[发明专利]一种考虑回水影响的河道型水库蓄能量测算方法

权利要求书

1.一种考虑回水影响的河道型水库蓄能量测算方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，进行河道断面划分，将库区划分为多个测算单元，进行单元蓄水量曲线测算：

S101，根据库区地形情况布设多个遥测水位站点；遥测水位站点布设在在水流方向的主要地形变化转折点处；

S102，以各遥测站点所在横断面对库区进行单元划分，两个相邻断面构成一个最小单元；

S103，对每个单元进行实地测量，测量库区中每个断面地形资料和断面间距资料；

S104，设定各大断面之间的水体为柱体，通过积分方式依次计算各单元水位蓄水量曲线；针对任意两个相邻断面之间的单元柱体，其蓄水量积分公式如下：

(x,y)表示柱体内的任一平面点，x表示横断面方向，y表示沿河长纵方向；z(x,y)和h(x,y)分别表示(x,y)处的水面高程和河底高程；L表示断面间距；l(y)和r(y)分别表示沿河长方向任一位置(y)处对应左岸和右岸边的(x)值；

在单元柱体上下边界两个大断面的河底高程最小值和最大值之间，针对任意离散水位z，根据上式可求出对应的蓄水量V(z)，从而得出该单元的水位蓄水量曲线；

S105，累加各单元水位蓄水量曲线，得到库区的总蓄水量曲线；将该计算曲线与原水位库容曲线对比，得到总蓄水量曲线修正系数；然后按照等比例修正，以此修正系数对各单元水位蓄水量曲线进行校正，得到修正后的单元蓄水量曲线；其中各单元水位蓄水量曲线校正后的累加总蓄水量曲线与原水位库容曲线保持平衡；

S2，实测库区的动态水面线，通过S1中的单元蓄水量曲线计算单元蓄水量并累加进行库区的蓄水总量计算：

S201，采集库区各水位遥测站点的实时监测水位；

S202，沿库区流量方向依次点绘各遥测站点的实时监测水位，形成考虑库区回水影响的实时动态水面线；

S203，根据库区末端的最远回水点位置，确定水库上游槽蓄水量部分；

S204，通过库区沿程水面线，检查水位站点采集异常或其他扰动情况；异常存在时，合并上下游两相邻单元，叠加对应的蓄水量曲线，得到新的测算单元及对应的蓄水量曲线，从而消除该站点的异常水位影响；

S205，分段叠加计算蓄水总量，包括如下步骤：

a.对库区多个单元进行分段组合确定：无异常水位的断面直接按照S1中的最小测算单元独立组成一个分段；有异常水位的断面按照S204进行合并叠加组成分段；

b.单个分段内的所有测算单元进行单元蓄水量曲线叠加，得到该分段的水位蓄水量曲线；

c.以库区各分段上下游断面的实时监测水位的平均值作为各分段的代表水位；

d.通过该分段的水位蓄水量曲线，利用该分段的代表水位线性插值计算出该分段的蓄水量；

e.累加库区各分段蓄水量，完成库区的蓄水总量计算。

S3，通过静库容和总蓄能量对比得到库容偏差，通过实时水头及耗水率计算得到蓄能偏差，合并计算蓄能偏差和静态库容蓄能完成总蓄能测算：

S301，根据实时监测的坝前水位，代入水库静库容曲线进行计算，得到对应的水库静库容；

S302，将S2中计算出的实时水库蓄水总量与静库容进行差值计算，得到考虑回水影响的库容偏差；

S303，用实时监测的坝前水位减去坝下水位，得到实时水头；

S304，将实时水头带入水库的耗水率曲线和蓄能曲线进行计算，得到实时耗水率和静库容蓄能量；

S305，用S302中的库容偏差除以实时耗水率，得到蓄能值偏差；

S306，用S304中的静库容蓄能量叠加S305中的蓄能值偏差，得到最终考虑回水影响的水库蓄能量，从而完成整个库区的水库蓄能量测算。

2.根据权利要求1所述的一种考虑回水影响的河道型水库蓄能量测算方法，其特征在于：步骤S3中，水库静库容曲线、水库耗水率曲线和水库蓄能曲线为已知曲线关系；该曲线关系是通过该水库实际运行中采集各项实时数据形成数据库，然后根据数据库中的历史数据拟合成曲线而得出的。