水库选址并行计算方法、装置、计算机设备及介质与流程

    技术2025-02-05  52


    本发明涉及水库选址,具体涉及水库选址并行计算方法、装置、计算机设备及介质。


    背景技术:

    1、水库是水利工程的主要类型之一,一般通过拦河大坝与天然地形包围形成的人工湖泊对时程分配不均的天然流量进行调蓄,发挥防洪、发电、供水、灌溉、生态补水等功能。水库选址对地形条件要求较为严格,既要能形成足够的库容,满足社会经济发展对其调节能力的需求,同时拦河大坝的坝高、坝长等指标不宜过大,以尽量减小大坝工程量、节省工程投资,获得较优的投入产出比。因此,水库坝址是一种十分重要但相对稀缺的工程资源,寻找适宜的水库坝址是水利水电工程规划人员的主要工作内容之一。

    2、目前,规划人员一般通过目估判断与计算确定相结合的方法进行水库坝址识别,即首先根据地形图等高线,目估搜寻可能的大坝建设位置,然后图上作业计算水库的库容和大坝坝长、坝高等参数,判定是否符合水库选址要求。对于一个相对较大的区域而言,以上方法分析计算工作量十分巨大、耗时极长,水库选址效率极低,并且极其容易遗漏较为优良的坝址,造成优良坝址资源的浪费。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提供了一种水库选址并行计算方法、装置、计算机设备及介质,以解决计算工作量大,水库选址效率极低的问题。

    2、第一方面,本发明提供了一种水库选址并行计算方法,应用于主控制器中,该方法包括:

    3、获取待识别区域的多条水系线以及与每条水系线对应的等高线;

    4、控制多个空闲计算节点机通过并行计算提取每条水系线的交汇节点,并在每条水系线上生成分布节点;

    5、将交汇节点和分布节点标记为坝址节点;

    6、控制多个空闲计算节点机通过并行计算基于等高线生成对应坝址节点的水库坝线;

    7、控制多个空闲计算节点机通过并行计算读取水库坝线,保留符合地形特征参数预设阈值的水库坝线,并将保留的水库坝线作为水库坝址。

    8、本发明提供的水库选址并行计算方法,通过控制多个空闲计算节点机通过并行计算生成分布节点、计算基于等高线生成对应坝址节点的水库坝线以及读取水库坝线,保留符合地形特征参数预设阈值的水库坝线,使得多个空闲计算节点机同时处理待计算任务,大幅度提升了水库选址的效率,缩短了水库选址的时间,解决了计算工作量大,水库选址效率极低的问题。

    9、在一种可选的实施方式中,获取待识别区域的多条水系线以及与每条水系线对应的等高线包括:

    10、获取待识别区域的高程属性值;

    11、基于高程属性值并采用地理信息系统提取待识别区域的多条水系线以及与每条水系线对应的等高线。

    12、本发明提供的水库选址并行计算方法,通过待识别区域的高程属性值,采用地理信息系统可以快速地提取待识别区域的多条水系线以及与每条水系线对应的等高线,为后续提取水系线的交汇节点提供了基础。

    13、在一种可选的实施方式中,控制多个空闲计算节点机通过并行计算提取每条水系线的交汇节点包括:

    14、逐条读取每条水系线,将计算每条水系线的交汇节点作为第一待计算任务分别分配至多个空闲计算节点机;

    15、控制多个空闲计算节点机提取第一待计算任务中对应水系线两端点,根据每条水系线两端点连接除自身水系线外的其他水系线的数量确定交汇节点。

    16、本发明提供的水库选址并行计算方法,通过控制多个空闲计算节点机提取第一待计算任务中对应水系线两端点,根据每条水系线两端点连接除自身水系线外的其他水系线的数量确定交汇节点,提高了交汇节点提取的效率,减少了计算数据量,为后续确定坝址节点提供了基础。

    17、在一种可选的实施方式中,在每条水系线上生成分布节点包括:

    18、在水系线两端点间沿着水系线采用等间距均匀离散算法分成多个离散间距,将每个离散间距的端点作为分布节点;

    19、当水系线两端点间长度小于离散间距时,将水系线中点作为分布节点。

    20、本发明提供的水库选址并行计算方法,通过在水系线两端点间沿着水系线采用等间距均匀离散算法分成多个离散间距生成分布节点以及当水系线两端点间长度小于离散间距时,将水系线中点作为分布节点,实现了准确生成分布节点的目的,为后续坝址节点的确定提供了基础。

    21、在一种可选的实施方式中,控制多个空闲计算节点机通过并行计算基于等高线生成对应坝址节点的水库坝线包括:

    22、逐条读取每个坝址节点,将生成对应坝址节点的水库坝线作为第二待计算任务分别分配至多个空闲计算节点机;

    23、控制多个空闲计算节点机读取第二待计算任务中的对应坝址节点,基于等高线在对应坝址节点垂直于水系线方向生成初始坝线;

    24、控制多个空闲计算节点机基于等高线以对应坝址节点为中心,将初始坝线按照顺时针方向和逆时针方向分别按照预设旋转角度旋转预设次数,将每次旋转轨迹作为一条比较坝线;

    25、计算初始坝线和比较坝线的极限库容,将极限库容最大对应的坝线作为水库坝线。

    26、本发明提供的水库选址并行计算方法,控制多个空闲计算节点机通过并行计算基于等高线在对应坝址节点垂直于水系线方向生成初始坝线、比较坝线并计算初始坝线和比较坝线上极限库容,将极限库容最大对应的坝线作为水库坝线,使得多个空闲计算节点机同时工作,并行计算,提高了生成水库坝线的效率,减少了计算数据量,缩短了水库坝线的生成时间,为后续水库选址提供了基础。

    27、在一种可选的实施方式中,地形特征参数预设阈值包括库容比例系数阈值和库面形态系数阈值;

    28、控制多个空闲计算节点机通过并行计算读取水库坝线,保留符合地形特征参数预设阈值的水库坝线,并将保留的水库坝线作为水库坝址包括:

    29、逐条读取每个水库坝线,将确定水库坝址作为第三待计算任务分别分配至多个空闲计算节点机;

    30、控制多个空闲计算节点机读取第三待计算任务中的对应水库坝线,计算水库坝线的库容比例系数和库面形态系数;

    31、保留符合库容比例系数阈值和库面形态系数阈值的水库坝线,并将保留的水库坝线作为水库坝址。

    32、本发明提供的水库选址并行计算方法,通过控制多个空闲计算节点机计算水库坝线的库容比例系数和库面形态系数,并将计算出的水库坝线的库容比例系数和库面形态系数与对应的预设阈值进行比较,最终选择除了符合要求的水库坝线作为最终的水库坝址,实现可准确确定符合要求的水库坝线,提高了水库选址的效率,为后续实际建造水库提供了基础。

    33、在一种可选的实施方式中,控制多个空闲计算节点机读取第三待计算任务中的对应水库坝线,计算水库坝线的库容比例系数和库面形态系数包括:

    34、控制多个空闲计算节点机读取第三待计算任务对应水库坝线,获取水库坝线的极限库容、极限库容的最小限值、水库坝线对应水位线的面积和水库坝线的最大坝长;

    35、基于极限库容和极限库容的最小限值计算库容比例系数;

    36、基于水库坝线对应水位线的面积和水库坝线的最大坝长计算库面形态系数。

    37、本发明提供的水库选址并行计算方法,通过多个空闲计算节点机获取水库坝线的极限库容、极限库容的最小限值、水库坝线对应水位线的面积和水库坝线的最大坝长,进而计算出库面形态系数,为保留符合库面形态系数预设阈值的水库坝线提供了数据基础。

    38、第二方面,本发明提供了一种水库选址并行计算装置,应用于主控制器中,该装置包括:

    39、获取模块,用于获取待识别区域的多条水系线以及与每条水系线对应的等高线;

    40、提取生成模块,用于控制多个空闲计算节点机通过并行计算提取每条水系线的交汇节点,并在每条水系线上生成分布节点;

    41、标记模块,用于将交汇节点和分布节点标记为坝址节点;

    42、生成模块,用于控制多个空闲计算节点机通过并行计算基于等高线生成对应坝址节点的水库坝线;

    43、筛选模块,用于控制多个空闲计算节点机通过并行计算读取水库坝线,保留符合地形特征参数预设阈值的水库坝线,并将保留的水库坝线作为水库坝址。

    44、第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的水库选址并行计算方法。

    45、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的水库选址并行计算方法。


    技术特征:

    1.一种水库选址并行计算方法,其特征在于,应用于主控制器中,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取待识别区域的多条水系线以及与每条水系线对应的等高线包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制多个空闲计算节点机通过并行计算提取每条水系线的交汇节点包括:

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在每条水系线上生成分布节点包括:

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制多个空闲计算节点机通过并行计算基于等高线生成对应坝址节点的水库坝线包括:

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述地形特征参数预设阈值包括库容比例系数阈值和库面形态系数阈值;

    7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述控制多个空闲计算节点机读取第三待计算任务中的对应水库坝线,计算所述水库坝线的库容比例系数和库面形态系数包括:

    8.一种水库选址并行计算装置,其特征在于,应用于主控制器中,所述装置包括:

    9.一种计算机设备,其特征在于,包括:

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的水库选址并行计算方法。


    技术总结
    本发明涉及水库选址技术领域,公开了水库选址并行计算方法、装置、计算机设备及介质,应用于主控制器中,该方法包括:获取待识别区域的多条水系线以及与每条水系线对应的等高线;控制多个空闲计算节点机通过并行计算提取每条水系线的交汇节点,并在每条水系线上生成分布节点;将交汇节点和分布节点标记为坝址节点;控制多个空闲计算节点机通过并行计算基于等高线生成对应坝址节点的水库坝线;控制多个空闲计算节点机通过并行计算读取水库坝线,保留符合地形特征参数预设阈值的水库坝线,并将保留的水库坝线作为水库坝址。本发明通过并行计算提升了水库选址的效率,缩短了水库选址的时间,解决了计算工作量大,水库选址效率极低的问题。

    技术研发人员:刘强,钟娜,许心怡,林子珩,汤宇强,吕昊,徐占兴,徐玲君,刘加进,杨瑾,刘健,戴逸雯,徐达,武坤
    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:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-25967.html

    最新回复(0)