[发明专利]基于闸泵联合调控的梯级泵站明渠调水工程充水方法

摘要

本发明公开了一种基于闸泵联合调控的梯级泵站明渠调水工程充水方法，涉及调水工程充水技术领域。该充水方法，采用闸泵联合调控技术，使水泵快速达到启动条件，实现了工程的快速充水，同时减少了充水时间和充水阶段水量损失，提高了充水效率；同时，通过从水资源充沛的水源地取水，充水效率得到了显著提高，减少了系统的水资源浪费和水量损失；另外，通过舌瓣闸调控，降低了充水过程的渠道水面线，保证了渠道充水的安全。

主权项

1.一种基于闸泵联合调控的梯级泵站明渠调水工程充水方法，其特征在于，所述调水工程包括N个泵站和N‑1个渠池，所述充水方法包括如下步骤：S1，利用技术排水泵为各泵站站后舌瓣闸与出口之间的出水池充水，使出水池的水位满足泵站淹没启泵条件；S2，构建渠道恒定流计算模型，并分别计算调水工程各渠池在设计充水流量下的最低控制水面线和断面水深；S3，构建渠道水体体积计算模型，并分别计算各渠池在最低控制水面线下的水体体积V_i(i＝1，2……,N‑2)；S4，确定梯级泵站明渠调水工程各渠池充水量C_i、渠池充水时间t_i、累计充水水量C_sys和累计充水时间T_sys；S5，利用泵站水泵机组按设计充水流量Q_i依次为各渠池充水，使梯级泵站明渠调水工程达到通水条件；S1包括如下步骤：S101，在第k级泵站机组启动前，将泵站站后舌瓣闸调整至完全起立状态，舌瓣闸完全起立时门顶高程与出水池最低运行水位齐平，其中，k＝1,2,3,…,N‑1；S102，充分发挥泵站站后舌瓣闸的挡水作用，利用技术排水泵将舌瓣闸与泵站出口间的出水池充水至S4采用自下游至上游的顺序，依次计算各渠池的充水量和充水时间，再计算累计充水量和累计充水时间，具体包括如下步骤：S401，计算第N‑1个渠池的充水时间t_N‑1和充水量C_N‑1；S402，计算第N‑2个渠池至第1个渠池的充水时间(t_N‑2,t_N‑3,…,t₂,t₁)和充水量(C_N‑2,C_N‑3,…,C₂,C₁)；S403，按照如下公式计算累计充水水量C_sys：S404，按照如下公式计算累计充水时间T_sys：S401包括如下步骤：S4011，构建第N‑1个渠池的充水阶段水量损失W_N‑1，充水量C_N‑1和充水时间t_N‑1的计算公式：W_N‑1＝q_N‑1×t_N‑1C_N‑1＝V_N‑1+W_N‑1t_N‑1＝C_N‑1/Q_N‑1式中，V_N‑1为第N‑1个渠池的水体体积，q_N‑1为第N‑1个渠池平均水量损失强度，Q_N‑1为第N‑1个渠池设计充水流量；S4012，联立步骤S4011中的三个公式，计算得到第N‑1个渠池的充水时间t_N‑1和充水量C_N‑1；S402包括如下步骤：S4021，构建第i个渠池的充水阶段水量损失W_i，充水量C_i和充水时间t_i的计算公式：C_i＝V_i+W_it_i＝C_i/Q_i式中，j＝i,i+1,…,N‑2,N‑1，V_i为第i个渠池的水体体积，q_i为第i个渠池的平均水量损失强度，Q_i为第i个渠池的设计充水流量，t_j为第j个渠池的充水时间；S4022，联立步骤S4021中的三个公式，计算得到第i个渠池的充水时间t_i和充水量C_i；S5具体为，在第k级泵站出水渠道满足启泵条件后，开启第k级泵站水泵机组，按设计充水流量Q_i和计算得到的充水时间t_i为第i个渠池充水，待第k+1级泵站进水池水位达到最低运行水位时，开启第k+1级泵站水泵机组，为第i+1个渠池充水，如此，从水源地至受水区，依次为各渠池充水，使梯级泵站明渠调水工程达到通水条件。