[發明專利]適用于串聯渠道下游應急斷水情況下的閘門調控方法

有效

• 申請號: 201711440085.5
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108181940B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 雷曉輝;孔令仲;楊遷;周廣鈺;鄭艷俠;田雨;權錦;廖衛紅
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;黑龍江省水利水電勘測設計研究院
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12;G05B13/04
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國富

1.一種適用于串聯渠道下游應急斷水情況下的閘門調控方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，構建待監測渠道工程的水動力仿真模型；

S2，關閘過程

獲取發生應急事件的渠池和該渠池的節制閘，將該渠池作為最下游渠池、該節制閘作為最下游節制閘，采用三點水位控制方法實時調節最下游節制閘和該最下游節制閘的所有上級節制閘的關閘速率，獲得每個節制閘實時流量，直至任意一個節制閘所屬渠池的進口流量和其出口流量平衡為止，停止該渠池的節制閘的關閘操作；

S3，蓄量實時調整過程

根據節制閘在關閘過程中以及停止關閘后的實時流量計算該節制閘所屬渠池的實時蓄水量，利用當前時刻的實時蓄水量調節下一刻節制閘的流量，直至該渠池的實時蓄水量＝該渠池的目標蓄水量為止，完成發生應急事件渠道的閘門調控；

其中，采用三點水位控制方法實時調節最下游節制閘和該最下游節制閘的所有上級節制閘的關閘速率，具體為：

a1，對最下游節制閘和該最下游節制閘的所有上級節制閘采取同步聯動調節；

a2，在各個節制閘的關閘過程中，采用三點水位控制方法對各個節制閘的閘門關閘速率進行修正，修正過程為：

設任意一個節制閘的正常運行水位為該節制閘初始水位，在該節制閘正常運行過程中允許出現的最大水位為該節制閘警戒水位，在應急事故情況下，造成渠道漫溢的水位為該節制閘預警水位；三點水位控制方法中的節制閘的下限水位為初始水位、中間水位為警戒水位、上限水位為預警水位-0.1m；

當任意一個節制閘處于關閘過程中的實時實際水位在下限水位和中間水位之間時，不對閘門關閘速率修正；

當任意一個節制閘處于關閘過程中的實時實際水位在中間水位和上限水位之間時，閘門關閘速率逐步減半；

當任意一個節制閘處于關閘過程中的實時實際水位在上限水位以上時，閘門關閘速率為零，停止關閉操作；

a3，在修正后的閘門關閘速率的基礎上，根據水動力仿真模型中節制閘處的水位流量關系獲取每次閘門關閘速率修正后各個節制閘的實時流量，直至每個渠池的進口流量和其出口流量平衡為止，完成關閉閘門的操作。

2.根據權利要求1所述適用于串聯渠道下游應急斷水情況下的閘門調控方法，其特征在于，a2中閘門關閉速率的修正計算公式：

設任意一個節制閘處于關閘過程中閘前的實時實際水位在中間水位時的閘門關閉速率為u₀，則實時實際水位在三點水位區間時，閘門關閉速率u的計算公式為：

k按照公式(2)計算：

z_ie表示上限水位，z_i0表示中間水位。

3.根據權利要求1所述適用于串聯渠道下游應急斷水情況下的閘門調控方法，其特征在于，S3中，調節節制閘的實時流量，直至每個渠池的實時蓄水量＝該渠池的目標蓄水量為止，具體為：

S31，流量調節

b1，設任意一個節制閘關閘完成時的實時流量為該節制閘所屬渠池i在當前時刻的實時出口流量

b2，在所述渠池i實時出口流量基礎上，計算所述渠池i在當前時刻的蓄量V_i^t與所述渠池i目標蓄量V_target之間蓄量差，根據所述蓄量差計算流量差

b3，將流量差實時出口流量和所述渠池i的分水口流量之和作為所述渠池i的進口流量即公式(3)；

S32，估計下一時刻實時蓄量V_i^t+1

在當前時刻渠池i的蓄量V_i^t、和蓄量校正時間Δt的基礎上，采用公式(4)估計下一時刻實時蓄量V_i^t+1；

判斷V_i^t+1與目標蓄量V_target是否相同，如果是，流量修正值為0，所述渠池i的進、出口流量平衡；如果否，則進入S33；

S33，將S32中計算得到的實時蓄量V_i^t+1作為當前時刻的蓄量返回b2進行流量調節；

式中，為當前時刻t渠池i的實時進口流量，為當前時刻t渠池i的實時出口流量，為當前時刻t渠池i的分水口流量，Δt為蓄量校正時間，t＝0,1,2……,n；t＝0時，V_i⁰表示渠池i在初始狀態下的蓄量。