[發(fā)明專利]一種內(nèi)河水系最優(yōu)流速的調(diào)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011488952.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN112632865B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭義團(tuán);肖合順;李冬靈;吳安瑞;秦巧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中建三局第一建設(shè)工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F30/28
• 分類號(hào): G06F30/28;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 武漢世躍專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42273
• 代理人: 鄔麗明

1.一種內(nèi)河水系最優(yōu)流速的調(diào)控方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

收集河道平面及斷面數(shù)據(jù)，利用MIKE 11軟件建立河道水動(dòng)力模型；

設(shè)置水質(zhì)邊界參數(shù)及對(duì)流擴(kuò)散參數(shù)，在MIKE 11軟件中建立河道水質(zhì)模型；

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)水動(dòng)力參數(shù)及水質(zhì)參數(shù)，進(jìn)行河道水動(dòng)力和水質(zhì)模型的率定；

利用率定后的模型在不同水動(dòng)力下的水質(zhì)模擬結(jié)果結(jié)合Origin軟件的擬合功能確定水動(dòng)力-水質(zhì)擬合直線；

通過(guò)得到的多條水動(dòng)力-水質(zhì)擬合直線結(jié)合目標(biāo)水質(zhì)可以分別確定多個(gè)河道最優(yōu)流速值，從這多個(gè)河道最優(yōu)流速值中選取最大值作為最優(yōu)流速的最終調(diào)控值；

設(shè)置流速、水位、水質(zhì)一體式監(jiān)測(cè)站；

進(jìn)行水動(dòng)力調(diào)控，使一體式監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大于或等于最優(yōu)流速的最終調(diào)控值；

所述河道水動(dòng)力模型的建立步驟為：

利用MIKE 11軟件的河網(wǎng)編輯器進(jìn)行河網(wǎng)的編輯和河網(wǎng)輸入，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化河網(wǎng)文件的構(gòu)建；

利用MIKE 11軟件的橫斷面編輯器設(shè)置內(nèi)河斷面的形狀、類型、所屬河流、里程及水力半徑，然后MIKE 11軟件進(jìn)行預(yù)處理計(jì)算，得出水位-過(guò)水面積關(guān)系曲線、水力半徑、阻力系數(shù)及流量模數(shù)數(shù)據(jù)；

利用MIKE 11軟件的時(shí)間序列文件定義水位、流量、降水量、溫度及濃度要素隨時(shí)間的變化過(guò)程，將數(shù)據(jù)類型設(shè)置為等距日歷軸瞬時(shí)值形式；

利用MIKE 11軟件的邊界條件編輯器定義計(jì)算模型與外界環(huán)境間的物質(zhì)交換及相互作用；

利用MIKE 11軟件的水力參數(shù)編輯器用以配置水動(dòng)力模型所需補(bǔ)充參數(shù)的取值；

利用MIKE 11軟件的模擬編輯器集成上述步驟中河網(wǎng)、斷面、時(shí)間序列文件、邊界及參數(shù)文件，輸入模擬計(jì)算的基本參數(shù)，選擇計(jì)算模塊，設(shè)定計(jì)算時(shí)間及計(jì)算步長(zhǎng)，進(jìn)行模擬計(jì)算，得出河道水動(dòng)力模型；

利用實(shí)測(cè)水位數(shù)據(jù)，反復(fù)調(diào)試參數(shù)文件，對(duì)MIKE 11水動(dòng)力模型模擬值進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算，得到可信的河道水動(dòng)力模型。

2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)控方法，其特征在于，所述河道水質(zhì)模型的建立步驟為：

利用MIKE 11軟件構(gòu)建水質(zhì)邊界文件；

利用MIKE 11軟件構(gòu)建對(duì)流擴(kuò)散參數(shù)文件；所述流擴(kuò)散參數(shù)文件用于設(shè)定模擬污染物、計(jì)算初始條件、污染物擴(kuò)散系數(shù)及綜合降解系數(shù)；

利用MIKE 11軟件模擬模塊功能，計(jì)算水質(zhì)模擬值，與實(shí)測(cè)水質(zhì)數(shù)據(jù)對(duì)比，確定對(duì)流擴(kuò)散參數(shù)，得到可信的水質(zhì)模型。

3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)控方法，其特征在于，所述水質(zhì)參數(shù)包括氨氮NH₃-N、五天生化需氧量BOD₅、總磷TP、化學(xué)需氧量COD。

4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)控方法，其特征在于，水動(dòng)力調(diào)控的具體步驟為：利用河道中設(shè)置的閘壩、泵閘以及補(bǔ)水泵站設(shè)施進(jìn)行河道水動(dòng)力調(diào)控，結(jié)合一體式監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大于或等于最優(yōu)流速的最終調(diào)控值。

5.如權(quán)利要求4所述的調(diào)控方法，其特征在于，通過(guò)遠(yuǎn)程控制閘壩、泵閘以及補(bǔ)水泵站水工設(shè)備啟閉來(lái)調(diào)節(jié)河水流速至最優(yōu)流速的最終調(diào)控值。

6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)控方法，其特征在于，水動(dòng)力調(diào)控的具體步驟為：建立河道水動(dòng)力-水質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，收集整理一體式監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)、河道水文資料以及河道各類水工設(shè)施設(shè)備運(yùn)行資料；通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)、河道水動(dòng)力-水質(zhì)模型、水動(dòng)力-水質(zhì)擬合方法以及遠(yuǎn)程控制智慧水務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)河道水動(dòng)力自動(dòng)高效動(dòng)態(tài)調(diào)控。