一种明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法技术

本发明专利技术公开了一种明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法，通过获取所需的退水闸启用时间，在应急调度的前期，视水情及时有序安排退水。本发明专利技术在应急调度的后期，结合水位预测公式计算结果，修正退水闸启用时间；在退水闸关闭水位设定方面，以正常运行下限水位替换设计水位，以延长退水闸的单次退水时间。本发明专利技术有助于减少退水闸的启用次数，提高应急调控的有序性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法
本专利技术属于输水工程领域，具体涉及一种明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法。
技术介绍
为调节水资源的分布不均，我国修建了许多长距离明渠输水工程，如南水北调中线工程、东线工程等。为便于调节水位和流量，渠道每隔一定距离设置节制闸。为应对突发事故，渠道内设退水闸。应急调度时，事故点两端的节制闸快速关闭，降低输水流量。事故段水流在惯性的作用下保持向下游运动，受到节制闸阻碍后，部分水波反射向上游传播，遇到节制闸后再次反射和反向传播，往复多次后逐渐停歇。因此，整个水力过渡过程中，水面线坡度变缓的同时，还伴随水位的大幅波动，持续数小时甚至十余小时。为防止水位爬升过高，需多次启用退水闸。同时，兼顾安全性与经济性，要求稳定后水位停在设定的位置，通常是最大安全水位。传统方法中，退水闸的应急调控主要依赖操作人员的个人经验和判断。由于水力过渡过程较长，准确预判稳定后的水位较难，在应急调控的前期，仅在退水闸处水位超过启用水位时开启退水闸，并采用较高的退水闸关闭水位(通常是设计水位)，以避免过量退水。在应急调控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、建立事故段渠道的一维非均匀流仿真模型；/nS2、基于一维非均匀流仿真模型，获取事故前t

【技术特征摘要】
1.一种明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、建立事故段渠道的一维非均匀流仿真模型；
S2、基于一维非均匀流仿真模型，获取事故前t0时刻的事故段水体体积；
S3、基于一维非均匀流仿真模型，获取事故后t1时刻的事故段水体体积；
S4、根据t0时刻和t1时刻的事故段水体体积，获取估计退水闸启用时间；
S5、获取水力过渡过程中水位波动周期；
S6、监测退水闸处的水位和闸前水位；
S7、根据退水闸处的水位选择退水闸的启闭，并记录每次退水的退水用时；
S8、根据水位波动周期和闸前水位，对估计退水闸启用时间进行更新，获取最终退水闸启用时间；
S9、判断退水用时累计值是否等于最终退水闸启用时间，若是，则结束退水闸调控，否则重复步骤S7直至退水用时累计值等于最终退水闸启用时间，并结束退水闸调控。


2.根据权利要求1所述的明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法，其特征在于，所述步骤S1中一维非均匀流仿真模型通过HEC-RAS或Mike11构建，其由N+1个过流断面分隔为N个长度为li的子渠段，i＝1,2,...,N。


3.根据权利要求2所述的明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法，其特征在于，所述步骤S2中事故前t0时刻的事故段水体体积V(t0)具体为：



其中，Vi(t0)表示第i段子渠段在t0时刻的水体体积，Ai(t0)表示第i个过流断面在t0时刻的过流面积，Ai+1(t0)表示第i+1个过流断面在t0时刻的过流面积。


4.根据权利要求2所述的明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法，其特征在于，所述步骤S3中事故后t1时刻的事故段水体体积V(t1)具体为：



其中，Vi(t1)表示第i段子渠段在t1时刻的水体体积，Ai(t1)表示第i个过流断面在t1时刻的过流面积，Ai+1(t1)表示第i+1个过流断面在t1时刻的过流面积。


5.根据权利要求1所述的明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法，其特征在于，所述步骤S4中估计退水闸启用时间Tesc具体为：



其中，V(t0)表示事故前t0时刻的事故段水体体积，V(t1)表示事故后t1时刻的事故段水体体积，q表示退水闸的设计流量。


6.根据权利要求2所述的明渠输水工程事故段退水闸应急调控方法，其特征在于，所述步骤S5中水位波动周期Twave具体为：

【专利技术属性】
技术研发人员：崔巍，穆祥鹏，陈文学，武哲如，刘哲，吴鑫，
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