[發(fā)明專利]豎縫式魚道臺階型水面線計(jì)算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110383043.2 | 申請日： | 2021-04-09 |
| 公開（公告）號： | CN113128039A | 公開（公告）日： | 2021-07-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 巨江;賀翠玲;趙瑩 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F17/11;G06F111/10;G06F113/08 |
| 代理公司： | 西安毅聯(lián)專利代理有限公司 61225 | 代理人： | 韓金明 |
| 地址： | 710000 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 豎縫式 魚道 臺階 水面 計(jì)算方法 裝置 存儲(chǔ) 介質(zhì) | ||
本申請公開了豎縫式魚道臺階型水面計(jì)算方法，特別適用于非均勻流狀態(tài)下魚道隔板上下游水深、水面級差、以及豎縫流速計(jì)算。該方法包括：根據(jù)能量方程，建立豎縫處的流速公式和流量公式，并確定了流量系數(shù)，計(jì)算豎縫上下游臺階水深、水面級差、以及豎縫流速等。計(jì)算成果可用于合理確定魚道邊墻高度、縱比降、長度、以及側(cè)堰尺寸等，填補(bǔ)魚道水力設(shè)計(jì)的缺陷。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請涉及水利工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種豎縫式魚道臺階型水面計(jì)算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù)
水力發(fā)電是一個(gè)清潔型能源發(fā)電，在我國有著極為廣泛的應(yīng)用，水力發(fā)電的發(fā)展帶來的一個(gè)問題是人類破壞了魚類的洄游，對水系中的魚類洄游造成了影響。
鑒于這種情況，修魚道成為目前解決問題的辦法。魚道是生態(tài)魚繁衍洄游遷徙的重要通道，魚道的水流從上游流向下游，而魚類卻從下游向上游逆流而上。修建人工魚道在運(yùn)行過程中的水面線均呈臺階型狀態(tài)，尤其是非均勻流動(dòng)，但當(dāng)前并沒有計(jì)算臺階狀態(tài)水面線的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本申請實(shí)施例通過提供豎縫式魚道臺階型水面線計(jì)算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，特別適用于非均勻流狀態(tài)下魚道隔板上下游水深、水面級差、以及豎縫流速計(jì)算。計(jì)算成果可用于合理確定魚道邊墻高度、縱比降、長度、以及側(cè)堰尺寸等，填補(bǔ)魚道水力設(shè)計(jì)的缺陷。
第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種豎縫式魚道臺階型水面線計(jì)算方法，該方法包括：
根據(jù)豎縫式魚道的流量公式；
確定豎縫式魚道的流量系數(shù)；
計(jì)算所述豎縫式魚道臺階水面的高度、水面級差、豎縫流速。
結(jié)合第一方面，在一種可能的方式中，所述魚道的流量公式為：
其中，b表示豎縫的寬度，H表示隔板下游水深，Δh表示隔板前后水位差，g為重力加速度。
結(jié)合第一方面，在一種可能的方式中，L型隔板流量系數(shù)為0.82，直墻隔板流量系數(shù)為0.68。
結(jié)合第一方面，在一種可能的方式中，所述魚道的流量公式建立在一個(gè)隔板的上下游。
結(jié)合第一方面，在一種可能的方式中，所述計(jì)算所述豎縫式魚道中各臺階水面的高度，包括：由上游進(jìn)水口水深估算初始流量，從下游已知水位開始，逆水向上游逐級遞推每個(gè)隔板的上、下面水深、池室水面級差、豎縫流速；判斷上游計(jì)算水位若高于或低于庫水位，減小或增大流量重復(fù)計(jì)算，直至與庫水位相近為止。
第二方面，一種豎縫式魚道臺階行水面計(jì)算裝置，該裝置包括：
流量公式確定模塊，用于建立縫隙式魚道的流量公式；
水流系數(shù)確定模塊，用于確定所述縫隙式魚道的流量系數(shù)；
輸出模塊，用于計(jì)算所述豎縫式魚道臺階水面高度、水面級差和豎縫流速。
結(jié)合第二方面，在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述公式建立模塊中公式建立的條件為：所述魚道的流量公式建立在一個(gè)隔板的上下游。
結(jié)合第二方面，在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述流量公式確定模塊的公式為：
其中，b表示豎縫的寬度，H表示隔板下游水深，Δh表示隔板前后水位差，g為重力加速度。
結(jié)合第二方面，在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，L型隔板流量系數(shù)為0.82，直墻隔板流量系數(shù)為0.68。
結(jié)合第二方面，在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述輸出模塊中還包括判斷模塊：判斷上游計(jì)算水位若高于或低于庫水位，減小或增大流量重復(fù)計(jì)算，直至與庫水位相近為止。
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