[發(fā)明專利]一種水力要素的確定方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711340054.2
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108090609B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢宇良;周光濤;王洪波;戴春勝;梁貞堂;王浩民;王志興;肖偉華;侯保燈;占許珠;崔豪;田文凱
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院;中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/25;G06N3/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

本發(fā)明提供了一種水力要素的確定方法及裝置，該水力要素的確定方法包括：獲取目標(biāo)渠道的設(shè)計參數(shù)，其中設(shè)計參數(shù)包括：目標(biāo)渠道的材質(zhì)、目標(biāo)渠道的原始水力坡度、目標(biāo)渠道的原始斷面尺寸和目標(biāo)渠道的控制區(qū)域面積參數(shù)；根據(jù)設(shè)計參數(shù)，對目標(biāo)渠道的原始水力坡度和原始端面尺寸進行優(yōu)化，并獲得優(yōu)化后的水力坡度和斷面尺寸；對優(yōu)化后的水力坡度和斷面尺寸進行驗證；當(dāng)驗證通過后，確定驗證通過的水力坡度為目標(biāo)水力坡度，驗證通過的斷面尺寸為目標(biāo)斷面尺寸。本發(fā)明實施例通過獲取目標(biāo)渠道的設(shè)計參數(shù)，通過原始的設(shè)計參數(shù)對渠道的水力坡度和端面尺寸進行優(yōu)化，使得在目標(biāo)渠道灌溉區(qū)域面積一定的情況下，能有效提高灌溉效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水力要素的確定方法及裝置。

背景技術(shù)

通過灌溉渠系輸配水進行地面灌溉是目前應(yīng)用最為廣泛的一種農(nóng)田灌溉方式。灌溉渠系一般由多級灌溉渠道構(gòu)成，基于對各級灌溉渠道的控制面積不同，故在不同尺度的灌溉區(qū)域約束下，渠道的輸配水時間也不同。所以，為了實現(xiàn)高效灌溉并同時達到節(jié)水的目的，減小渠道輸配水時間對于提高灌溉效率十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例要解決的技術(shù)問題是提供一種水力要素的確定方法及裝置，用以優(yōu)化渠道水利坡度和斷面尺寸，實現(xiàn)灌溉效率的提高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種水力要素的確定方法，包括：

獲取目標(biāo)渠道的設(shè)計參數(shù)，其中所述設(shè)計參數(shù)包括：目標(biāo)渠道的材質(zhì)、目標(biāo)渠道的原始水力坡度、目標(biāo)渠道的原始斷面尺寸和目標(biāo)渠道的控制區(qū)域面積參數(shù)；

根據(jù)所述設(shè)計參數(shù)，對所述目標(biāo)渠道的原始水力坡度和原始端面尺寸進行優(yōu)化，并獲得優(yōu)化后的水力坡度和斷面尺寸；

對優(yōu)化后的所述水力坡度和所述斷面尺寸進行驗證；

當(dāng)驗證通過后，確定驗證通過的水力坡度為目標(biāo)水力坡度，驗證通過的斷面尺寸為目標(biāo)斷面尺寸。

進一步的，所述的水力要素的確定方法還包括：

當(dāng)驗證未通過后，將優(yōu)化后的所述水力坡度作為原始水力坡度，優(yōu)化后的斷面尺寸作為原始斷面尺寸，重新執(zhí)行對所述目標(biāo)渠道的原始水力坡度和原始端面尺寸進行優(yōu)化的步驟。

進一步的，根據(jù)所述設(shè)計參數(shù)，對所述目標(biāo)渠道的原始水力坡度和原始端面尺寸進行優(yōu)化，并獲得優(yōu)化后的水力坡度和斷面尺寸的步驟包括：

根據(jù)所述設(shè)計參數(shù)中的所述目標(biāo)渠道的材質(zhì)，獲得所述目標(biāo)渠道的渦粘性系數(shù)；

根據(jù)所述渦粘性系數(shù)、所述原始水力坡度、所述原始斷面尺寸和所述控制區(qū)域面積參數(shù)，通過粒子群算法對所述原始水力坡度和原始斷面尺寸進行優(yōu)化，并獲得優(yōu)化后的水力坡度和斷面尺寸。

進一步的，所述對優(yōu)化后的所述水力要素進行驗證的步驟包括：

根據(jù)所述渦粘性系數(shù)、所述控制區(qū)域面積參數(shù)和優(yōu)化后的所述水力坡度與所述斷面尺寸，獲得灌水時間；

將所述灌水時間與預(yù)設(shè)灌水時間進行比較，獲得所述灌水時間與所述預(yù)設(shè)灌水時間的相對誤差；

當(dāng)所述相對誤差小于或等于預(yù)設(shè)門限時，確定所述水力坡度與所述斷面尺寸通過驗證；

當(dāng)所述相對誤差大于預(yù)設(shè)門限時，確定所述水力坡度與所述斷面尺寸未通過驗證。

進一步的，根據(jù)所述渦粘性系數(shù)和優(yōu)化后的所述水力坡度與所述斷面尺寸，獲得灌水時間的步驟包括：

根據(jù)謝才公式：

以及淺水方程組：