一种一维明渠水动力模型泵站内边界的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种一维明渠水动力模型泵站内边界的处理方法，涉及。所述方法：获取待研究泵站中每台水泵机组流量与水泵装置净扬程的特性曲线qi～Ht；获取k时刻待研究泵站的总流量与净扬程函数关系Qk～Ht,k；泵站内边界在整个计算时段的组合系数序列；获取一维明渠水动力模型的相容方程；对泵站边界相容方程进行线性化处理；得到待研究泵站所在明渠的水动力过程。本发明专利技术所述方法提高了一维明渠水动力模型的通用性和灵活性，提升一维数值模拟的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种一维明渠水动力模型泵站内边界的处理方法
本专利技术涉及明渠水流数值模拟
，尤其涉及一种一维明渠水动力模型泵站内边界的处理方法。
技术介绍
泵站是平原河网地区最重要的控制建筑物之一，其在防洪抗旱，农业灌溉，跨流域调水，给排水等方面起着极为重要的作用。泵站可调节水流的水位和流量，打破了河网系统水力关系的连续性。明渠水流的数值模拟是规划、制定泵站调度方案的重要依据。因此，研究泵站边界在一维明渠水动力模型中的处理方法具有重要价值。在一维明渠水动力模型(如单一河道、树状河网、环状河网)中，常将泵站节点边界转换为流量边界或者水位边界。现有部分研究采用连续性条件和能量守恒条件对泵站边界进行概化，泵站扬程需为已知量。目前，尚无直接针对水泵机组的操作的泵站处理方法。因此，研究泵站边界的处理方法，以提高一维明渠水动力模型的通用性、灵活性，是一维数值模拟的重点和难点问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种一维明渠水动力模型泵站内边界的处理方法，从而解决现有技术中一维河网数学模型的通用性和灵活性差，使用一维明渠水动力模型得到的一维数值模拟结果精度低的问题。为了实现上述目的，本专利技术所述一维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一维明渠水动力模型泵站内边界的处理方法，其特征在于，所述方法包括：S1，获取待研究泵站中每台水泵机组流量与水泵装置净扬程的特性曲线qi～Ht根据待研究泵站中各水泵机组的流量～扬程性能曲线和待研究泵站中水泵装置需要扬程曲线，推求每台水泵机组流量qi与水泵装置净扬程Ht的特性曲线qi～Ht，记为公式(1)；

【技术特征摘要】
1.一种一维明渠水动力模型泵站内边界的处理方法，其特征在于，所述方法包括：S1，获取待研究泵站中每台水泵机组流量与水泵装置净扬程的特性曲线qi～Ht根据待研究泵站中各水泵机组的流量～扬程性能曲线和待研究泵站中水泵装置需要扬程曲线，推求每台水泵机组流量qi与水泵装置净扬程Ht的特性曲线qi～Ht，记为公式(1)；i表示待研究泵站中处于工作中的水泵机组的编号，n为待研究泵站中工作中的水泵机组数量，ai、bi、ci为编号为i的水泵机组流量与水泵装置净扬程的特性曲线qi～Ht的系数；S2，获取k时刻待研究泵站的总流量与净扬程函数关系Qk～Ht，k根据计算时段中的任意一个k时刻泵站中处于工作状态的每台水泵机组的特性曲线qi～Ht，推求得到在k时刻待研究泵站的总流量Qk与待研究泵站的净扬程Ht，k函数关系Qk～Ht，k，记为公式(2)：Ak、Bk、Ck为在k时刻待研究泵站的总流量与待研究泵站的净扬程函数关系Qk～Ht，k的系数；S3，泵站内边界在整个计算时段的组合系数序列在S2的基础上，得到待研究泵站的泵站内边界在整个计算时段的组合系数序列，记为(A(y)，B(y)，C(y))；y表示包括时刻k在内的计算时段中的任意一个时刻；S4，获取一维明渠水动力模型的相容方程在S2和S3的基础上，将待研究泵站在计算时段任意一个时刻y的总流量～净扬程关系Qy～Ht，y转换为待研究泵站在该时刻的总流量～水位关系Qy～Zy，并与连续方程形成泵站边界的相容方程；S5，对泵站边界相容方程进行线性化处理；S6，求解待研究泵站所在明渠的水动力过程对渠道控制方程进行离散，将线性化的泵站边界相容方程与渠道圣维南方程联立，再加上渠道外边界条件，形成完备的线性方程组，求解此方程组即可得到渠道的水动力过程。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，S2中根据计算时段中的任意一个k时刻泵站中处于工作状态的每台水泵机组的特性曲线qi～Ht，推求在k时刻待研究泵站的总流量Qk与待研究泵站的净扬程Ht，k函数关系Qk～Ht，k，具体按照下述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷晓辉，张召，田雨，安学利，王超，王浩，冯珺，闻昕，卢龙斌，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11