一种排涝泵站的排涝流量确定方法技术

本发明专利技术公开了一种排涝泵站的排涝流量确定方法，包括以下步骤：步骤一、确认涝区上游在洪水期间的流量过程边界以及涝区下游在洪水期间的水位过程边界；步骤二、确定涝区起调水位值；计算涝区不同内河水位下对应的通道过流量；步骤三、挑选若干个排涝流量值，计算得到不同泵排流量下内河水位

【技术实现步骤摘要】
一种排涝泵站的排涝流量确定方法


[0001]本专利技术涉及排涝泵站的排涝流量规模设计领域。更具体地说，本专利技术涉及一种排涝泵站的排涝流量确定方法。

技术介绍

[0002]现有排涝泵站在实际运行过程中，常发生上游涝水区河涌水位较高，造成了城市内涝事故，而涝区下游的排涝泵站却无法满负荷排涝的现象，使得泵站排涝效果大打折扣。
[0003]通过分析成因发现，使得排涝泵站无法按照设计流量运行的主要原因，是排涝泵站在设计阶段多采用“平湖法”确定泵站的设计规模，该方法将河道、湖泊、调蓄湖等蓄排设施为一个整体，根据水量平衡公式计算得到整个水系的排涝过程，该方法能够较准确的计算河道滞蓄特性、削峰作用，但该方法未考虑水体的流动，当涝区与泵站之间的连通河道过流能力不足时，就会产生泵站无法满负荷排涝的现象。目前暂无相关技术解决该类问题。

技术实现思路

[0004]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种排涝泵站的排涝流量确定方法，包括以下步骤：
[0005]步骤一、确认涝区上游在洪水期间的流量过程边界以及涝区下游在洪水期间的水位过程边界；
[0006]步骤二、确定涝区中内河在降雨前的水位值，即起调水位值；计算涝区不同内河水位下对应的通道过流量；
[0007]步骤三、挑选若干个排涝流量值，根据内河水位值、外江水位值、不同内河水位下对应的通道过流量，并结合排闸流量、泵排流量以及流入内河的净雨流量，计算得到不同泵排流量下内河水位
‑
内河容积量关系曲线；
[0008]步骤四、根据不同排涝流量值下内河水位
‑
内河容积量关系曲线，得到每个排涝流量值下对应的最高内河水位；
[0009]步骤五、综合考虑每个排涝流量值下对应的最高内河水位以及实现该排涝流量值的成本，挑选出最佳方案，该方案中的泵排流量，即为本排涝泵站的排涝流量值。
[0010]根据本专利技术的一优选实施方案，所述的排涝泵站的设计规模确定方法中，所述步骤三中，计算涝区不同水位下对应的通道过流能力，采用以下公式计算：
[0011][0012]其中，其中L为排涝通道长度、B为排涝通道宽度、H为排涝通道水深、j为排涝通道底坡、n为渠道糙率、R为湿周、v为运动黏度、U为涝区排涝通道流速。
[0013]根据本专利技术的一优选实施方案，所述的排涝泵站的设计规模确定方法中，所述步骤二中，根据河道景观低水位以及安全水位情况，确定排涝起调水位值。
[0014]根据本专利技术的一优选实施方案，所述的排涝泵站的设计规模确定方法中，在所述
步骤一之前还需进行以下操作：确定涝区的排涝标准。
[0015]根据本专利技术的一优选实施方案，所述的排涝泵站的设计规模确定方法中，所述步骤三中，根据内河水位值、外江水位值、不同内河水位下对应的通道过流量，并结合排闸流量、泵排流量以及流入内河的净雨流量，计算得到不同泵排流量下内河水位
‑
内河容积量关系曲线，具体包括以下步骤：
[0016]步骤S3
‑
1、判断第i时段内河水位h是否大于等于内河起调水位值；
[0017]步骤S3
‑
2、若是，则排出流量Q＝0；
[0018]若不是，则继续执行步骤S3
‑
3；
[0019]步骤S3
‑
3、判断第i时段外江水位H是否大于等于内河水位h；
[0020]步骤S3
‑
4、若是，则启动水泵将内河的水排出至外江，且比较水泵的泵排流量和排涝通道过流量值的大小，将较小的作为排出流量Q；
[0021]若不是，则启动开放闸门将内河的水排至外江，且比较闸门的设计排水量和通道过流量值的大小，将较小的作为排出流量Q；
[0022]步骤S3
‑
5、按照下列公式计算时段变化水量ΔV；
[0023]步骤S3
‑
6、再根据下列公式算出内河的容积量V
i+1
；
[0024]步骤S3
‑
7、再列出不同时刻对应的内河水位
‑
内河容积量，从而得到内河水位
‑
内河容积量关系曲线；
[0025]步骤S3
‑
8、更改泵排流量，重复上述步骤S3
‑
1至S3
‑
7，从而得到不同泵排流量下内河水位
‑
内河容积量关系曲线。
[0026]根据本专利技术的一优选实施方案，所述的排涝泵站的设计规模确定方法中，步骤S3
‑
5中，采用以下公式计算出时段变化水量ΔV：
[0027]ΔV＝Q*Δt+Q降雨*Δt
ꢀꢀꢀꢀ
公式(2)
[0028]其中，ΔV为河涌水体容积变化量，Q为河涌外排流量，Q
降雨
为净雨入河流量，Δt为时间步长。
[0029]根据本专利技术的一优选实施方案，所述的排涝泵站的设计规模确定方法中，步骤S3
‑
6中，采用以下公式计算出内河的容积量V
i+1
；
[0030]V
i+1
＝V
i
+ΔV
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(3)
[0031]其中，V
i
代表i时刻内河的容积量。
[0032]本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术提出了一种高效简单的泵站规模设计方法，可以精准计算出本排涝泵站的排涝流量值，从而够在泵站设计阶段避免上游发生内涝，而涝区下游的排涝泵站却无法满负荷排涝的现象。
[0033]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0034]图1为本专利技术中高效简单的泵站规模设计方法的流程示意图。
[0035]图2为本专利技术中不同泵排流量下内河水位
‑
内河容积量关系曲线的计算流程示意图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0037]以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案。
[0038]本领域技术人员应理解的是，在本专利技术的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本专利技术的限制。
[0039]可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排涝泵站的排涝流量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、确认涝区上游在洪水期间的流量过程边界以及涝区下游在洪水期间的水位过程边界；步骤二、确定涝区中内河在降雨前的水位值，即起调水位值；计算涝区不同内河水位下对应的通道过流量；步骤三、挑选若干个排涝流量值，根据内河水位值、外江水位值、不同内河水位下对应的通道过流量，并结合排闸流量、泵排流量以及流入内河的净雨流量，计算得到不同泵排流量下内河水位
‑
内河容积量关系曲线；步骤四、根据不同排涝流量值下内河水位
‑
内河容积量关系曲线，得到每个排涝流量值下对应的最高内河水位；步骤五、综合考虑每个排涝流量值下对应的最高内河水位以及实现该排涝流量值的成本，挑选出最佳方案，该方案中的泵排流量，即为本排涝泵站的排涝流量值。2.根据权利要求1所述的排涝泵站的设计规模确定方法，其特征在于，所述步骤三中，计算涝区不同水位下对应的通道过能力，采用以下公式计算：其中，其中L为排涝通道长度、B为排涝通道宽度、H为排涝通道水深、j为排涝通道底坡、n为渠道糙率、R为湿周、v为运动黏度、U为涝区排涝通道流速。3.根据权利要求1所述的排涝泵站的排涝流量确定方法，其特征在于，所述步骤二中，根据河道景观低水位以及安全水位情况，确定排涝起调水位值。4.根据权利要求1所述的排涝泵站的排涝流量确定方法，其特征在于，在所述步骤一之前还需进行以下操作：确定涝区的排涝标准。5.根据权利要求1所述的排涝泵站的排涝流量确定方法，其特征在于，所述步骤三中，根据内河水位值、外江水位值、不同内河水位下对应的通道过流量，并结合排闸流量、泵排流量以及流入内河的净雨流量，计算得到不同泵排流量下内河水位
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内河容积量关系曲线，具体包括以下步骤：步骤S3
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1、判断第i时段内河水位h是否大于等于内河起调水位值；步骤S3
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2、若是，则排出流量Q＝0；若不是，则继续执...

【专利技术属性】
技术研发人员：何用，王斌，王建平，肖梓明，黄春华，张金明，吕文斌，刘永安，陈汝荣，叶智豪，张艳艳，余陈颖妮，黄代忠，廖志颖，杨志国，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：