沿程水位、流量作为计算初始条件，将实测坝前水位信息、实测来流流量信息作为计算边界条件，输入到所述非恒定流水动力模型中，得到目标时段内的计算出流流量变化信息；根据所述目标时段内的实测出流流量变化信息以及所述计算出流流量变化信息确定所述目标时段内非控区间流量的变化信息。
5.本发明提供的水库非控区间流量计算方法，可以准确计算到在统计水库的来流流量时，未监测的来流流量随时间的变化信息，解决了现有技术中非控区间流量判断不准确的问题，为水库的科学调度和安全运行提供重要技术支撑。
6.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，获取目标时段内的水库沿程水位、流量，包括：构建水库的恒定流水动力模型；获取目标时段内的实测坝前水位信息和实测来流流量信息；将所述目标时段内的实测来流流量信息和实测坝前水位信息输入到所述恒定流水动力模型中，得到水库沿程水位、流量。
7.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，根据所述目标时段内的实测出流流量变化信息以及所述计算出流流量变化信息确定所述目标时段内非控区间流量的变化信息，包括：分别对所述目标时段内的实测出流流量变化信息和所述计算出流流量变化信息进行积分处理，得到实测出流流量积分以及计算出流流量积分；对所述实测出流流量积分与计算出流流量积分作差，得到积分差；对所述积分差进行求导，得到目标时段内第一非控区间流量的变化信息。
8.本实施方式提供的方法，可以使得到非控区间的流量信息更为准确。
9.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，对所述积分差进行求导之
前，所述方法还包括：根据预设平滑参数对所述第一非控区间流量的变化信息进行修正。
10.本实施方式提供的方法，可以使得到非控区间流量的变化信息更加准确合理。
11.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述方法还包括：获取目标时段内的实测来流流量变化信息；将所述第一非控区间流量的变化信息、所述目标时段的实测来流流量变化信息以及实测出流流量变化信息输入非恒定流水动力模型，得到第一修正计算坝前水位变化信息；将所述目标时段内的第一修正计算坝前水位变化信息、所述目标时段的实测坝前水位变化信息以及目标时段的计算坝前水位变化信息进行比对；根据比对结果对所述第一非控区间流量的变化信息的准确性进行评价。
12.本实施方式提供的方法，通过对第一非控区间流量的变化信息的准确性进行评价，可以使得计算得到的非控区间流量的变化信息更为可信。
13.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述方法还包括：获取所述水库所在区域的气象信息；根据所述气象信息以及所述第一非控区间流量的变化信息确定所述目标时段内非控区间流量在干流上的位置信息；将所述目标时段内非控区间流量在干流上的位置信息以及第一非控区间流量的变化信息输入非恒定流水动力模型，得到目标时段内第一出流流量变化信息；将所述水库沿程水位变化信息以及第一非控区间流量的变化信息输入非恒定流水动力模型，得到目标时段内第二出流流量变化信息；对所述第一出流流量变化信息和第二出流流量变化信息进行比对；根据比对结果确定目标时段内第一非控区间流量从对应的位置传播到坝前的时间信息；根据所述时间信息对所述第一非控区间流量的变化信息进行修正，得到第二非控区间流量的变化信息。
14.本实施方式提供的方法，考虑了水库所在位置的气象条件，可以更加明确地确定非控区间流量的位置；考虑了非控区间流量的传播时间对非控区间流量的影响，使确定的非控区间流量的变化信息更准确。
15.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述方法还包括：将所述第二非控区间流量的变化信息、所述目标时段内的实测来流流量变化信息以及实测出流流量变化信息输入非恒定流水动力模型，得到第二修正计算坝前水位变化信息；将所述第二修正计算坝前水位变化信息与所述目标时段的实测坝前水位变化信息进行比对；根据比对结果对所述第二非控区间流量的变化信息的准确性进行评价。
16.本实施方式提供的方法，通过对第二非控区间流量的变化信息的准确性进行评价，可以使得计算得到的非控区间流量的变化信息更为可信。
17.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，构建水库的恒定流水动力模型以及非恒定流水动力模型之前，所述方法还包括：获取水库的相关参数，所述相关参数包括水库的属性信息、历史来流流量信息、历史出流流量信息以及历史坝前水位信息；根据所述水库的相关参数构建水库的恒定流水动力模型以及非恒定流水动力模型。
18.第二方面，本发明实施例还公开了一种水库非控区间流量计算装置，所述装置包括：构建模块，用于构建水库的非恒定流水动力模型；第一获取模块，用于获取目标时段内的水库沿程水位、流量以及目标时段内的实测出流流量变化信息；第一确定模块，用于将所述水库沿程水位、流量作为计算初始条件，将实测坝前水位信息、实测来流流量信息作为计算边界条件，输入到所述非恒定流水动力模型中，得到目标时段内的计算出流流量变化信息；第二确定模块，用于根据所述目标时段内的实测出流流量变化信息以及所述计算出流
流量变化信息确定所述目标时段内非控区间流量的变化信息。
19.第三方面，本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的水库非控区间流量计算方法。
20.根据第四方面，本发明实施方式还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的水库非控区间流量计算方法。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例中水库非控区间流量计算方法的一个具体示例的流程图；
23.图2为本发明实施例中水库非控区间流量计算方法的一个具体示例的示意图；
24.图3为本发明实施例中水库非控区间流量计算方法的实测坝前水位、计算坝前水位随时间变化图；
25.图4为本发明实施例中水库非控区间流量计算方法的第一修正计算坝前水位、目标时段的实测坝前水位以及目标时段的计算坝前水位随时间的变化关系图；
26.图5为本发明实施例中水库非控区间流量计算方法的第二修正计算坝前水位与实测坝前水位随时间变化图；
27.图6为本发明实施例中水库非控区间流量计算装置的一个具体示例的原理框图；
28.图7为本发明实施例中电子设备的一个具体示例图。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要说明的是术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
32.正如在背景技术中所述，准确识别非控区间流量，能够为水库安全调度和运行提供支撑。在水库中，对于非控区间流量，尚无较为准确的直接监测技术，现有对非控区间流量的考虑，往往基于技术人员运行管理经验确定，经常与实际情况有较大差异。有鉴于此，本发明实施例提供一种水库非控区间流量计算方法，通过基于水库动力计算模型，根据实际测量的来流流量和坝前水位，计算出流流量，并和实测出流流量进行比较，确定非控区间流量，采用这种方案得到的非控区间流量会更加准确，在满足精度要求的前提下，更加符合
实际情况和物理规律。
33.本发明实施例公开了一种水库非控区间流量计算方法，可以应用于非控区间流量计算终端或者处理器，该计算终端或处理器可以与水库的相关数据库或者流量和水位监测终端通信连接，用于获取水库的来流流量、实测流量以及坝前水位等相关数据，如图1所示，该方法包括如下步骤：
34.步骤101，构建水库的非恒定流水动力模型。
35.示例性地，水动力模型可以是采用有限差分法求解圣维南方程组以及一维对流扩散方程，可用于单一河道或复杂河网的水动力水质模拟，可处理恒定流及非恒定流，提供了水位、流量、水位-流量关系型、自由出流、水闸、水堰等边界类型；可考虑区间入流或点源排污；可模拟水闸、水堰、水泵的作用以及其调度过程；可实时输出监测断面的水位、流量等计算结果；可冷启动或热启动；可自定义模型输出方式。本技术实施中，水库的恒定流水动力模型可以求解恒定流条件下水位、流量、水位-流量之间的关系，水库的非恒定流水动力模型可以求解非恒定流条件下水位、流量、水位-流量之间的关系。
36.作为本发明一个可选实施方式，构建水库的非恒定流水动力模型之前，该方法还包括：
37.获取水库的相关参数，所述相关参数包括水库的属性信息、历史来流流量信息、历史出流流量信息以及历史坝前水位信息。
38.示例性地，水库的属性信息可以包括但不限于水库的范围、地形断面资料、水库的主要支流信息和次要支流信息、坝前水位调节信息等，本技术实施例中，获取水库的相关参数，该水库库区范围为坝前-库尾，水库总长度756900m；确定水库包括2条主要支流、11条次要支流；坝前水位调节范围，正常蓄水位175m、最低消落水位145m；具体可以收集2015年-2022年水库的干流、各个支流地形断面资料、实测来流流量(干流来流流量、支流来流流量)、实测坝前水位、实测出流流量(机组出流流量)等数据。
39.根据所述水库的相关参数构建水库的非恒定流水动力模型。
40.示例性地，本技术实施例中，根据水库的相关参数，建立适用于该水库的恒定流、非恒定流水动力模型。模型框架可以如图2所示。图2中：
①
为库尾边界，
⑥
为坝前边界，
⑦
、
⑨
为主要支流起点边界。为干、支流交汇点。1、2、3为干流河道，4、5分别为主要支流河道。[1]、[2]、[3]为蓄水池，其库容由11条次要支流的水位-库容关系简化、合并而来；其位置根据11条次要支流与干流交汇点所在位置综合确定，分别位于水库区、过渡型水库区、湖泊型水库区。空心箭头为11条次要支流的来流流量。蓄水池与干流连接线为虚拟水渠，对库容的影响忽略不计。
[0041]
步骤102，获取目标时段内的水库沿程水位、流量以及目标时段内的实测出流流量变化信息。
[0042]
作为本发明一个可选实施方式，步骤102，包括：构建水库的恒定流水动力模型；获取目标时段内的实测坝前水位信息和实测来流流量信息；将所述目标时段内的实测来流流量信息和实测坝前水位信息输入到所述恒定流水动力模型中，得到水库沿程水位、流量。
[0043]
示例性地，目标时段可以是任一历史时段，本技术实施例对目标时段的具体内容不做限定，本领域技术人员可以根据需求确定。本技术实施例中，目标时段可以是存在非控区间流量的历史时段，非控区间流量用于表征未监测到的来流流量；为了确定目标时段的
具体内容，可以根据预设历史时段内的实测来流流量变化信息、实测出流流量变化信息、恒定流水动力模型以及非恒定流水动力模型，确定预设历史时段内的计算坝前水位变化信息，然后根据预设历史时段内的实测坝前水位信息以及计算坝前水位信息，确定非控区间流量对应的目标时段。预设历史时段可以是实测坝前水位信息以与计算坝前水位信息相差较大时段；可以获取2020年某次洪水过程1400余小时，该时段实测坝前水位信息以与计算坝前水位相关较大，推测是由于人工预估的非控区间流量与实际差别较大导致的，筛选出该洪水过程中的实测坝前水位、实测出流流量(以机组出流流量为准)以及实测来流流量(包括干流来流流量、各个支流来流流量)的时间系列数据。将预设历史时段内的实测来流流量信息以及实测出流流量变化信息输入到如图2所示的恒定流水动力模型框架中，其中干流来流流量代入
①
库尾边界，机组出流流量代入
⑥
坝前边界，主要支流流量分别代入
⑦
、
⑨
主要支流起点边界，11条次要支流流量依次代入。计算得到预设历史时段内水库沿程水位；将预设历史时段内水库沿程水位输入到非恒定流水动力模型，得到预设历史时段内计算坝前水位变化信息；根据所述预设历史时段内的实测坝前水位变化信息以及计算坝前水位信息，确定非控区间流量对应的目标时段；非控区间流量可以包括但不限于降雨等不能被准确监测到的来流流量。本技术实施例中，可以绘制预设历史时段内的实测坝前水位变化信息以及计算坝前水位信息，从而确定非控区间流量对应的目标时段；实测坝前水位、计算坝前水位随时间变化图可以如图3所示，该图中各时段实测水位与计算坝前水位有较大差异，说明在该时段内有非控区间流量，需要分析该时段内的非控区间流量变化过程。本技术实施例中，可以将目标时段初始时刻的实测来流和实测坝前水位变化信息输入如图2所示恒定流水动力模型框架中，其中干流来流流量代入
①
库尾边界，实测坝前水位代入
⑥
坝前边界，主要支流流量分别代入
⑦
、
⑨
主要支流起点边界，11条次要支流流量依次代入计算得到目标时段的水库沿程水位。
[0044]
步骤103，将所述水库沿程水位、流量作为计算初始条件，将实测坝前水位信息、实测来流流量信息作为计算边界条件，输入到所述非恒定流水动力模型中，得到目标时段内的计算出流流量变化信息。
[0045]
示例性地，本技术实施例中，将目标时段的水库沿程水位、流量，将实测坝前水位过程、实测来流流量过程输入到所述非恒定流水动力模型中，可以得到目标时段内的计算出流流量变化信息；为了便于计算和对比，计算出流流量随时间变化过程的数据间隔可以设置为1h或2h。
[0046]
步骤104，根据所述目标时段内的实测出流流量变化信息以及所述计算出流流量变化信息确定所述目标时段内非控区间流量的变化信息。
[0047]
示例性地，本技术实施例中，可以将目标时段内同一个时刻的实测出流流量以及计算出流流量在数值上进行比对，计算目标时段内实测出流流量和计算出流流量在多个时刻的差值，根据得到多个时刻的差值，可以确定目标时段内非控区间流量的变化信息。
[0048]
本发明提供的水库非控区间流量计算方法，可以准确计算到在统计水库的来流流量时未监测的来流流量随时间的变化信息，解决了现有技术中非控区间流量判断不准确的问题，为水库的科学调度和安全运行提供重要技术支撑。
[0049]
作为本发明一个可选实施方式，步骤104，包括：
[0050]
分别对所述目标时段内的实测出流流量变化信息和所述计算出流流量变化信息
进行积分处理，得到实测出流流量积分以及计算出流流量积分。
[0051]
示例性地，对目标时段内的实测出流流量在时间上作数学面积积分计算，得到实测出流流量积分，对目标时段内的计算出流流量在时间上作数学面积积分计算，得到计算出流流量积分。
[0052]
对所述实测出流流量积分与计算出流流量积分作差，得到积分差；对所述积分差进行求导，得到目标时段内第一非控区间流量的变化信息。
[0053]
示例性地，本技术实施例中，可以将目标时段的实测出流流量积分和计算出流流量积分作差处理，得到积分差，对积分差进行求导，得到目标时段内第一非控区间流量的变化信息。
[0054]
作为本发明一个可选实施方式，步骤104，还包括：
[0055]
根据预设平滑参数对所述第一非控区间流量的变化信息进行修正。
[0056]
示例性地，预设平滑参数可以是任一平滑参数，本技术实施例对预设平滑参数的具体内容不作限定，只要能够合理地实现对积分差的平滑修正即可；通过对第一非控区间流量的变化进行修正，可以降低坝前水位测量精度影响，使得到非控区间流量的变化信息更加准确合理。
[0057]
作为本发明一个可选实施方式，步骤104，还包括：
[0058]
获取目标时段内的实测来流流量变化信息；将所述第一非控区间流量的变化信息、所述目标时段的实测来流流量变化信息以及实测出流流量变化信息输入非恒定流水动力模型，得到第一修正计算坝前水位变化信息；将所述目标时段的第一修正计算坝前水位变化信息、所述目标时段的实测坝前水位变化信息以及目标时段的计算坝前水位变化信息进行比对；根据比对结果对所述第一非控区间流量的变化信息的准确性进行评价。
[0059]
示例性地，本技术实施例中，将目标时段的实测来流流量变化信息、实测出流流量变化信息、第一非控区间流量的变化信息作为边界条件，其中非控区间流量设置在坝前断面位置，以水库沿程水位作为初始条件，代入非恒定流水动力模型，得到初修正计算坝前水位变化信息(第一修正计算坝前水位变化信息)；将第一修正计算坝前水位变化信息与目标时段的实测坝前水位进行比对，根据比对结果可以确定非控区间流量的初修正效果；为了便于比对，可以绘制第一修正计算坝前水位、目标时段的实测坝前水位以及目标时段的计算坝前水位随时间的变化关系图，该变化关系图可以如图4所示，实测坝前水位、第一修正计算坝前水位(初修正计算坝前水位)差异较小(最大水位差0.19m，小于0.3m)，说明非控区间流量值的计算结果较好。
[0060]
作为本发明一个可选实施方式，步骤104，还包括：
[0061]
获取所述水库所在区域的气象信息；根据所述气象信息以及所述第一非控区间流量的变化信息确定所述目标时段内非控区间流量在干流上的位置信息。
[0062]
示例性地，由于非控区间流量一般出现在降雨区，结合水库所在区域的气象条件，确定非控区间流量在干流上的位置信息，即汇入点/汇入区。
[0063]
将所述目标时段内非控区间流量在干流上的位置信息以及第一非控区间流量的变化信息输入非恒定流水动力模型，得到目标时段内第一出流流量变化信息。
[0064]
示例性地，将目标时段内非控区间流量在干流上的位置信息以及第一非控区间流量的变化信息输入非恒定流水动力模型，可以确定目标时段内第一出流流量变化信息，第
一出流流量变化信息是考虑了非控区间流量在干流上的位置而确定的出流流量变化信息。
[0065]
将所述水库沿程水位变化信息以及第一非控区间流量的变化信息输入非恒定流水动力模型，得到目标时段内第二出流流量变化信息。
[0066]
示例性地，第二出流流量变化信息是不考虑非控区间流量在干流上的位置而确定的出流流量变化信息。
[0067]
对所述第一出流流量变化信息和第二出流流量变化信息进行比对；根据比对结果确定目标时段内第一非控区间流量从对应的位置传播到坝前的时间信息。
[0068]
示例性地，将第一出流流量变化信息和第二出流流量变化信息进行比对，根据比对结果可以确定第一非控区间流量从它在干流上的位置传播到坝前所需的时间；本技术实施例中，第一非控区间流量传播至坝前的时间为24h。
[0069]
根据所述时间信息对所述第一非控区间流量的变化信息进行修正，得到第二非控区间流量的变化信息。
[0070]
示例性地，本技术实施例中，可以根据第一非控区间流量从对应的位置传播到坝前的时间信息将第一非控区间流量随时间的变化关系延后，从而实现对第一非控区间流量的变化信息的修正操作；具体地，第一非控区间流量传播至坝前的时间为24h，则将第一非控区间流量的变化信息延后24h，从而得到第二非控区间流量的变化信息。
[0071]
作为本发明一个可选实施方式，步骤104，还包括：
[0072]
将所述第二非控区间流量的变化信息、所述目标时段的实测来流流量变化信息以及实测出流流量变化信息输入非恒定流水动力模型，得到第二修正计算坝前水位变化信息；将所述第二修正计算坝前水位变化信息与所述目标时段的实测坝前水位变化信息进行比对；根据比对结果对所述第二非控区间流量的变化信息的准确性进行评价。
[0073]
示例性地，本技术实施例中，将第二非控区间流量的变化信息、目标时段内的实测来流流量变化信息以及实测出流流量变化信息输入非恒定流水动力模型，得到第二修正计算坝前水位变化信息；将第二修正计算坝前水位变化信息与实测坝前水位变化信息进行比对，为了便于比对，可以绘制第二修正计算坝前水位与实测坝前水位随时间变化图，具体可以如图5所示，该图中第二修正计算坝前水位(修正坝前水位)与实测坝前水位差异较小(最大水位差0.32m，小于0.5m)，说明第二非控区间流量的计算结果较为准确。
[0074]
本发明实施例还公开了一种水库非控区间流量计算装置，如图6所示，该装置包括：
[0075]
构建模块201，用于构建水库的非恒定流水动力模型。
[0076]
第一获取模块202，用于获取目标时段内的水库沿程水位、流量以及目标时段内的实测出流流量变化信息。
[0077]
第一确定模块203，用于将所述水库沿程水位、流量作为计算初始条件，将实测坝前水位信息、实测来流流量信息作为计算边界条件，输入到所述非恒定流水动力模型中，得到目标时段内的计算出流流量变化信息。
[0078]
第二确定模块204，用于根据所述目标时段内的实测出流流量变化信息以及所述计算出流流量变化信息确定所述目标时段内非控区间流量的变化信息。
[0079]
本发明提供的水库非控区间流量计算装置，可以准确计算到在统计水库的来流流量时未监测的来流流量随时间的变化信息，解决了现有技术中非控区间流量判断不准确的
问题，为水库的科学调度和安全运行提供重要技术支撑。
[0080]
作为本发明一个可选实施方式，第一获取模块，包括：构建子模块，用于构建水库的恒定流水动力模型；获取子模块，用于获取目标时段内的实测坝前水位信息和实测来流流量信息；输入子模块，用于将所述目标时段内的实测来流流量信息和实测坝前水位信息输入到所述恒定流水动力模型中，得到水库沿程水位、流量。
[0081]
作为本发明一个可选实施方式，第三确定模块，包括：第一获取子模块，用于获取目标时段内的实测来流流量变化信息；第一处理子模块，用于分别对所述目标时段内的实测出流流量变化信息和所述计算出流流量变化信息进行积分处理，得到实测出流流量积分以及计算出流流量积分；作差子模块，用于对所述实测出流流量积分与计算出流流量积分作差，得到积分差；第二处理子模块，用于对所述实测出流流量积分以及计算出流流量积分进行处理，得到目标时段内非控区间流量的变化信息。
[0082]
作为本发明一个可选实施方式，第三确定模块，还包括：
[0083]
第一修正子模块，用于根据预设平滑参数对所述第一非控区间流量变化信息进行修正。
[0084]
作为本发明一个可选实施方式，第三确定模块，还包括：
[0085]
第一确定子模块，用于将所述第一非控区间流量的变化信息、所述目标时段的实测来流流量变化信息以及实测出流流量变化信息输入非恒定流水动力模型，得到第一修正计算坝前水位变化信息；
[0086]
第一比对子模块，用于将所述目标时段的第一修正计算坝前水位变化信息、所述目标时段的实测坝前水位变化信息以及目标时段的计算坝前水位变化信息进行比对；
[0087]
第一评价子模块，用于根据比对结果对所述第一非控区间流量的变化信息的准确性进行评价。
[0088]
作为本发明一个可选实施方式，第三确定模块，还包括：
[0089]
第二获取模块，用于获取所述水库所在区域的气象信息；
[0090]
第二确定子模块，用于根据所述气象信息以及所述第一非控区间流量的变化信息确定所述目标时段内非控区间流量在干流上的位置信息；
[0091]
第三确定子模块，用于将所述目标时段内非控区间流量在干流上的位置信息以及第一非控区间流量的变化信息输入非恒定流水动力模型，得到目标时段内第一出流流量变化信息；
[0092]
第四确定子模块，用于将所述水库沿程水位变化信息以及第一非控区间流量的变化信息输入非恒定流水动力模型，得到目标时段内第二出流流量变化信息；
[0093]
第二比对子模块，用于对所述第一出流流量变化信息和第二出流流量变化信息进行比对；
[0094]
第五确定子模块，用于根据比对结果确定目标时段内第一非控区间流量从对应的位置传播到坝前的时间信息；
[0095]
第二修正子模块，用于根据所述时间信息对所述第一非控区间流量的变化信息进行修正，得到第二非控区间流量的变化信息。
[0096]
作为本发明一个可选实施方式，该装置还包括：
[0097]
第六确定子模块，用于将所述第二非控区间流量的变化信息、所述目标时段的实
测来流流量变化信息以及实测出流流量变化信息输入非恒定流水动力模型，得到第二修正计算坝前水位变化信息；
[0098]
第三比对子模块，用于将所述第二修正计算坝前水位变化信息与所述目标时段的实测坝前水位变化信息进行比对；
[0099]
第二评价子模块，用于根据比对结果对所述第二非控区间流量的变化信息的准确性进行评价。
[0100]
作为本发明一个可选实施方式，该装置还包括：
[0101]
第二获取模块，用于获取水库的相关参数，所述相关参数包括水库的属性信息、历史来流流量信息、历史出流流量信息以及历史坝前水位信息；
[0102]
构建模块，用于根据所述水库的相关参数构建水库的恒定流水动力模型以及非恒定流水动力模型。
[0103]
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，该电子设备可以包括处理器401和存储器402，其中处理器401和存储器402可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
[0104]
处理器401可以为中央处理器(central processing unit，cpu)。处理器401还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
[0105]
存储器402作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的水库非控区间流量计算方法对应的程序指令/模块。处理器401通过运行存储在存储器402中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的水库非控区间流量计算方法。
[0106]
存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器401所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器401。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0107]
所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中，当被所述处理器401执行时，执行如图1所示实施例中的水库非控区间流量计算方法。
[0108]
上述电子设备具体细节可以对应参阅图1所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
[0109]
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于任一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘
(solid-state drive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0110]
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

技术特征：
1.一种水库非控区间流量计算方法，其特征在于，所述方法包括：构建水库的非恒定流水动力模型；获取目标时段内的水库沿程水位、流量以及目标时段内的实测出流流量变化信息；将所述水库沿程水位、流量作为计算初始条件，将实测坝前水位信息、实测来流流量信息作为计算边界条件，输入到所述非恒定流水动力模型中，得到目标时段内的计算出流流量变化信息；根据所述目标时段内的实测出流流量变化信息以及所述计算出流流量变化信息确定所述目标时段内非控区间流量的变化信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标时段内的水库沿程水位、流量，包括：构建水库的恒定流水动力模型；获取目标时段内的实测坝前水位信息和实测来流流量信息；将所述目标时段内的实测来流流量信息和实测坝前水位信息输入到所述恒定流水动力模型中，得到水库沿程水位、流量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标时段内的实测出流流量变化信息以及所述计算出流流量变化信息确定所述目标时段内非控区间流量的变化信息，包括：分别对所述目标时段内的实测出流流量变化信息和所述计算出流流量变化信息进行积分处理，得到实测出流流量积分以及计算出流流量积分；对所述实测出流流量积分与计算出流流量积分作差，得到积分差；对所述积分差进行求导，得到目标时段内第一非控区间流量的变化信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述积分差进行求导之后，所述方法还包括：根据预设平滑参数对所述第一非控区间流量的变化信息进行修正。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取目标时段内的实测来流流量变化信息；将所述第一非控区间流量的变化信息、所述目标时段内的实测来流流量变化信息以及实测出流流量变化信息输入非恒定流水动力模型，得到第一修正计算坝前水位变化信息；将所述目标时段的第一修正计算坝前水位变化信息、所述目标时段的实测坝前水位变化信息以及目标时段的计算坝前水位变化信息进行比对；根据比对结果对所述第一非控区间流量的变化信息的准确性进行评价。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述水库所在区域的气象信息；根据所述气象信息以及所述第一非控区间流量的变化信息确定所述目标时段内非控区间流量在干流上的位置信息；将所述目标时段内非控区间流量在干流上的位置信息以及第一非控区间流量的变化信息输入非恒定流水动力模型，得到目标时段内第一出流流量变化信息；将所述水库沿程水位变化信息以及第一非控区间流量的变化信息输入非恒定流水动力模型，得到目标时段内第二出流流量变化信息；
对所述第一出流流量变化信息和第二出流流量变化信息进行比对；根据比对结果确定目标时段内第一非控区间流量从对应的位置传播到坝前的时间信息；根据所述时间信息对所述第一非控区间流量的变化信息进行修正，得到第二非控区间流量的变化信息。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述第二非控区间流量的变化信息、所述目标时段内的实测来流流量变化信息以及实测出流流量变化信息输入非恒定流水动力模型，得到第二修正计算坝前水位变化信息；将所述第二修正计算坝前水位变化信息与所述目标时段的实测坝前水位变化信息进行比对；根据比对结果对所述第二非控区间流量的变化信息的准确性进行评价。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建水库的非恒定流水动力模型之前，所述方法还包括：获取水库的相关参数，所述相关参数包括水库的属性信息、历史来流流量信息、历史出流流量信息以及历史坝前水位信息；根据所述水库的相关参数构建水库的非恒定流水动力模型。9.一种水库非控区间流量计算装置，其特征在于，所述装置包括：构建模块，用于构建水库的非恒定流水动力模型；第一获取模块，用于获取目标时段内的水库沿程水位、流量以及目标时段内的实测出流流量变化信息；第一确定模块，用于将所述水库沿程水位、流量作为计算初始条件，将实测坝前水位信息、实测来流流量信息作为计算边界条件，输入到所述非恒定流水动力模型中，得到目标时段内的计算出流流量变化信息；第二确定模块，用于根据所述目标时段内的实测出流流量变化信息以及所述计算出流流量变化信息确定所述目标时段内非控区间流量的变化信息。10.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-8任一所述的水库非控区间流量计算方法。11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的水库非控区间流量计算方法。

技术总结
本发明公开了一种水库非控区间流量计算方法、装置及设备，方法根据目标时段的实测来流流量变化信息和实测坝前水位变化信息以及水动力模型，确定目标时段内的计算出流流量变化信息；根据目标时段的实测出流流量变化信息和计算出流流量变化信息确定目标时段内非控区间流量的变化信息。本发明提供的方法，可以准确计算到在统计水库的来流流量过程中，未监测的来流流量随时间的变化信息，为大型水库的科学调度和安全运行提供重要技术支撑。科学调度和安全运行提供重要技术支撑。科学调度和安全运行提供重要技术支撑。


技术研发人员：蒋定国 翟俨伟 戴会超 刘伟 邹鹏 赵汗青 杨宇 王海 任实 吕超楠
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/14