本发明涉及储量信息处理，尤其涉及一种抽水蓄能电站库内料场储量测定方法及系统。
背景技术：
1、抽水蓄能电站是一种特殊类型的水电站，它通过在低谷电价时期使用多余的电能来抽水到上游水库，然后在电力需求高峰时释放水流，通过水轮发电机产生电能。这种方式可以有效地调节电网负荷，提高电力系统的稳定性和经济性。库内料场通常指的是这些电站中用于存储需要抽升的水的水库。抽水蓄能电站主要是为了解决电力供应与需求之间的不平衡问题。在电力系统中，电力的供应和需求必须实时匹配，而电力需求在一天中会有很大的波动，尤其是在高峰时段。通过抽水蓄能，可以在低谷时期利用过剩的电力储存能量，在需求高峰时释放储存的水进行发电，从而平衡电网负荷，提高能源的使用效率。为了抽水蓄能电站库内料场的储量计算对于电站的经济运行、电力系统的稳定性以及水资源的可持续管理。通过有效的储量管理，抽水蓄能电站可以作为电力系统中的重要调节手段，提高电力供应的可靠性和灵活性，同时促进能源的节约和环境保护。
2、储量计算对于抽水蓄能电站而言极为重要，主要原因包括：通过准确计算水库的有效储水量，可以保证电站在需求高峰时有足够的水量用于发电，确保电力供应的稳定性。储量计算可以帮助电站管理者了解在不同的电力市场价格条件下，什么时候抽水、储水、放水最经济，从而最大化电站的经济效益。准确的储量计算还有助于电站在不影响下游水域生态系统的情况下，合理利用和管理水资源。但是，传统的储量计算方法主要有平均厚度法、三角形法及平行断面法。平均厚度法主要利用储量计算范围的总面积乘以有用层的平均厚度，从而得到有用层的储量；三角形法主要在储量计算范围内将勘探点连成三角形网点，利用各三角形面积乘以其三顶点平均厚度，分别求得三角形部分储量，然后综合各三角形储量得到总储量；平行断面法利用梯形体公式或截面圆锥体公式计算储量。随着计算机技术的发展，三维地质模型计算法也得到了实际应用，通过建立三维地质模型，通过放坡面、开挖平台面、地层界面、风化界面、基岩面等边界曲面的围合来进行储量计算。当地形起伏较大、岩土层厚度变化较大时，平均厚度法计算误差较大；当勘探点少以及组成三角形的勘探点连线不同时，三角形法计算结果误差较大；而且抽水蓄能电站库内料场一般地形起伏较大、勘探一般结合水工建筑物布置且料场开挖轮廓较复杂，传统的平均厚度法、三角形法适应性较差。平行断面法适应性相对较好，但精度受地形起伏影响较大、同时受断面间距的影响，断面间距越小，精度越高，但工作量大、难于准确计算复杂岩层的料场储量，而三维地质模型计算法计算精度较高，但前期建模耗费时间长且需及时更新地勘成果，模型存在人为误差、校审难度较大、质量难以把控，且存在模型转换误差。因此，平行断面法与三维地质模型计算法各有优劣，相互之间计算结果有时差距较大，因此，在当前抽水蓄能电站前期勘察周期较短的新形式下，研究一种新型的抽水蓄能电站库内料场储量计算方法是很有必要的，既能快速计算库内料场储量，又能具有较高的精度。
3、目前现有技术存在计算误差较大，适应性较差，工作量大、难于准确计算复杂岩层的料场储量，模型存在人为误差、校审难度较大、质量难以把控，且存在模型转换误差的问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种抽水蓄能电站库内料场储量测定方法及系统，以解决现有技术中工的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，所述抽水蓄能电站库内料场储量测定方法包括：
4、根据库内料场的地形特点对料场进行分块分区，然后根据库内料场综合地质图上的地质及勘探成果，对各分区进行间距30m～100m的料场的工程地质剖面图的绘制，根据料场开挖坡比，完善工程地质剖面图；
5、利用平行断面法计算开挖范围内各分区的第四系覆盖层、强风化层、弱风化层及微新风化层的储量；对各分区第四系覆盖层、强风化层、弱风化层及微新风化层的储量进行汇总，计算出整个料场范围内第四系覆盖层及各风化层的占比；
6、基于库内料场地形等高线，利用civil 3d的曲面功能，建立起三维地形曲面，根据地形地质条件，确定开采底高程、料场侧面开挖坡比、马道宽度及马道高程差参数；利用开挖起坡线向上、下放坡，开挖面与地形面相交，提取相交线，并将相交线作为边界赋予开挖面，建立料场的开挖曲面；
7、利用开挖曲面及地形曲面围合计算得出整个库内料场总的开挖工程量；结合平行断面法算出的第四系覆盖层及各风化层的占比，计算出库内开挖工程量中第四系覆盖层及各风化层的储量；根据工程特点，确定有用层，从而得到上水库库内总的有用层储量。
8、作为本发明的进一步改进，绘制工程地质剖面图的过程具体包括以下步骤：
9、获取库内料场区域的轮廓信息及高程信息，根据轮廓信息及高程信息构建库内料场区域的三维高程模型，由三维高程模型对料场划分为若干个分块；
10、在每个分块内，进行钻孔、采样及地质剖面记录地质调查和勘探工作，获取块内的地质信息和地层结构；在每个分区内，根据地质调查和勘探结果，确定一条或多条工程地质剖面线；对地质信息和地层结构进行地质力学分析，评估土壤或岩石的稳定性，得到开挖坡比；
11、根据剖面路线径参数以及剖面线方向，获取三维实体模型中，沿与剖面线路径参数匹配的路径延伸，且切面方向与剖面线方向相同的剖面上的取样点参数集；根据取样点参数集，将地质信息按照比例尺绘制在地质剖面图上；根据开挖坡比，在剖面图上绘制出开挖边坡的位置和坡度。
12、作为本发明的进一步改进，其中，地质剖面图包括地层、断层、岩性、构造及钻孔位置信息；地质剖面图应标注清楚比例尺、坐标轴及图例。
13、作为本发明的进一步改进，计算开挖范围内各分区的第四系覆盖层、强风化层、弱风化层及微新风化层的储量的过程具体包括以下步骤：
14、从工程地质剖面图中获取第四系覆盖层、强风化层、弱风化层和微新风化层的分布范围和厚度信息；
15、根据工程地质剖面图将开挖范围内的土壤层划分为不同的分区，每个分区应具有相对一致的地质特征和土壤类型；根据地理信息系统计算每个分区的地表面积sl和s2；根据平行断面法的计算表达式，分别计算第四系覆盖层、强风化层、弱风化层和微新风化层的体积；使用公式，将面积值和分区间的距离l代入公式进行计算；
16、根据第四系覆盖层、强风化层、弱风化层和微新风化层的体积，结合土壤的密度和含水率参数，计算每个分区内第四系覆盖层、强风化层、弱风化层和微新风化层的储量。
17、作为本发明的进一步改进，平行断面法采用的计算表达式如下：
18、当相邻两断面的土料形状相似，且其相对面积差＜40％，用梯形体公式计算体积：
19、
20、当相邻两断面的土料形状虽相似但其相对面积差＞40％时，用截面圆锥体公式计算体积：
21、
22、两端边缘部的块段，由于只有一个断面控制或另一断面上面积为零时，根据土料尖灭的特点，其体积可用不同公式计算；
23、当土料作楔形尖灭时，块段体积可用楔形公式计算：
24、
25、当土料作锥形尖灭肘，块段体积可用锥形公式计算：
26、
27、各公式中：
28、v表示块段的土料体积，单位为m3；l表示两断面之间的距离，单位为m；sl、s2表示相邻两剖面上对应面积，单位为m2。
29、作为本发明的进一步改进，储量进行汇总的过程具体包括以下步骤：
30、获取与料场储量存储服务器同步连接的远程储量管理设备的状态，当状态符合储量数据接收时，根据各分区第四系覆盖层、强风化层、弱风化层及微新风化层的储量生成数据报表，数据报表同步传输至料场储量存储服务器；
31、料场储量存储服务器根据接收到的数据选择指令，从数据报表中抽取出被选中的维度信息；
32、根据接收到的设置指令，设置汇总储量筛选条件及储量汇总步骤，储量汇总步骤包含储量层级关系汇总和储量维度属性汇总，按照储量汇总步骤，从维度信息中查找符合汇总储量筛选条件的数据，并对维度信息进行汇总，得到储量汇总结果。
33、作为本发明的进一步改进，计算出整个料场范围内第四系覆盖层及各风化层的占比具体包括以下步骤：
34、获取各分区第四系覆盖层、强风化层、弱风化层及微新风化层的储量，并对储量进行汇总，得到总土方量vt；
35、根据库内料场综合地质图上的地质及勘探成果获取各个分区石头储量的数据，包括每个分区石头的数量、体积或重量信息；将各个分区的石头数量、体积或重量相加得到各个分区的石头储量数据汇总；根据汇总的石头储量数据，计算出总的石方量vs；
36、用总土方量vt除以总石方量vs，得到土石比；
37、土石比＝vt/vs。
38、作为本发明的进一步改进，参数及料场的开挖曲面的获取过程具体包括以下步骤：
39、将库内料场地形等高线数据导入civil 3d软件中，创建一个地形表面；根据地质调查和勘探数据，分析地质条件，包括土质、岩性、坚硬程度；确定开采底高程和料场侧面开挖坡比；
40、根据确定的开采底高程和料场侧面开挖坡比，使用civil 3d的设计工具，绘制起坡线；起坡线应从开采底部向上放坡，与地形面相交；根据料场的尺寸和需求，设计马道的宽度和马道高程差，确保马道的宽度足够容纳设备和运输车辆，并且马道高程差符合安全和施工要求；
41、使用相交线提取工具，将起坡线与地形曲面相交的线提取出来；然后将提取的相交线作为边界，创建一个开挖曲面，开挖曲面将显示出料场的开挖区域。
42、作为本发明的进一步改进，计算出库内开挖工程量中第四系覆盖层及各风化层的储量具体包括以下步骤：
43、使用civil 3d软件创建地形曲面和开挖曲面，确保开挖曲面围合整个库内料场的开挖区域；将开挖曲面与地形曲面进行相减运算，得到开挖体积；通过对整个开挖区域的体积进行求和，即得到整个库内料场的总开挖工程量；
44、根据平行断面法的测量结果，确定第四系覆盖层及各风化层在库内的分布比例，分布比例根据断面法中每个断面上各层的厚度和面积进行计算；根据第四系覆盖层及各风化层占比，将库内的总开挖工程量乘以相应的占比，即可得到第四系覆盖层及各风化层的储量；
45、根据工程要求和资源利用的目标，结合地质勘探数据和工程经验，确定库内的有用层；有用层可能是指具有特定质量或特定用途的石头层或土壤层；根据确定的有用层范围，在库内开挖工程量中提取相应的层级，计算出有用层的开挖工程量；通过合并整个库内的有用层开挖工程量，即可得到上水库库内总的有用层储量。
46、为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：
47、一种抽水蓄能电站库内料场储量测定系统，其应用于所述的抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，所述抽水蓄能电站库内料场储量测定方法包括：
48、剖面图绘制模块，用于根据库内料场的地形特点对料场进行分块分区，然后根据库内料场综合地质图上的地质及勘探成果，对各分区进行间距30m～100m的料场的工程地质剖面图的绘制，根据料场开挖坡比，完善工程地质剖面图；
49、储量汇总模块，用于利用平行断面法计算开挖范围内各分区的第四系覆盖层、强风化层、弱风化层及微新风化层的储量；对各分区第四系覆盖层、强风化层、弱风化层及微新风化层的储量进行汇总，计算出整个料场范围内第四系覆盖层及各风化层的占比；
50、开挖曲面建立模块，用于基于库内料场地形等高线，利用civil 3d的曲面功能，建立起三维地形曲面，根据地形地质条件，确定开采底高程、料场侧面开挖坡比、马道宽度及马道高程差参数；利用开挖起坡线向上、下放坡，开挖面与地形面相交，提取相交线，并将相交线作为边界赋予开挖面，建立料场的开挖曲面；
51、储量结果计算模块，用于利用开挖曲面及地形曲面围合计算得出整个库内料场总的开挖工程量；结合平行断面法算出的第四系覆盖层及各风化层的占比，计算出库内开挖工程量中第四系覆盖层及各风化层的储量；根据工程特点，确定有用层，从而得到上水库库内总的有用层储量。
52、本发明提高储量测定的精度：通过对料场进行分块分区并对各个区域进行详细的地质剖面图绘制，以及利用平行断面法和三维地形模型计算储量，大大提高了储量测定的精度。提高工程效率：通过提前精确计算料场的储量，可以帮助工程管理者更有效的规划和管理开挖工作，提高工程效率。降低开挖风险：通过详细的地质剖面图和储量计算，可以更好地了解地质条件和潜在的风化层，从而降低开挖过程中的风险。保护环境：通过精确计算储量，可以减少不必要的开挖，从而减少对环境的影响。优化资源配置：通过精确计算各类地质层的储量，可以更好的进行资源配置，例如确定有用层，从而最大化资源的利用。
1.一种抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，其特征在于，所述抽水蓄能电站库内料场储量测定方法包括：
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，其特征在于，绘制工程地质剖面图的过程具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，其特征在于，其中，地质剖面图包括地层、断层、岩性、构造及钻孔位置信息；地质剖面图应标注清楚比例尺、坐标轴及图例。
4.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，其特征在于，计算开挖范围内各分区的第四系覆盖层、强风化层、弱风化层及微新风化层的储量的过程具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，其特征在于，平行断面法采用的计算表达式如下：
6.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，其特征在于，储量进行汇总的过程具体包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，其特征在于，计算出整个料场范围内第四系覆盖层及各风化层的占比具体包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，其特征在于，参数及料场的开挖曲面的获取过程具体包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，其特征在于，计算出库内开挖工程量中第四系覆盖层及各风化层的储量具体包括以下步骤：
10.一种抽水蓄能电站库内料场储量测定系统，其应用于如权利要求1至9之一所述的抽水蓄能电站库内料场储量测定方法，其特征在于，所述抽水蓄能电站库内料场储量测定方法包括：
