氮 >0? 3mg/L、葉綠素 >10mg/m3、藻密度 >1. 5X107ind/L、流速 <5cm/s、水溫 15 ~3(TC;
[0137] 其中，關(guān)于庫尾減淤和沙峰調(diào)控的生態(tài)問題所涉及時(shí)間段包括4~5月的庫尾減 淤時(shí)段和7月的汛期沙峰調(diào)控時(shí)段，所述庫尾減淤所涉及生態(tài)因子及其適宜調(diào)控區(qū)間為： 壩前水位〉枯水期最低消落水位、流量>4000m3/S、入庫沙量日均量連續(xù)增加；所述汛期沙 峰調(diào)控所涉及生態(tài)因子及其調(diào)控適宜區(qū)間為上游沙峰日均含沙量>〇. 8kg/m3;
[0138] 其中，關(guān)于四大家魚繁殖的生態(tài)問題所涉及時(shí)間段為5月下旬至7月上旬，涉及生 態(tài)因子及其適宜調(diào)控區(qū)間為：水溫18_24°C、流量10000~20000m3/s;
[0139] 其中，關(guān)于下游補(bǔ)水的生態(tài)問題所涉及時(shí)間段為9月至次年2月，涉及生態(tài)因子及 其適宜調(diào)控區(qū)間為：下游河湖交匯水域的日均流量連續(xù)3日小于最小生態(tài)流量；
[0140] 其中，關(guān)于咸潮入侵的生態(tài)問題所涉及時(shí)間段為11月至次年4月，涉及生態(tài)因子 及其適宜調(diào)控區(qū)間為：河口上游來流<15000m3/s，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面鹽度>0. 5ppt。
[0141] 知識(shí)庫單元的生態(tài)優(yōu)化調(diào)控知識(shí)庫子單元存儲(chǔ)梯級(jí)水電站對(duì)各類生態(tài)調(diào)控的調(diào) 度機(jī)理及其基本規(guī)程；
[0142] 其中，針對(duì)庫區(qū)支流水華的生態(tài)調(diào)控機(jī)理及其基本規(guī)程是：在水庫常規(guī)調(diào)度水位 過程線的基礎(chǔ)上，使水位日升幅不小于0. 6m，同時(shí)持續(xù)蓄水5~6天，以使水位能抬升3~ 6m，擴(kuò)大庫區(qū)主流水體對(duì)支流回水區(qū)的影響范圍；然后增大下泄流量，在3~4天內(nèi)將水位 迅速降低3~6m，在增大支流回水區(qū)的整體流速的同時(shí)，縮短支流庫灣水體滯留時(shí)間；在該 針對(duì)性調(diào)控期間內(nèi)周期性重復(fù)上述兩個(gè)步驟，以增加支流回水區(qū)內(nèi)水華高發(fā)水域的水流垂 向紊動(dòng)，營造出抑制敏感水域水華暴發(fā)的水動(dòng)力適宜環(huán)境；
[0143] 其中，針對(duì)庫尾減淤和沙峰的生態(tài)調(diào)控機(jī)理及其基本規(guī)程包括：一方面是在水庫 常規(guī)調(diào)度過程的基礎(chǔ)上開啟庫尾減淤調(diào)控，此時(shí)庫區(qū)水位消落日降幅按0. 4-0. 6m控制，連 續(xù)調(diào)度9~11天，通過增加水庫下泄流量以提升庫尾走沙能力；另一方面是擇機(jī)開展汛期 沙峰調(diào)控，此時(shí)根據(jù)入庫水沙情況，針對(duì)洪峰和沙峰所具有的傳播時(shí)間差特性，通過調(diào)節(jié)樞 紐下泄流量增至35000m3/s以上，加大上游沙峰的輸移能力，促進(jìn)其隨下泄水流過壩排放至 下游，增加排沙比；
[0144] 其中，針對(duì)四大家魚繁殖的生態(tài)調(diào)控機(jī)理及其基本規(guī)程是：在水庫常規(guī)調(diào)度水位 過程線的基礎(chǔ)上，在3~7天內(nèi)持續(xù)增加下泄流量，日漲水幅度為1850~2150m3/s，以在魚 類產(chǎn)卵區(qū)營造有利于四大家魚繁殖的水文水動(dòng)力環(huán)境，促進(jìn)其自然繁殖；
[0145] 其中，針對(duì)下游補(bǔ)水的生態(tài)調(diào)控機(jī)理及其基本規(guī)程包括：首先于8月中旬開始根 據(jù)上游來水量情況擇機(jī)進(jìn)行提前預(yù)蓄，相較于常規(guī)調(diào)度使水庫下泄流量減少，放緩上游水 庫蓄水過程，為實(shí)施下游補(bǔ)水進(jìn)行準(zhǔn)備；隨后在蓄水末期的10月中下旬，相較于常規(guī)調(diào)度 使下泄流量增加，以提高下游敏感水域的水位；其次，根據(jù)下游敏感水域的水位觀測(cè)情況按 需進(jìn)行應(yīng)急補(bǔ)水，通過臨時(shí)增加下泄流量，使得下游敏感水域不低于最小生態(tài)流量，保障下 游河段應(yīng)急需水量；
[0146] 其中，針對(duì)咸潮入侵的生態(tài)調(diào)控機(jī)理及其基本規(guī)程包括：在水庫常規(guī)調(diào)度過程的 基礎(chǔ)上，根據(jù)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面的鹽度觀測(cè)情況按需進(jìn)行壓咸潮應(yīng)急調(diào)控，通過增大下泄流量 使河口的上游來流不小于15000m3/s，以抑制下游河口的咸潮入侵。
[0147] 生態(tài)調(diào)控模塊包括庫區(qū)支流水華調(diào)控單元、庫尾減淤和沙峰調(diào)控單元、四大家魚 繁殖調(diào)控單元、下游補(bǔ)水調(diào)控單元、咸潮入侵調(diào)控單元以及生態(tài)效益分析單元；生態(tài)調(diào)控模 塊以生態(tài)綜合達(dá)標(biāo)率T最大為目標(biāo)進(jìn)行最優(yōu)化求解，得出庫區(qū)支流水華、庫尾減淤和沙峰、 四大家魚繁殖、下游補(bǔ)水和咸潮入侵問題的梯級(jí)水電站群動(dòng)態(tài)調(diào)控方案，過程如下：
[0148] 1)確定目標(biāo)函數(shù)
[0149] T=max[af(A) + 0f(B) +nf(C) +Af(D) +yf(E)] (I)
[0150] 式⑴中，T為生態(tài)綜合達(dá)標(biāo)率，a、0、q、A、y分別為庫區(qū)支流水華、庫尾減淤 和沙峰、四大家魚繁殖、下游補(bǔ)水和咸潮入侵問題的權(quán)重值，且a+0 +q+A+y= 1，在每 次生態(tài)調(diào)控時(shí)期，采用主次指標(biāo)排隊(duì)分類法得出，即根據(jù)推理單元確定的當(dāng)前不同生態(tài)調(diào) 控目標(biāo)的相對(duì)重要性，進(jìn)行指標(biāo)排列后設(shè)置權(quán)重；式（1)中：
[0151] f(A)為庫區(qū)支流水華達(dá)標(biāo)率，內(nèi)置于庫區(qū)支流水華調(diào)控單元：
[0152]f(A)=C1t(chl-a)/Ct(chl-a) (2)
[0153] 式（2)中，C't(chl-a)為時(shí)段t水庫支流庫灣水華暴發(fā)時(shí)水體中葉綠素a的臨 界濃度，Ct (chl-a)為時(shí)段t水庫支流庫灣水體中葉綠素a的實(shí)際濃度；
[0154] f(B)為排沙達(dá)標(biāo)率，內(nèi)置于庫尾減淤和沙峰調(diào)控單元：
[0155] f(B) =WS^t /WS'," (3)
[0156] 式（3)中，職為時(shí)段t水庫的出庫沙量，為時(shí)段t水庫的入庫沙量；
[0157] f(C)為四大家魚繁殖達(dá)標(biāo)率，內(nèi)置于四大家魚繁殖調(diào)控單元：
[0158] f(C) =Nt (spawn)/N't (spawn) (4)
[0159]式⑷中，Nt'（spawn)為時(shí)段t四大家魚卵苗總量的歷史同期平均值，Nt(spawn) 為時(shí)段t四大家魚卵苗總量的實(shí)際值；
[0160] f(D)為下游供水達(dá)標(biāo)率，內(nèi)置于下游補(bǔ)水調(diào)控單元：
[0161] fm=QjQ；c〇 (、、
[0162] 式（5)中，0廣為時(shí)段t下游敏感水域的最低生態(tài)流量，Qt為時(shí)段t下游敏感水域 的實(shí)際流量；
[0163] f(E)為咸潮達(dá)標(biāo)率，內(nèi)置于咸潮入侵調(diào)控單元：
[0164] f(E)=S't (salt) /St (salt) (6)
[0165] 式（6)中，S't(salt)為河口重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面處時(shí)段t所允許的臨界鹽度，St(salt) 為河口重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面處時(shí)段t的實(shí)際鹽度；
[0166] 2)確定約束條件
[0168] 式（7)中，為水庫i在時(shí)段t+1內(nèi)的平均庫容，為水庫i在時(shí)段t內(nèi)的平均 庫容，打?yàn)樽钌嫌我患?jí)水庫時(shí)段t的平均入庫流量，^為水庫i在時(shí)段t的平均下泄流量， 為水庫i_l在時(shí)段t的平均下泄流量，祝匕,為時(shí)段t水庫i-1至水庫i之間的平均旁 側(cè)入庫流量，At為時(shí)段t的時(shí)長；
[0169] 梯級(jí)水庫蓄水位及水位日變幅約束：
[0170] <Z；^ (8)
[0171] <AZ' <AZfimC9)
[0172] 式⑶中，C、Z廣胃分別為水庫i在時(shí)段t內(nèi)的最低、最高水位約束，式（9) 中，AZf-分別為水庫i在時(shí)段t內(nèi)允許的水位最小、最大日變幅；
[0173] 梯級(jí)水庫下泄流量約束及流量日變幅約束：
[0174] g!J,,in<Q] <Q-^ ( ]〇
[0175] ^Qf3m <A(7 <AOyn^ (H)
[0176] 式（10)中，0_、分別為水庫i在時(shí)段t的最小、最大下泄流量約束，式 (11)中，AgTx分別為水庫i在時(shí)段t內(nèi)允許的下泄流量最小、最大日變幅；
[0177] 3)分析生態(tài)調(diào)度效益
[0178] 所述生態(tài)效益分析單元對(duì)當(dāng)前調(diào)控模式產(chǎn)生的生態(tài)效益進(jìn)行效果量化分析，具體 如下：
[0179] 3a)針對(duì)庫區(qū)支流水華調(diào)控，用庫區(qū)支流水華達(dá)標(biāo)率的改變度，分析當(dāng)前調(diào)控方案 對(duì)防控庫區(qū)支流水華的調(diào)控效益Af(A) = f(A)aftCT-f(A)brf_;其中，f(A)aftCT為調(diào)控后庫 區(qū)支流水華達(dá)標(biāo)率，f(A)brf_為調(diào)控前庫區(qū)支流水華達(dá)標(biāo)率，Af(A)為庫區(qū)支流水華達(dá)標(biāo) 率的改變度；
[0180] 3b)針對(duì)庫尾減淤和沙峰調(diào)控，用排沙達(dá)標(biāo)率的改變度，分析當(dāng)前調(diào)控方案對(duì)水庫 泥沙淤積減輕程度的調(diào)控效益Af(B) = f (B)aftCT_f (B)tefci心其中，f (B)aftCT為調(diào)控后排沙 達(dá)標(biāo)率，f⑶為調(diào)控前排沙達(dá)標(biāo)率，Af(B)為排沙達(dá)標(biāo)率的改變度；
[0181] 3c)針對(duì)四大家魚繁殖調(diào)控，用四大家魚繁殖達(dá)標(biāo)率的改變度，分析當(dāng)前調(diào)控方案 對(duì)家魚產(chǎn)卵的促進(jìn)效益八以〇=以〇 3&1-以〇^_;其中，以〇3￡^為調(diào)控后四大家魚繁 殖達(dá)標(biāo)率，f(C)brf_為調(diào)控前四大家魚繁殖達(dá)標(biāo)率，Af(C)為四大家魚繁殖達(dá)標(biāo)率的改變 度；
[0182] 3d)針對(duì)下游補(bǔ)水調(diào)控，用下游供水達(dá)標(biāo)率的改變度，分析當(dāng)前調(diào)控方案對(duì)下游生 態(tài)水量滿足程度的提高效益Af(D) = f (D)aftCT_f (D)brf_;其中，f (D)aftra^J調(diào)控后供水達(dá) 標(biāo)率，f?⑶為調(diào)控前供水達(dá)標(biāo)率，Af(D)為供水達(dá)標(biāo)率的改變度；
[0183] 3e)針對(duì)咸潮入侵調(diào)控，用咸潮達(dá)標(biāo)率的改變度，分析當(dāng)前調(diào)控方案抵御咸潮入侵 的調(diào)控效益Af(E) = f (E) aftCT_f (E)betoe;其中，f (E) afte3j調(diào)控后咸潮達(dá)標(biāo)率，f (E) 調(diào)控前咸潮達(dá)標(biāo)率，Af(E)為咸潮達(dá)標(biāo)率的改變度。
[0184]系統(tǒng)維護(hù)模塊安置在控制中心，用于保障系統(tǒng)的高效持續(xù)正常運(yùn)行，包括系統(tǒng)狀 態(tài)單元、終端顯示單元、調(diào)控運(yùn)行單元、日志記錄單元、運(yùn)行維護(hù)單元和結(jié)果查詢單元，其 中：
[0185]系統(tǒng)狀態(tài)單元，包括啟動(dòng)條件、運(yùn)行模式、停運(yùn)機(jī)制三類狀態(tài)：其中的啟動(dòng)條件設(shè) 有系統(tǒng)自檢正常、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)通訊正常、電站參數(shù)讀取正常、水庫工況信息讀取正常共4個(gè)必 要條件，當(dāng)這4個(gè)條件中有一個(gè)不能滿足時(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)自檢或人工檢查、調(diào)節(jié)直至滿足為 止；其中的運(yùn)行模式包括默認(rèn)參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行模式和手動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)控制運(yùn)行模式，當(dāng)默認(rèn)參 數(shù)自動(dòng)運(yùn)行模式出現(xiàn)異常情況時(shí)，將給出報(bào)警信息和參考解決方案，此時(shí)切換至手動(dòng)調(diào)節(jié) 參數(shù)控制運(yùn)行模式以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行；其中的停運(yùn)機(jī)制是指，當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行模式條件下 出現(xiàn)突發(fā)一些符合退出邏輯的異常事件時(shí)，系統(tǒng)將自行退出并啟動(dòng)內(nèi)置應(yīng)急預(yù)案，并及時(shí) 報(bào)警以提醒運(yùn)行人員，從而確保系統(tǒng)及水電站的安全運(yùn)行；
[0186] 終端顯示單元，由安置在控制中心的高性能圖形工作站和大屏幕組成，兼容文本、 圖形、音頻、視頻多種格式，在大屏幕上實(shí)時(shí)顯示多源監(jiān)測(cè)模塊、信息管控模塊、智能推理模 塊、生態(tài)調(diào)控模塊和系統(tǒng)維護(hù)模塊運(yùn)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和圖表信息，以及系統(tǒng)運(yùn)行過程 中人機(jī)交互、人人交互、機(jī)機(jī)交互的各類信息；
[0187] 調(diào)控運(yùn)行單元，用于實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)視和記錄梯級(jí)水電站群的水電站運(yùn)行工況，包括 機(jī)組運(yùn)行工況、壩前壩下水位、下泄水量和水質(zhì)信息；
[0188] 日志記錄單元，用于實(shí)時(shí)跟蹤記錄系統(tǒng)運(yùn)行過程，為后續(xù)調(diào)度過程、數(shù)據(jù)提取、結(jié) 果分析提供依據(jù)；
[0189] 運(yùn)行維護(hù)單元，負(fù)責(zé)指揮協(xié)調(diào)各維修分中心進(jìn)行管理維護(hù)功能，保證系統(tǒng)的正常 運(yùn)行；
[0190] 結(jié)果查詢單元，用于系統(tǒng)運(yùn)行過程中各類信息的查詢，采用分級(jí)授權(quán)的方式分配 不同的操作權(quán)限，確保系統(tǒng)信息的安全。
[0191] 具體的實(shí)施步驟按照?qǐng)D2所示的本發(fā)明方法實(shí)施步驟流程圖：
[0192] 第一步、終端準(zhǔn)備和預(yù)啟動(dòng)階段：根據(jù)流域內(nèi)梯級(jí)水電站群和多類生態(tài)敏感水域 的實(shí)際特點(diǎn)，對(duì)多源監(jiān)測(cè)模塊的各類監(jiān)測(cè)設(shè)備、信息管控模塊的通訊站網(wǎng)進(jìn)行調(diào)試和檢查， 針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)進(jìn)行微調(diào)，同時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)維護(hù)模塊檢查系統(tǒng)啟動(dòng)條件是否 滿足必要條件，若不滿足則全面自檢直至滿足啟動(dòng)條件為止；
[0193] 第二步、生態(tài)敏感水域現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)：通過通訊單元下發(fā)指令啟動(dòng)多源監(jiān)測(cè)模塊的水 華監(jiān)測(cè)單元、水沙監(jiān)測(cè)單元、魚類監(jiān)測(cè)單元、補(bǔ)水監(jiān)測(cè)單元、咸潮監(jiān)測(cè)單元、水電站運(yùn)行狀態(tài) 監(jiān)測(cè)單元，開始采集流域內(nèi)多類生態(tài)敏感水域和水電站群運(yùn)行的基礎(chǔ)信息，包括氣象、水 文、水動(dòng)力、水環(huán)境、水生態(tài)、水電站運(yùn)行工況要素信息；上述各單元在流域內(nèi)多類生態(tài)敏感 水域的現(xiàn)場(chǎng)安置專屬的多種多參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備（圖4)，各監(jiān)測(cè)設(shè)備均有周期性自動(dòng)采集、不 定期遠(yuǎn)程遙控采集、不定期現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)采集三種模式，具有定時(shí)自報(bào)、過閾值報(bào)，基值自調(diào)的 功能；所述監(jiān)測(cè)設(shè)備采集信息經(jīng)信息管控模塊的通訊單元傳輸至數(shù)據(jù)庫單元；
[0194] 第三步、信息傳輸與管控：上述多源監(jiān)測(cè)模塊采集的各類要素信息通過通訊單元 布置在各監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的通訊站網(wǎng)，采用全方位通訊方式傳入數(shù)據(jù)庫單元中；數(shù)據(jù)庫單元接受 各類要素信息后先對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理，其后再采用固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行并行分類存儲(chǔ)，以 供智能推理模塊、生態(tài)調(diào)控模塊、系統(tǒng)維護(hù)模塊的調(diào)用；上述數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)過程中均由信 息安全單元的分級(jí)授權(quán)子單元和端口管控子單元，保障系統(tǒng)運(yùn)行過程中的信息安全及高效 操作；
[0195] 第四步、生態(tài)調(diào)控智能推理：運(yùn)用智能推理模塊分析信息管控模塊提供的實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)信息，得出現(xiàn)狀下不同生態(tài)調(diào)控目標(biāo)的相對(duì)重要性并將結(jié)果輸出給生態(tài)調(diào)控模塊，如圖5 所示包括下述環(huán)節(jié)：
[0196] 1)所述推理單元針對(duì)當(dāng)前監(jiān)測(cè)信息，采用基于A*算法的啟發(fā)式搜索在案例庫子 單元中檢索并提取信息相似匹配度高的調(diào)度歷史案例；同時(shí)借助知識(shí)庫單元中調(diào)控啟動(dòng) 參數(shù)庫子單元內(nèi)置的生態(tài)因子調(diào)控適宜區(qū)間，采用啟發(fā)式推理得到當(dāng)前敏感水域的生態(tài)現(xiàn) 狀，并量化得到當(dāng)前流域的各敏感水域的生態(tài)現(xiàn)狀，同時(shí)借助上述一組梯級(jí)水電站群調(diào)度 歷史案例進(jìn)行交叉驗(yàn)證；上述啟發(fā)式推理，將調(diào)控啟動(dòng)參數(shù)庫子單元內(nèi)置的生態(tài)因子調(diào)控 適宜區(qū)間，進(jìn)行基于A*算法的啟發(fā)式搜索調(diào)取后，與當(dāng)前實(shí)測(cè)生態(tài)信息進(jìn)行閾值判斷，識(shí) 別各敏感水域是否需要開展針對(duì)性的生態(tài)調(diào)控。
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