(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211232145.5 (22)申请日 2022.10.09 (71)申请人 中国长江三峡集团有限公司 地址 430010 湖北省武汉市江岸区六合路1 号 申请人 清华大学 (72)发明人 刘昭伟　卢聆江　李翀　陈永灿　 李玮　刘家备　贾泽宇　唐洋博　 陈宇枫　柳蒙蒙　 (74)专利代理 机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 1 1250 专利代理师 项凯 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种排水管网流量预测方法、 装置、 存储介 质及电子设备 (57)摘要 本发明公开了一种排水管网流量预测方法、 装置、 存储介质及电子设备， 排水管网中包括至 少一个雨水井， 包括： 获取排水管网的管径以及 每个雨水井的边界节点水位； 基于管径和边界节 点水位确定每段管段的流动状态； 基于每段管段 的流动状态， 经过预设第一方法计算， 得到每段 管段的流量， 预设第一方法根据管段的流动状态 确定； 基于每段管段的流量确定排水管网的流 量。 根据排水管网的管径和每个雨水井的边界节 点水位将每个雨水井的每段管段分为不同的状 态， 并针对不同状态的管段， 利用不同的方法计 算对应管段的流量， 求解耗时较短且效率较高。 因此， 通过实施本发明， 对处于不同状态下的排 水管网分别采取不同的方式进行求解， 计算量 小， 迭代速度快。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115545309 A 2022.12.30 CN 115545309 A 1.一种排水管网流量预测方法， 所述排水管网中包括至少一个雨水井， 每个雨水井对 应两个边界节点， 每 个边界节点对应一段 管段； 其特征在于， 所述方法包括： 获取排水 管网的管径以及每 个所述雨水井的边界节点水位； 基于所述管径和所述 边界节点水位确定每段 所述管段的流动状态； 基于每段所述管段的流动状态， 经过预设第一方法计算， 得到每段所述管段的流量， 所 述预设第一方法根据所述管 段的流动状态确定； 基于每段 所述管段的流量确定所述 排水管网的流 量。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 基于所述管径和所述边界节点水位确定每 段所述管段的流动状态， 包括： 当每个所述边界节点水位均小于所述管径， 确定所述管 段处于非满管流无压状态； 当每个所述边界节点水位均大于所述管径， 确定所述管 段处于满管流有压状态； 当每个所述边界节点水位未均大于所述管径， 确定所述管 段处于明满过渡流状态。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 基于每段所述管段的流动状态， 经过预设 第一方法计算， 得到每段 所述管段的流量之前， 所述方法还 包括： 当所述管 段处于非满管流无压状态， 建立非恒定自由表面 流模型控制方程； 当所述管 段处于满管流有压状态， 基于 达西公式， 建立有压管流模型控制方程； 当所述管 段处于明满过渡流状态， 建立非恒定管路过渡流模型控制方程。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 基于每段所述管段的流动状态， 经过预设 第一方法计算， 得到每段 所述管段的流量， 包括： 当所述管段处于非满管流无压状态或明满过渡流状态， 基于所述非恒定自由表面流模 型控制方程和所述非恒定管路过渡流模型控制方程， 经过四点加权隐式差 分格式和牛顿拉 夫森迭代法处 理， 得到线性离 散方程组； 基于所述线性离 散方程组计算得到所述管 段的流量； 当所述管段处于满管流有压状态， 基于所述有压管流模型控制方程计算， 得到所述管 段的流量。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 基于每段所述管段的流动状态， 经过预设 第一方法计算， 得到每段 所述管段的流量之后， 所述方法还 包括： 获取每段所述管段中每个所述边界节点的入流值， 所述入流值反映流入所述管段的流 量； 基于每段所述管段的流量和每个所述边界节点的所述入流值， 计算得到每个所述边界 节点的净流 量； 当所述边界节点的净流量不为零， 基于边界节点的净流量和与 所述边界节点相连的每 段所述管段的流量计算每 个所述边界节点的流 量相对误差值； 将每个所述边界节点的流 量相对误差值与预设阈值进行比对； 当所述流量相对误差值大于所述预设阈值， 校正所述 边界节点的水位。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 当所述流量相对误差值大于所述预设阈 值， 校正所述 边界节点的水位， 包括： 当每段所述管段均处于非满管流无压状态或明满过渡流状态， 经过圣维南方程的黎曼 不变量处 理， 得到校正后的所述 边界节点的水位；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115545309 A 2当每段所述管段均处于满管流有压状态， 经过水量平衡关系式和牛顿下山法处理， 得 到校正后的所述 边界节点的水位。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 得到校正后的所述边界节点的水位之后， 所述方法还 包括： 基于校正后的所述边界节点的水位， 计算与所述边界节点相连的每段所述管段的流 量。 8.一种排水管网流量预测装置， 其特征在于， 所述排水管网中包括至少一个雨水井， 每 个雨水井对应两个边界节点， 每 个边界节点对应一段 管段； 所述装置包括： 获取模块， 用于获取排水 管网的管径以及每 个所述雨水井的边界节点水位； 第一确定模块， 用于基于所述管径和所述边界节点水位确定每段所述管段的流动状 态； 计算模块， 用于基于每段所述管段的流动状态， 经过预设第 一方法计算， 得到每段所述 管段的流量， 所述预设第一方法根据所述管 段的流动状态确定； 第二确定模块， 用于基于每段 所述管段的流量确定所述 排水管网的流 量。 9.一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存储有计算机指 令， 所述计算机指 令用于使所述计算机执行如权利要求 1至7任一项 所述的排水管网流量预 测方法。 10.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 存储器和处理器， 所述存储器和所述处理器之间 互相通信连接， 所述存储器存储有计算机指 令， 所述处理器通过执行所述计算机指令， 从而 执行如权利要求1至7任一项所述的排水 管网流量预测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115545309 A 3