CN118014189B 一种闸坝控制河流水华调控生态流量的推求方法与系统 （水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院）

一种闸坝控制河流水华调控生态流量的推本发明公开了一种闸坝控制河流水华调控和藻类动态模型，应用机器学习方法通过水动护及水资源规划配置具有重要的理论与实践意2(2)建立水动力水环境模型，获取研究河段内水动力场和水环境因子浓度的分布特出结果和实测/模拟藻类生物量获取不同断面藻类特征参数；所述机器学习方法以水动力步骤(4)中水华生长率最大断面识别方法为：将模拟时段t划分为N个时刻{t0,t1,的流量为控制暴发断面水华的河流流量记为Q1，考虑暴发断面至下游闸坝藻类密度/生物步骤(5)控制断面水华生长率最大的调控生态流量阈值确定方法为：取藻类净生长量净生长量最大断面至河段最下游闸坝断面，计算使得该区间藻类的累积量小于0的流速对3x与参数间的定量关系率定。同断面藻类特征参数的获取方式为：用实测数据率定断面的藻类特征参数NPx，结合水动6.一种计算机系统，包括存储器、处理器及述的闸坝控制河流水华调控生态流量的推求方4库闸坝的建设运行极大的改变了河流原有的天然连通性和水文情势，导致水体流速减缓，[0004]发明目的：本发明提供一种闸坝控制河流水华调控生态5输出结果和实测/模拟藻类生物量获取不同断面藻类特征参数；所述机器学习方法以水动并通过水动力模型获取对应断面流量和上下游x与参数间的定量关系率定。6模拟时段内藻类密度/生物量最大且大于设定阈值的河流断面位置，即为水华暴发初始断生长率最大的生态流量阈值，并利用水动力模型得出上下游闸坝断面相应的调控流量阈[0023](1)以往河流藻类水华防控的生态流量多基于水文法获取，对数据序列具有很强可以模拟河段水华生物量/密度的沿程变化过程，还能实现对藻类特征参数净生长率沿程7[0030]图6是某河段控制水华暴发和抑制水华生长的生态流量阈值和闸坝调控流量阈值[0032]如图1所示，本发明实施例公开的一种闸坝控制河流水华调控生态流量的推求方[0036](1_2)主要藻类和关键影响因子识别：根据优势度指数选取研究河段水华暴发时等15个环境因子进行主成分分析，得到前两主成分分别解释了数据承载量的41.55％和8[0041]如图2所示，进一步通过冗余分析，得到影响藻类优势群落的环境因子依次为流速、总磷，其中第一排序轴和第二排序轴累计解释物种数据的68.8流速(F＝1.80.001)解释藻类优势种群分布的40.4对藻类9Dx,Dy为x,y方向扩散系数(m2/s)；S为源[0066](32)藻类动态模型率定：藻类动态模型中的净生长率与水动力、水环境因子有藻类生物量/密度与藻类特征参数NPx之间的数值关系，应用水动力_水环境模型和藻类动[0071]所述实例通过均方误差(MSE)作为PSO算法的适应度函数，惩罚因子初始设置为C境条件下不同河段的藻类生物量/密度动态变化过程，通过支持向量机模型结果获得藻类造成的藻类输移量Tx是河段上游断面输入量和下游断面输时刻步骤(3_1)中藻类特征参数取由实测藻类密度/生物量数据和水动力_水环境模时刻藻类动态模型和水动力_水环境模型结果输入支持向量机模型，得到各断面藻类特征[0088]所述实例最终判定结果如图5所示，断面1_1处时段内模拟结果存在A1_1≥[0091](5_1)水华暴发断面调控生态流量确定：针对步骤(4_4)[0093]所述实例最终河流水华调控生态流量推荐阈值结果如图6所示，最终河段调度流