[发明专利]一种平原湖区湖河闸泵系统防洪排涝演算方法

权利要求书

1.一种平原湖区湖河闸泵系统防洪排涝演算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：收集平原湖区水文测站的逐日降雨、逐日水位资料，采用降雨径流模型设计入湖洪水过程Q(t)和入河道洪水过程Q₂(t)；

步骤2：输入湖泊汛限水位Z₀；泵站起排水位Z_yp；湖泊分洪水位Z_fL；河道分洪水位Z_fR；湖泊分洪量W₁max；河道分洪量W₂max；t＝0天；

步骤3：令t＝t+1开始迭代计算；

步骤4：输入入湖洪水过程Q(t)和入河道洪水过程Q₂(t)和末级闸闸下外江水位Z_d⁽²⁾(t)；

步骤5：假设t时段末湖泊水位Z_L(t)，由时段初的湖泊水位开始试算，时段初的湖泊水位取湖泊汛限水位Z₀；

步骤6：假设t时段末首级闸排湖流量Q₁′(t)；

步骤7：由防洪排涝系统概化模型确定首级闸排湖流量Q₁′(t)、河道侧向入流q＝Q₂(t)-q(t)；再根据有侧向入流的明渠非恒定流基本方程计算首级闸闸下河道水位Z_d⁽¹⁾(t)、末级闸闸上水位Z_u⁽¹⁾(t)、泵站站前水位Z_p(t)、河道测点水位Z_R(t)；

步骤8：根据水闸不同流态下的闸门出流模型计算首级闸泄流能力Q₁(t)；

步骤9：若|Q₁(t)-Q′₁(t)|≤ε，ε为给定的收敛精度，则迭代收敛，首级闸泄流能力Q₁(t)即为所求；否则，重新设Q₁′(t)＝Q₁(t)+△₁，返回步骤6，进行下次迭代，△₁为给定增量；若Q₁′(t)Q₁(t)，则△₁0；否则△₁0；

步骤10：由湖泊水量平衡模型计算时段末湖泊容积变化：ΔV’＝V′(t)-V′(t-1)；

步骤11：由时段初的湖泊水位，然后根据湖泊水位-容积关系曲线求得时段初湖泊容积V′(t-1)，进而得到时段末湖泊容积V′(t)；再据湖泊水位-容积关系曲线模型求得时段末湖泊水位Z_L′(t)；

步骤12：若Z_R(t)≥Z_fR且W₂(t)W₂max，Z_fR为分洪调蓄方案确定的河道水位测点分洪水位，W₂max为分洪调蓄方案确定的河道侧向入流分洪量，则执行分洪调蓄方案，由分洪区流量计算模型确定河道侧向入流分洪流量q(t+1)，并更新计算W₂(t)，重新计算河道侧向入流q＝Q₂(t)-q(t)，返回步骤7；否则往下继续执行；

步骤13：若Z_L′(t)≥Z_fL且W₁(t)W₁max，Z_fL为分洪调蓄方案确定的湖泊分洪水位，W₁max为湖泊分洪量，则执行分洪调蓄方案，由分洪区流量计算模型确定湖泊分洪流量q’(t)，并更新计算W₁(t)，返回步骤10；否则往下继续执行；

步骤14：若|Z_L(t)-Z'_L(t)|≤ε，ε为给定的收敛精度，则迭代收敛，时段末湖泊水位Z_L′(t)即为所求；否则，重新设Z_L(t)＝Z_L′(t)+△₂，返回步骤4，进行下次迭代，△₂为给定增量；若Z_L(t)Z_L′(t)，则△₂0；否则△₂0；

步骤15：计算末级闸泄流过程q₁(t)、泵站排水能力D_p(t)；

步骤16：若t≥t_max，则时段末湖泊水位Z_L′(t)、首级闸排湖流量Q₁(t)即为所求；否则，返回步骤3；

步骤17：输出湖泊水位过程Z_L′(t)、外排闸末级泄流过程q₁(t)、泵站排水能力D_p(t)。