一种城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法与流程

本申请涉及城市调蓄池，尤其涉及一种城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法。

背景技术：

1、自2013年国家提出海绵城市建设以来，各个城市在地块开发建设过程中均采用了透水铺装、下凹式绿地、调蓄池等低影响开发措施，其中调蓄池由于其适用范围广、景观效果影响小、调蓄容量大等优点被广泛应用。但是在实际运行中，城市建设地块内的调蓄池运行管理情况却不容乐观，未能在地块层面有效发挥缓解内涝的作用。究其原因，调蓄池的科学管控是多影响因子的系统工程，需要考虑外部河道等雨水受纳水体(通常是河道)的水位、降雨、调蓄池水位等参数。当前，各个地块的雨水调蓄池由各地块的物业自行管辖，各自为政，既缺少城市层面的宏观统筹调度，又缺乏高水平的管理维护，这引发了一系列问题，例如不科学的管理导致调蓄池盲目排放或长期不排放，加剧内涝；以及长期闲置的调蓄池形成死水臭水，偶发性排放对外部水系产生污染。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法，该方法能够提高调蓄池的运行管理效率，改进当前调蓄池运行管理不科学的弊端，为缓解城市内涝、改善城市水环境做出贡献。

2、本申请实施例提供的城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法包括以下步骤：

3、1)建立控制及预警系统，通过对历次降雨曲线、调蓄池水位曲线、受纳排水管渠的河道水位曲线、用水曲线分析，将降雨的时空分布规律与冷却及用水需求的时间分布嵌套耦合；

4、2)把调蓄池水位、外部河道水位、短期内降雨数据作为边界条件和影响因子，对调蓄池发出联动控制及预警指令，建立排放管控模型；

5、3)根据用水需求建立回用管控模型，所述回用管控模型的逻辑优先级低于所述排放管控模型；

6、4)在长期运行中，通过计算机耦合自学习及模型迭代，使得算法预警结果更加趋近于现实。

7、另外，本申请实施例提供的城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法还可以具有如下附加的技术特征：

8、在一种可选的方案中，所述排放管控模型按照强制排放、严禁排放、预警排放、停止排放这四种排放模式对各调蓄池进行排放管控，通过对降雨数据、受纳排水管渠的河道水位、地块调蓄池水位、实际的雨水回用水量进行感知，进行自我学习与判断，从而达到在保证水安全的前提下，尽可能多地利用雨水资源，提高雨水回用率。

9、在一种可选的方案中，所述强制排放模式的管控逻辑如下：短期内有降雨预警、外部河道低水位、调蓄池高水位；

10、所述严禁排放模式的管控逻辑如下：短期内有降雨预警、外部河道高水位、调蓄池低水位；短期内有降雨预警、外部河道高水位、调蓄池高水位；短期内无降雨预警、外部河道高水位、调蓄池低水位；短期内无降雨预警、外部河道高水位、调蓄池高水位；

11、所述预警排放模式的管控逻辑如下：短期内有降雨预警、外部河道低水位、调蓄池低水位；

12、所述停止排放模式的管控逻辑如下：短期内无降雨预警、外部河道低水位、调蓄池低水位；短期内无降雨预警、外部河道低水位、调蓄池高水位。

13、在一种可选的方案中，在所述强制排放模式进行调蓄池的强制排放，为即将到来的雨水留出调蓄空间；在所述严禁排放模式禁止调蓄池的排放，以防加剧城市内涝；在所述预警排放模式应做好暴雨时排放的准备；在所述停止排放模式无需排放或者停止排放。

14、在一种可选的方案中，所述步骤4)包括以下步骤：

15、定义以下参数：降雨数据hr，受纳排水管渠的河道水位ha，地块调蓄池水位hb，实际的雨水回用水量q，雨水回用率e；e是一个多因子影响的动态数据，与之相关的参数为hr,ha,hb,q，体现相互关系的公式归纳为：

16、e＝f(hr,ha,hb,q)；

17、城市或城市内某一区域内的调蓄池数量众多，其水位hb也各不相同，则hb包含多个子集，如下：

18、hbi＝{hbi1,hbi2,hbi3,...,hbii}；

19、初始状态下，根据人工调度的经验进行参数赋值，如下：

20、hr＝hr1，ha＝ha1，hb＝hb1，q＝q1，则e1＝f(hr1,ha1,hb1,q1)；

21、通过对实测数据的感知，结合系统的自我学习，系统自动调整参数赋值，如下：

22、hr＝hr2，ha＝ha2，hb＝hb2，q＝q2，则e2＝f(hr2,ha2,hb2,q2)，使得e2＞e1；

23、系统自动调整参数赋值，如下：

24、hr＝hr3，ha＝ha3，hb＝hb3，q＝q3，则e3＝f(hr3,ha3,hb3,q3)，使得e3＞e2；

25、系统多次循环重复上述流程，则如下：

26、hr＝hri，ha＝hai，hb＝hbi，q＝qi，则ei＝f(hri,hai,hbi,qi)，使得ei＞ei-1；

27、随着系统不断自我学习，自动调整参数赋值，使得雨水回用率达到城市或城市内某一区域内的最大值，即emax＝ei。

28、本申请实施例的有益效果在于：

29、本申请实施例基于城市维度下的海绵城市数字化管控平台，依托气象降雨、河道水位、调蓄池水位等资料，实现调蓄池智能化低碳运行联调联蓄的特色场景，该方法能够提高调蓄池的运行管理效率，改进当前调蓄池运行管理不科学的弊端，为缓解城市内涝、改善城市水环境做出贡献。

30、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法，其特征在于，所述排放管控模型按照强制排放、严禁排放、预警排放、停止排放这四种排放模式对各调蓄池进行排放管控，通过对降雨数据、受纳排水管渠的河道水位、地块调蓄池水位、实际的雨水回用水量进行感知，进行自我学习与判断，从而达到在保证水安全的前提下，尽可能多地利用雨水资源，提高雨水回用率。

3.根据权利要求2所述的城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法，其特征在于，所述强制排放模式的管控逻辑如下：短期内有降雨预警、外部河道低水位、调蓄池高水位；

4.根据权利要求2或3所述的城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法，其特征在于，在所述强制排放模式进行调蓄池的强制排放，为即将到来的雨水留出调蓄空间；在所述严禁排放模式禁止调蓄池的排放，以防加剧城市内涝；在所述预警排放模式应做好暴雨时排放的准备；在所述停止排放模式无需排放或者停止排放。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法，其特征在于，所述步骤4)包括以下步骤：

技术总结本申请涉及一种城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法，包括以下步骤：建立控制及预警系统，通过对历次降雨曲线、调蓄池水位曲线、受纳排水管渠的河道水位曲线、用水曲线分析，将降雨的时空分布规律与冷却及用水需求的时间分布嵌套耦合；把调蓄池水位、外部河道水位、短期内降雨数据作为边界条件和影响因子，对调蓄池发出联动控制及预警指令，建立排放管控模型；根据用水需求建立回用管控模型，回用管控模型的逻辑优先级低于排放管控模型；在长期运行中，通过计算机耦合自学习及模型迭代，使得算法预警结果更加趋近于现实。该城市调蓄池联调联蓄低碳运行系统构建方法能够提高调蓄池的运行管理效率，改进当前调蓄池运行管理不科学的弊端。技术研发人员：许峥,张敏,陈丁力,李康均,刘麦桑受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9