[发明专利]一种河-湖-泵站相互影响作用下的河道水面线计算方法

摘要

本发明涉及一种河‑湖‑泵站相互影响作用下的河道水面线计算方法，是将泵站作为河道和湖泊的内边界条件，其中内边界条件大小由泵站的约束条件决定，利用有限体积方法数值求解河道一维水流流动和湖泊二维浅水水流流动，并将计算的水流参数同泵站的约束条件进行对比，动态修改泵站的内边界条件，成功的解决了如何求解河‑湖‑泵站三者相互影响作用下的水面线的问题。通过本发明获得的结果此方法有明确的物理意义，且能够较快速精确地计算河‑湖‑泵站三者相互影响作用下的水面线。

主权项

1.一种河‑湖‑泵站相互影响作用下的河道水面线计算方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1，收集资料：收集河道、湖泊的地形资料和水文数据，包括水深、水位、流速、河道流量；根据实际需求确定泵站机组最大数量限制条件；根据泵站的性能确定泵站约束条件，包括泵站特征水位变化范围约束条件、泵站特征扬程变化范围约束条件；根据泵站约束条件和已有实测流量、泵站扬程资料，拟合出泵站扬程‑流量变化曲线；步骤2，数值计算：泵站将河道分为若干段，将泵站的抽水流量作为河道一维数学模型和湖泊二维浅水数学模型的内边界条件，泵站上游河道将泵站抽水流量作为下边界条件，泵站下游河道将泵站抽水流量作为上边界条件；采用数值离散方法数值模拟河道水流流动和湖泊水流流动，得到河道和湖泊的水位、流速、流量三个水流参数；步骤3，判断泵站约束条件：根据步骤2数值模拟得到的泵站上游和下游水位计算泵站扬程，判断扬程是否满足泵站约束条件，若满足约束条件，根据扬程‑流量变化曲线计算得到泵站最新的抽水流量；若不满足，根据泵站扬程约束条件的最大值计算泵站抽水流量；步骤4，再次数值计算：根据步骤3得到的泵站抽水量作为数学模型的新的内边界条件，返回步骤2，重新采用数值离散方法求解河道水流流动和湖泊水流流动，得到新的水位、水深、流速三个水流参数；步骤5，数据输出和处理数据步骤。