一种三层次水量分配方法
【专利摘要】本发明涉及水资源分配利用【技术领域】，特别涉及一种三层次水量分配方法，第一步是三层水资源的分配调节，其采用如下的步骤：a.第一层分配为时间层面水量分配；b.第二层次为空间层面分配，实现区域间水量分配；c.第三层为用户间水量分配，主要是指同一区域内不同类型用水户的水量分配；第二步是根据步骤一，对三层次水资源配比计算结构方法采用如下的步骤：a.计算框架采用面向对象程序设计，模型功能的实现由三个层次构成；b.总体流程包含了时间、空间、水源和用户的多重循环，不同层次的循环有对应数据信息变化和参数更新；它具有能够合理形成从用户、区域到时间的三层次分配结果，从而最大限度地合理化使用水资源，环保节能。
【专利说明】
一种三层次水量分配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水资源分配利用【技术领域】，特别涉及一种三层次水量分配方法。
【背景技术】
[0002]地球上的水资源，从广义来说是指水圈内水量的总体。包括经人类控制并直接可供灌溉、发电、给水、航运、养殖等用途的地表水和地下水，以及江河、湖泊、井、泉、潮汐、港湾和养殖水域等。从狭义上来说是指逐年可以恢复和更新的淡水量。水资源是发展国民经济不可缺少的重要自然资源，其来源有地表水、地下水和海水淡化水等。在世界许多地方，对水的需求已经超过水资源所能负荷的程度，许多地区出现缺水。
[0003]在我国，由于气候以及自然地理等地表结构原因，各地的水资源分布不均衡。因此水资源的合理分配十分重要；采用分层次、模块化构建水量配置以及模拟模型的方法，能够更好的管理和利用水资源。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的一种三层次水量分配方法。其依据是水资源配置需要完成时间、空间和用户间三个层面上从水源到用户的分配，不同层次的分配受不同因素的影响。根据配置需要完成的三个层次计算，按时段递推计算是外围循环，按照区域位置分布进行的单元和节点等基本元素的计算是中间层循环，单元内部水源到用户的配置的计算过程是内层循环。通过三层次计算，能够合理形成从用户、区域到时间的三层次分配结果，从而最大限度地合理化使用水资源。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0006]第一步是三层水资源的分配调节，其采用如下的步骤:
[0007]a.第一层分配为时间层面水量分配，主要决定于天然来水状况、用户需水过程以及供水工程的调节能力，通过供水工程尤其是蓄水工程的调节实现从天然来水过程到用户用水需求过程的调节；
[0008]b.第二层为空间层面分配，实现区域间水量分配，该层次分配在时间分配之下完成，主要受供水条件、用水权限影响。供水条件主要反映工程对区域用户的水量传输条件，一定程度反映了水利工程的配套能力；而分水权限则反映了区域分配共有水源的权利，是决策因素的体现；
[0009]c.第三层为用户间水量分配，主要是指同一区域内不同类型用水户的水量分配，分配计算主要受供水方式、用户优先级和水质状况影响，供水方式是指由于供水设施的差异存在部分不能跨用户使用的水源，由于供水方式不同导致部分水源不能供给某类用户；用户优先级决定了不同用户对公共性水源的竞争性关系；水质状况反映了不同用户对水质要求而造成的对配置的影响；
[0010]第二步是根据步骤一，对三层次水资源分配计算采用如下的步骤:
[0011]a.计算框架采用面向对象程序设计，模型功能的实现由三个层次构成:①底层计算由类的方法实现对象内部的自有功能计算；②模块功能:由类对象的组合计算完成总体流程:主控程序协调控制不同模块间的数据交换和影响关系完成；
[0012]b.总体流程包含了时间、空间、水源和用户的多重循环，不同层次的循环有对应数据信息变化和参数更新。按照循环层次的高度由外至内分别是:时段循环(包括年际时段循环和年内时段循环)、区域循环(对不同区域的水利工程和配水区域的循环)；
[0013]c.按照三层次分水过程，模型计算由时间分配、区域分配和功能模块三层结构组成；时间分配是主控程序，二层循环实现区域分配，内部功能模块组合实现用户间分配，主控程序和功能模块之间的关系是实现预定流程的基础；
[0014]d.每一类用户的水量配置由功能模块循环完成，通过水源优先序决定的一个时段内一个区域中的单一用户的水量配置计算流程；
[0015]e.每一层循环向上一层循环返回本层循环中的计算结果，最后汇总形成从用户、区域到时间的三层次分配结果。
[0016]采用上述结构后，本发明有益效果为:本发明所述的一种三层次水量分配方法，它能够合理形成从用户、区域到时间的三层次分配结果，从而最大限度地合理化使用水资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的三层次分配结构与影响因素结构示意图；
[0018]图2是本发明的三层次计算结构设计。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0020]如图1、图2所示，本发明所述的一种三层次水量分配方法，采用如下的技术方案:
[0021]第一步是三层水资源的分配调节，其采用如下的步骤:
[0022]a.第一层分配为时间层面水量分配，主要决定于天然来水状况、用户需水过程以及供水工程的调节能力，通过供水工程尤其是蓄水工程的调节实现从天然来水过程到用户用水需求过程的调节；
[0023]b.第二层次为空间层面分配，实现区域间水量分配，该层次分配在时间分配之下完成，主要受供水条件、用水权限影响。供水条件主要反映工程对区域用户的水量传输条件，一定程度反映了水利工程的配套能力；而分水权限则反映了区域分配共有水源的权利，是决策因素的体现；
[0024]c.第三层为用户间水量分配，主要是指同一区域内不同类型用水户的水量分配，分配计算主要受供水方式、用户优先级和水质状况影响，供水方式是指由于供水设施的差异存在部分不能跨用户使用的水源，由于供水方式不同导致部分水源不能供给某类用户；用户优先级决定了不同用户对公共性水源的竞争性关系；水质状况反映了不同用户对水质要求而造成的对配置的影响；
[0025]第二步是根据步骤一，对三层次水资源配比计算结构方法采用如下的步骤:
[0026]a.计算框架采用面向对象程序设计，模型功能的实现由三个层次构成:
[0027]①底层计算由类的方法实现对象内部的自有功能计算；
[0028]②模块功能:由类对象的组合计算完成；
[0029]③总体流程:主控程序协调控制不同模块间的数据交换和影响关系完成；
[0030]b.总体流程包含了时间、空间、水源和用户的多重循环，不同层次的循环有对应数据信息变化和参数更新；按照循环层次的高度由外至内分别是:时段循环(包括年际时段循环和年内时段循环)、区域循环(对不同区域的水利工程和配水区域的循环)；
[0031]c.按照三层次分水过程，模型计算由时间分配、区域分配和功能模块三层结构组成；时间分配是主控程序，二层循环实现区域分配，内部功能模块组合实现用户间分配，主控程序和功能模块之间的关系是实现预定流程的基础；
[0032]d.每一类用户的水量配置由功能模块循环完成，通过水源优先序决定的一个时段内一个区域中的单一用户的水量配置计算流程；
[0033]e.每一层循环向上一层循环返回本层循环中的计算结果，最后汇总形成从用户、区域到时间的三层次分配结果。
[0034]以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
【权利要求】
1.一种三层次水量分配方法，其特征在于:第一步是水资源的三层分配调节，其采用如下的步骤: a.第一层为时间层面水量分配，主要决定于天然来水状况、用户需水过程以及供水工程的调节能力，通过供水工程尤其是蓄水工程的调节实现从天然来水过程到用户用水需求过程的调节； b.第二层次为空间层面分配，实现区域间水量分配，该层次分配在时间分配之下完成，主要受供水条件、用水权限影响，供水条件主要反映工程对区域用户的水量传输条件，一定程度反映了水利工程的配套能力；而分水权限则反映了区域分配共有水源的权利，是决策因素的体现； c.第三层为用户间水量分配，主要是指同一区域内不同类型用水户的水量分配，分配计算主要受供水方式、用户优先级和水质状况影响，供水方式是指由于供水设施的差异存在部分不能跨用户使用的水源，由于供水方式不同导致部分水源不能供给某类用户；用户优先级决定了不同用户对公共性水源的竞争性关系；水质状况反映了不同用户对水质要求而造成的对配置的影响； 第二步是根据步骤一，对三层次水资源分配计算结构方法采用如下的步骤: a.计算框架采用面向对象程序设计，模型功能的实现由三个层次构成:①底层计算由类的方法实现对象内部的自有功能计算；②模块功能:由类对象的组合计算完成；③总体流程:主控程序协调控制不同模块间的数据交换和影响关系完成； b.总体流程包含了时间、空间、水源和用户的多重循环，不同层次的循环有对应数据信息变化和参数更新，按照循环层次的高度由外至内分别是:时段循环(包括年际时段循环和年内时段循环)、区域循环(对不同区域的水利工程和配水区域的循环)； c.按照三层次分水过程，模型计算由时间分配、区域分配和功能模块三层结构组成；时间分配是主控程序，二层循环实现区域分配，内部功能模块组合实现用户间分配，主控程序和功能模块之间的关系是实现预定流程的基础； d.每一类用户的水量配置由功能模块循环完成，通过水源优先序决定一个时段内一个区域中的单一用户的水量配置计算流程； e.每一层循环向上一层循环返回本层循环中的计算结果，最后汇总形成从用户、区域到时间的三层次分配结果。
【文档编号】G06Q50/06GK104268796SQ201410488064
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】游进军 申请人:中国水利水电科学研究院