[发明专利]一种调水工程运行方式转换方法

说明书

本发明公开了一种调水工程运行方式转换方法，包括：建立闸泵群调控下水力学仿真模型、判断选用何种调水工程运行方式的步骤、判断是不是具备转换条件、转换运行方式4个基本步骤。该方法为应用于调水工程在应急工况下转换运行方式的调度控制方法。用以解决调水工程在应急调控时水流响应与恢复特性差、蓄量调蓄与应急需求不协调的问题。

技术领域

本发明涉及一种调水工程运行调度控制方法，特别是涉及一种考虑调水工程在应急工况下转换运行方式的调度控制技术，具体为一种调水工程运行方式转换方法。

背景技术

由于水资源存在时空分布不均的问题，难以满足某些区域社会经济发展用水需求，在渠道上设置闸门(或泵站)建立调水工程使水资源能更好服从人的意愿进行调配，是解决地区间水资源供需不平衡的重要手段。为了更好的进行水资源调度管理，调水工程采用闸门或泵站进行联合调控，而且遵从一定的运行方式。

长距离输水渠道有下游常水位(闸前常水位)、上游常水位(闸后常水位)、等容量(等体积)和控制容量(控制蓄水量)这4种运行方式。常规运行条件下一般遵从既定的一种运行方式，但各运行方式有自身的优点和缺点，在应急工况下某些缺点可能会导致应急调控的难度增加，不利于应急调控的实施。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种考虑调水工程在应急工况下转换运行方式的调度控制方法。该方法用以解决调水工程在应急调控时水流响应与恢复特性差、蓄量调蓄与应急需求不协调的问题。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种调水工程运行方式转换方法，包括以下步骤：

1)建立闸泵群调控下水力学仿真模型：用于调水工程恒定流和非恒定流过程的模拟；

模拟调水工程恒定流和非恒定流过程，以进行调水工程渠池水面线和蓄量的计算，闸泵群调控下渠道水力响应过程的模拟分析；构建一维水力学模型，对节制闸、分水口、倒虹吸、明渠的内部构筑物进行概化处理，将概化好的内部建筑物与圣维南方程组进行耦合，同时采用Preissmann四点时空偏心格式对方程组进行离散，用双扫描法求解；

2)判断选用何种调水工程运行方式：用于判断调水工程在什么条件下可转换为何种运行方式；

如果调水工程的常规运行方式是闸前常水位或者闸后常水位，事故段上游段在应急调控下分水口正常供水，渠池流量突然变大或变小，利用步骤1)的水力学仿真模型进行分析，维持原有的运行方式进行调控，出现水流响应与恢复特性差、蓄量调蓄与应急需求不协调的问题，则可以进入步骤3)判断是否具有转换为等体积运行方式的条件；

3)判断是否具备转换条件的步骤：判断是不是具备转换条件的步骤：用于判断调水工程从一种运行方式转换到另一种运行方式是否可行；

利用步骤1)的水力学仿真模型对该调水工程转换运行方式的各闸门调控方案进行模拟，若存在符合以下两个条件的闸门调控方案，则说明转换为等体积运行方式是可行的：

a.水位波动过程水流不漫溢，要求水位最大值低于堤顶高程，即：

Δh_max≤ΔH_max，其中：Δh_max和ΔH_max分别应急调控过程中各渠池水位波动的最大值和渠道允许水位波动的最大值；

b.水体稳定后，水位控制点上升或下降幅度应不超过极限值，即：

Δh_T，max≤ΔH_T，max，其中：Δh_T，max和ΔH_T，max分别为渠池水位控制点上升或下降幅度的实际值和最大值；

4)转换运行方式：用于制定调水工程转换运行方式的调控措施；