[發明專利]平原河網區非汛期水動力條件改善智能控制系統

有效

• 申請號: 201810463147.2
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108612036B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 王琳;陳根發;倪紅珍;嚴登華;林希晨;王建偉;史婉麗;張春玲
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;E02B7/26;E02B7/36
• 代理公司: 青島申達知識產權代理有限公司 37243
• 代理人: 李文穎

本發明公開了一種平原河網區非汛期水動力條件改善智能控制系統，包括河道閘門控制單元、河道補水控制單元、水動力調控與調度方案計算模塊和智能決策云平臺，在需要改善水動力的河段兩端分別建設河道上斷面閘門和河道下斷面閘門，從河網水系中建立一段獨立水系，以管道形式將水從補水水源入口處補入需要改善水動力的河段上斷面一端，所述水動力調控與調度方案計算模塊，基于閘孔出流公式來優選水動力調控與調度方案；所述智能決策云平臺接收來自水量水質監測裝置的監測數據，控制所述河道補水控制單元的補水口閘門啟閉機構。

技術領域

本發明涉及一種平原河網區非汛期水動力條件改善智能控制系統。

背景技術

網狀河流結構是我國平原河網區典型的地理特征，隨著區域經濟迅速發展，區域不斷增多的污染物質進入河網區，使水質狀況日益惡化。尤其在非汛期，因來水有限，補水量少，河流經常處于滯流狀態，河網區河流的入海閘門閉合而形成封閉靜止蓄水水面，河流水環境容量降低，整個河流出現水質惡化的現象。需要引進一種改善平原河網區非汛期河流水動力的技術，利用補充水量引入河道，構建緩流水動力系統，增加水環境容量，改善局部河段水環境質量。

發明內容

本發明針對現狀河網區非汛期河流滯流而產生的水環境質量問題，提供一種針對局部河段水動力改善的智能控制技術。具體技術方案如下：

一種平原河網區非汛期水動力條件改善智能控制系統，其特征在于，包括河道閘門控制單元、河道補水控制單元、水動力調控與調度方案計算模塊和智能決策云平臺，

所述河道閘門控制單元，在需要改善水動力的河段兩端分別建設河道上斷面閘門和河道下斷面閘門，從河網水系中建立一段獨立水系，并在所述需要改善水動力的河段兩端的河道上斷面閘門和河道下斷面閘門處各自安裝河道閘門啟閉機構,在所述河道上斷面閘門和河道下斷面閘門之間的獨立水系中設置測量河道流速的一個或多個河道流速儀，所述河道下斷面閘門處設置用于測量河道下斷面閘門出流處流量的流量計以及測量上下游水位差的水位計；

所述河道補水控制單元，以管道形式將水從補水水源入口處補入需要改善水動力的河段上斷面一端，所述補水水源入口處設置用于監測補水水源水質和補水流量的水量水質監測裝置、補水口閘門和補水口閘門啟閉機構；

所述水動力調控與調度方案計算模塊，接收所述河道流速、所述流量和所述上下游水位差數據，并基于閘孔出流公式來優選水動力調控與調度方案,從而傳輸指令給所述河道閘門控制單元來控制所述河道閘門啟閉機構；以及

所述智能決策云平臺，所述智能決策云平臺接收來自所述河道補水控制單元的水量水質監測裝置的監測數據，傳輸指令給所述河道補水控制單元來控制所述補水口閘門啟閉機構。

優選地，所述河道補水控制單元將所述水量水質監測裝置的監測數據無線傳輸至所述智能決策云平臺。

優選地，所述河道下斷面閘門作為河道下斷面的出水端，以提閘方式出水。

優選地，所述水動力調控與調度方案計算模塊內置于所述智能決策云平臺中。

在一實施例中，所述智能決策云平臺根據所述水量水質監測裝置的水質監測資料判斷補水水源是否可用于河道生態補水，若符合水質要求，則發出指令來控制所述補水口閘門啟閉機構啟動所述補水口閘門進行補水；若不符合水質要求，則發出指令來控制所述補水口閘門啟閉機構關閉所述補水口閘門。

在一實施例中，所述智能決策云平臺利用所述水動力調控與調度方案計算模塊，以保證河道流速不低于0.05m/s控制，若補水水量滿足則實施長流水調度方案，則實施補水方案，按計算的提閘高度，將指令傳輸給河道閘門啟閉機構，控制河道下斷面閘門抬升；若補水水量不滿足長流水調度方案，則實施換水方案，先閉合河道下斷面閘門，使補水達到設定上下游水位差之后再開啟河道下斷面閘門，以0.05m/s流速泄水，待上下游水位相等后再閉合河道下斷面閘門并重新開始補水。