引洮供水一期工程水量调度系统的设计与仿真验证
发布时间：2021-07-02 16:38
为提高引洮供水一期工程运行管理水平,减少因弃水导致的水资源浪费,并及时足量地满足用水需求,提出了一套水量调度系统。该系统的目标在于将单渠池内控制点的水深维持在一定目标值附近,此目标是通过基于蓄量补偿原理的前馈控制和采用PID控制器的反馈控制实现的。系统运行时,将取水口水量分配计划输入系统,由控制算法可得到沿程每个闸门的目标流量,该流量值直接下发至现地控制单元实现闸门恒流量自动闭环控制。结果表明,该调度系统能减少渠道内控制点水深因取水情况变化导致的波动,提高用户取水要求的响应速度,可满足工程水量调度的基本需求。
【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(09)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
系统架构设计
根据公式(6)和(7),在给定渠池沿程取水口流量和下游节制闸前水深及过闸流量的情况下,可计算得到渠池内任一断面的流量和水深。以总干渠1号和2号节制闸之间的1号渠池为例,该渠池总长度2 789 m,渠池内在距离上游节制闸341 m处和1 642 m处有取水口。因此,1号渠池划分为3个子渠段,281个计算断面。假设渠池下游节制闸前水深4 m,过闸流量33.5 m3/s,2个取水口流量分别为0.24和0.48 m3/s,则1号渠池沿程水深和流量见图2。由图2可知,断面流量在取水口处发生突变,突变量为取水流量,1号渠池中不存在渐变段,因此水深不存在突变。以总干渠2号和3号节制闸之间的2号渠池为例,该渠池总长度3 373 m,渠池内在距离上游节制闸82 m处和3 324 m处有渐变段。因此,2号渠池划分为3个子渠段,183个计算断面。假设渠池下游节制闸前水深4 m,过闸流量33.5 m3/s,渐变段节点处的水头损失系数分别为0.42和0.33,底部高程降落分别为0.05和0.03 m,则2号渠池沿程水深和流量见图3。由图3可知,断面流量沿程不变,水深在渐变段节点处发生突变,突变是由于水头损失和渠底降落导致的。
以总干渠2号和3号节制闸之间的2号渠池为例,该渠池总长度3 373 m,渠池内在距离上游节制闸82 m处和3 324 m处有渐变段。因此,2号渠池划分为3个子渠段,183个计算断面。假设渠池下游节制闸前水深4 m,过闸流量33.5 m3/s,渐变段节点处的水头损失系数分别为0.42和0.33,底部高程降落分别为0.05和0.03 m,则2号渠池沿程水深和流量见图3。由图3可知,断面流量沿程不变,水深在渐变段节点处发生突变,突变是由于水头损失和渠底降落导致的。2.1.4 非恒定流仿真
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型输水渠系蓄量非叠加非充分补偿优化算法[J]. 管光华,廖文俊,毛中豪,朱哲立. 华中科技大学学报(自然科学版). 2019(09)
[2]串联输水明渠PID多指标自适应算法及仿真研究[J]. 叶雯雯,管光华,李一鸣,钟乐. 中国农村水利水电. 2019(01)
[3]渠系前馈蓄量补偿控制时滞参数算法比较与改进[J]. 管光华,廖文俊,毛中豪,钟锞,肖昌诚,苏海旺,黄会勇. 农业工程学报. 2018(24)
[4]一体化闸门技术在疏勒河灌区斗口计量的运用[J]. 袁建军,许永祥,王张磊,张毅,陈华栋,刘磊. 中国农村水利水电. 2018(01)
[5]串联渠系PID改进积分与微分环节仿真研究[J]. 黄凯,管光华,刘大志,莫振宁. 灌溉排水学报. 2017(02)
[6]引洮供水工程对内官—香泉盆地地下水的影响[J]. 段耀峰. 人民黄河. 2015(08)
[7]长渠系稳态恒定流解法与非恒定流解法差异及对控制方式的影响[J]. 管光华,王长德. 南水北调与水利科技. 2008(05)
[8]大型输水渠道系统建筑物水头损失处理方法研究[J]. 丁志良,王长德,谈广鸣,管光华. 南水北调与水利科技. 2008(05)
[9]基于控制蓄量的渠系运行控制方式[J]. 姚雄,王长德,李长菁. 水利学报. 2008(06)
[10]引洮供水一期工程总体设计及管理方案研究[J]. 路泽生,温续余,张东. 中国水利. 2006(10)
本文编号：3260827
【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(09)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
系统架构设计
根据公式(6)和(7),在给定渠池沿程取水口流量和下游节制闸前水深及过闸流量的情况下,可计算得到渠池内任一断面的流量和水深。以总干渠1号和2号节制闸之间的1号渠池为例,该渠池总长度2 789 m,渠池内在距离上游节制闸341 m处和1 642 m处有取水口。因此,1号渠池划分为3个子渠段,281个计算断面。假设渠池下游节制闸前水深4 m,过闸流量33.5 m3/s,2个取水口流量分别为0.24和0.48 m3/s,则1号渠池沿程水深和流量见图2。由图2可知,断面流量在取水口处发生突变,突变量为取水流量,1号渠池中不存在渐变段,因此水深不存在突变。以总干渠2号和3号节制闸之间的2号渠池为例,该渠池总长度3 373 m,渠池内在距离上游节制闸82 m处和3 324 m处有渐变段。因此,2号渠池划分为3个子渠段,183个计算断面。假设渠池下游节制闸前水深4 m,过闸流量33.5 m3/s,渐变段节点处的水头损失系数分别为0.42和0.33,底部高程降落分别为0.05和0.03 m,则2号渠池沿程水深和流量见图3。由图3可知,断面流量沿程不变,水深在渐变段节点处发生突变,突变是由于水头损失和渠底降落导致的。
以总干渠2号和3号节制闸之间的2号渠池为例,该渠池总长度3 373 m,渠池内在距离上游节制闸82 m处和3 324 m处有渐变段。因此,2号渠池划分为3个子渠段,183个计算断面。假设渠池下游节制闸前水深4 m,过闸流量33.5 m3/s,渐变段节点处的水头损失系数分别为0.42和0.33,底部高程降落分别为0.05和0.03 m,则2号渠池沿程水深和流量见图3。由图3可知,断面流量沿程不变,水深在渐变段节点处发生突变,突变是由于水头损失和渠底降落导致的。2.1.4 非恒定流仿真
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型输水渠系蓄量非叠加非充分补偿优化算法[J]. 管光华,廖文俊,毛中豪,朱哲立. 华中科技大学学报(自然科学版). 2019(09)
[2]串联输水明渠PID多指标自适应算法及仿真研究[J]. 叶雯雯,管光华,李一鸣,钟乐. 中国农村水利水电. 2019(01)
[3]渠系前馈蓄量补偿控制时滞参数算法比较与改进[J]. 管光华,廖文俊,毛中豪,钟锞,肖昌诚,苏海旺,黄会勇. 农业工程学报. 2018(24)
[4]一体化闸门技术在疏勒河灌区斗口计量的运用[J]. 袁建军,许永祥,王张磊,张毅,陈华栋,刘磊. 中国农村水利水电. 2018(01)
[5]串联渠系PID改进积分与微分环节仿真研究[J]. 黄凯,管光华,刘大志,莫振宁. 灌溉排水学报. 2017(02)
[6]引洮供水工程对内官—香泉盆地地下水的影响[J]. 段耀峰. 人民黄河. 2015(08)
[7]长渠系稳态恒定流解法与非恒定流解法差异及对控制方式的影响[J]. 管光华,王长德. 南水北调与水利科技. 2008(05)
[8]大型输水渠道系统建筑物水头损失处理方法研究[J]. 丁志良,王长德,谈广鸣,管光华. 南水北调与水利科技. 2008(05)
[9]基于控制蓄量的渠系运行控制方式[J]. 姚雄,王长德,李长菁. 水利学报. 2008(06)
[10]引洮供水一期工程总体设计及管理方案研究[J]. 路泽生,温续余,张东. 中国水利. 2006(10)
本文编号：3260827
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