灌区水位流量多对应曲线拟合方法研究

通过分析研究,提出了一种简便、易行的计算机模拟多曲线方法,其中包括了曲线选型、拟合原理、公式、多曲线方程迭代数据分类、推流时段的划分以及曲线模拟中的数据规格化方法等,解决了用计算机模拟水位流量多曲线问题,具有重要的理论和实用价值。     

水位流量关系曲线的合理性检验方法

结合位山灌区的实际情况，介绍了实测点据对曲线的偏离符号检验和适线检验，两种简单易行的水位流关系曲线的合理性检验方法。     

超声波水位流量计在灌区的应用

通过对灌溉渠道流量监测方法的原理分析,结合霍泉3条干渠的实际情况和历史测流数据,通过分析计算得出了合理有效的水力学公式,并很好地与超声波水位流量计相结合,实现了水量的自动计量和传输,有效地解决了霍泉3条干渠的用水管理问题.     

明渠非标准断面法测流水位流量关系的率定及影响因素分析

为探究明渠非标准断面法测流的水位流量关系曲线的率定问题,以新疆第三师某团场25处渠道量水断面为研究对象,利用FlowTracker 2手持式声学多普勒流速仪进行了水位流量关系率定工作.根据实测结果,率定了各渠道量水断面的水位流量关系曲线,并对所率定出的曲线进行了符号检验、适线检验和偏离数值检验及误差分析,在此基础上,对流量拟合参数的影响因素进行了分析.结果表明：所率定的25处渠道量水断面中,14处具有稳定的水位流量关系,5处受回水影响、6处受渠道淤积影响为不稳定的水位流量关系;在渠道粗糙系数Ra、边坡系数m及坡降i相同的条件下,流量拟合参数与渠道底宽b总体上呈正相关;在渠道粗糙系数Ra、边坡系数m及底宽b相同的条件下,流量拟合参数与渠道坡降i总体上呈负相关.研究结果可以为灌区自动化量水设备测流准确性的校核提供参考依据.     

鄱阳湖口水位流量关系研究

水文站的水位流量关系变化反映了江湖之间的相互作用,为探究长三峡工程投运后长江与鄱阳湖的相互影响,分析了九江与湖口站的水位流量关系,基于考虑回水顶托作用的水位流量关系,建立了九江、湖口水位流量计算方法。研究表明：三峡工程投运后,九江站水位流量曲线下移,多年平均水位较三峡建库前降低0.8 m,综合线低水位区域也逐年下移,受九江水位降低影响湖口站平均水位降低0.7 m,三峡工程对长江干流的影响范围在大通以上,长江对鄱阳湖的顶托作用减少1.1%;基于前人成果,研究了湖口流量计算方法,2003-2021年资料拟合的计算公式精度达到86%,建立了湖口水位流量关系曲线,提出了湖口倒灌判别关系,当九江与五河流量之差超过30 000 m3/s时可能发生长江水倒灌鄱阳湖,研究成果为长江与鄱阳湖顶托关系分析提供了一定借鉴。     

灌区引水口过闸流量计算方法比较

灌区中利用水工建筑物量水是一种简便而经济的方法，如何由实测的水位、闸位信息计算出流量是利用建筑物进行量水的关键问题。以某引黄灌区的取水闸为例，研究了三种计算流量的方法：传统的流量系数函数法、平均值法和新兴的人工神经网络方法。经对比发现，基于水位流量关系原理的流量系数函数法计算结果最为准确。     

灌区引水口过闸流量计算方法比较研究

灌区中利用水工建筑物量水是一种简便而经济的方法,如何由实测的水位、闸位信息计算出流量是利用建筑物进行量水的关键问题。以某引黄灌区的取水闸为例,研究了3种计算流量的方法：传统的流量系数函数法、平均值法和新兴的人工神经网络方法。经对比发现,基于水位流量关系原理的流量系数函数法计算结果最为准确。     

位山灌区水情自动测报系统研究

该系统采用先进的硬件设备和有线无线混合组网方式,并采用了TC401感应式数字水位传感器,避免了黄河水含沙量高和部分季节结冰的影响;系统软件设计模块化,其中水位流量关系模块采用了自适应遗传算法,提高了计算速度与精度。实际运行表明该系统能够实时采集、分析、处理和存储水情数据,运行状况良好,测量精度满足实际要求,为灌区决策提供了科学的依据,提高了灌区管理技术和水资源利用率。并且分析了系统未来的发展趋势。     

水位-流量关系曲线在山区无量水设施渠道水量测量中的运用

贵州省灌区渠道兴建较早,渠系量水设施不配套,导致农业灌溉用水量长期以来不能准确测定。因此,探索简单易操作的农业灌溉用水量测定方法,对制定合理的水量分配制度具有重要意义。通过选取贵州省黔西县民乐灌区总干渠作为试点,采用流速仪测定该干渠不同水位下的流量,绘制水位流量关系曲线,并归纳该渠道水位流量关系经验公式,为落后山区无量水设施灌区的农业灌溉用水量探索一种简单实用的测定方法。     

三峡水库入库流量计算方法研究

应用动库容原理,充分利用三峡库区的河道大断面资料、水位站遥测资料以及水库的实时运行资料等,提出了分段河槽蓄水量计算水库合成入库流量的方法,该方法理论依据充分,物理概念明确。实际计算表明,该方法计算的入库流量过程波动幅度显著减小,且更能反映河道型水库的天然入库流量过程,方法具有普遍的推广应用价值。     

基于最小二乘法的绳套型水位流量关系最优定线研究

汛期河道的水位流量关系通常呈绳套型,对其进行高精度的定线是洪水资源实施高效管理的基础。传统的定线方法效率低,误差大,因而本文使用最小二乘法为优化方法,对绳套型水位流量方程进行优化定线。首先,Saint-Venant方程中的迁移惯性项和局地惯性项被去掉以简化方程,附加比降被引入以使方程能够拟合绳套型曲线;然后,简化后的方程通过取对数、多项式展开和幂级数展开被线性化;最后应用最小二乘法估计线性化方程中的参数。对3个案例的应用结果表明,所获得的定线方程能有效拟合观测的水位流量曲线,对拟合结果的偏离符号检验、适线检验和偏离数值检验均符合水文资料整编规范中的定线精度要求,说明将最小二乘法应用于绳套型水位流量曲线的优化定线是有效的。     

基于电容水位计的明渠流量实时监测系统研究

采用明渠均匀流理论通过实时检测渠道的过水深度实现对多种断面渠道流量的监测和计量,为此利用电容量随极板间介质变化的原理,设计了新型数字电容式水位传感器,测量结果不受温度和杂质的影响.电容信号检测使用高集成的电容数字转换器AD7746,提高了测量精度,并交由MSP430F149单片机进行处理.信号由单片机通过RS232总线传出,通过GSM网络进行无线传输,在监控中心,由RS232总线上传给上位机进行控制.由单片机和上位机均进行水位和流量的处理,数据分别在信号采集和监控处由LCD和上位机显示,实现水位流量的实时监测.     

离心泵多流量工况振动特性试验研究

为了解流量对离心泵振动特性影响的具体表现,选用单级单吸式离心泵为研究对象,利用试验方法,对涵盖小流量、设计流量和大流量等工况在内的7个流量下泵体上的5个测点,进行了振动数据的采集和分析.试验结果表明:振动烈度与流量的关系(V-Q)较效率与流量的关系(η-Q)更为复杂,V-Q曲线上的峰值与流量变化过程中的流致振动相关;多个径向振动测点的V-Q变化趋势大致相同,而轴向与径向振动测点间的V-Q变化趋势则差别较大;流量三维频谱图可以清晰地反映流量变化过程中振动频谱的变化过程.并进一步探讨了效率最优点与振动烈度的关系、流致振动的频谱特征等.研究得到了流量对离心泵振动特性影响的一些具体表现,为水泵等旋转机械相关振动特性的研究与应用提供了借鉴和参考.     

人民胜利渠灌区多水源循环转化模型研究

从取水、输水、配水、排水系统的角度,构建了人民胜利渠灌区多水源循环转化模型,定量模拟分析了人民胜利渠灌区系统多年平均下的多水源循环转化关系。结果表明,从农田灌排系统角度,构建灌区多水源循环转化模型是可行的,能够较好地模拟灌区系统多水源循环转化过程;人民胜利渠灌区水资源的转化主要集中在输水和配水系统中,水资源转化量分别约为1.76亿和9.66亿m~3,取水系统和排水系统水资源转化量较小,分别为0.01亿和0.13亿m~3。输水系统中水资源转化以渗漏为主,渠系渗漏量约占总引黄水量的44%,这增加了引黄输水渠道沿线农田遭受渍害和土壤次生盐碱化的风险;配水系统中农田渗漏量约占水资源转化量的28%,这可能与部分地区仍采用落后的灌溉方式有关。     

查哈阳灌区水资源多目标优化配置模型及其应用研究

黑龙江省是我国的重要商品粮基地之一,但单位面积水资源占有量较少,水资源时空分布不均.针对灌区普遍存在的水资源分配问题,以查哈阳灌区为研究对象,应用大系统多目标方法建立了水资源优化配置模型,并应用MATLAB语言编制程序进行模型求解,研究探讨黑龙江省灌区水资源优化配置问题.解决了多水源多用户的水源分配问题,可以使决策者选出最佳均衡方案合理调配利用灌区水资源,从而使有限的水资源和水利工程发挥更大效益,对加强灌区水资源的现代化管理意义重大.研究成果可为同类灌区水资源优化配置提供参考依据.     

基于复合多目标方法的灌区水资源优化配置

针对传统灌区水资源多目标模型求解过程中难以兼顾多维配置要求的问题,基于目标协调度、可持续发展指数、目标实现度3个指标提出了一种复合多目标方法。为验证该方法有效性,以甘肃省黑河中游17个灌区间水资源优化配置为例,以经济效益、社会效益、生态效益为目标函数构建多目标优化模型,并分别使用传统方法与复合多目标方法进行求解。结果表明,使用复合多目标方法所获得的优化配置方案可以将灌溉水利用系数提高5.42%~7.57%。结果验证了传统多目标模型在协调多个冲突目标方面较单目标模型有显著优势,而复合多目标方法所获得的优化方案更能体现决策者对研究区域种植业发展与灌区水资源配置的多元要求。     

基于GSM短信息的灌区流量遥测系统的研究

针对灌区流量水量监测系统存在的通讯网络投资费用大、维护困难、利用率低的问题,研究了基于GSM网络短消息(SMS)的灌区流量水量监测系统总体结构、GSM通讯模块TC35与下位单片机及上位监控计算机之间的接口电路与软件等,研制了基于GSM短信息的灌区流量遥测系统.实际应用表明:对于测控点极为分散、数据流量小的灌区,利用该系统进行数据传输,具有投资省、网络运行可靠、成本低的优点.     

基于多物种栖息地适宜度模型的河道生态流量确定方法与应用

【目的】河流栖息模拟法是计算生态流量的最常用最有效的方法之一,然而,传统的栖息地模拟多以单一指示物种构建栖息地模型进行栖息地适宜度评价,忽略了水生生态系统中的种间关系,不能代表河流整体的生境质量水平。【方法】本论文基于模糊逻辑法构建多物种栖息地适宜度模型进行栖息地模拟,建立河流栖息地质量与径流条件的定量响应关系,进而确定河流生态流量。【结果】以浉河信阳市区段为实例,基于多物种栖息地适宜度模型推求的河段适宜生态流量为160～260 m³/s,最小生态流量为60 m³/s,比以鲫鱼为单一指示物种的栖息地模型的推求结果区间更小。【结论】多指示物种的河流栖息地适宜度模型,能够考虑物种之间的竞争或促进对物种生长的影响,更有利于科学合理地确定河流生态流量。完善了河流生境评估理论体系,为河流水资源可持续开发利用提供保障。     

基于多周期同步测量的涡轮式流量测试研究

涡轮流量计是泵试验中常用的流量测试仪表之一。文章在讨论涡轮流量计的结构和基本原理的基础上,分析了“测频法”和“测周法”流量测试方法存在的精度不等的问题,提出了多周期同步测量技术在涡轮式流量测试中的应用,从而进一步提高了流量测试精度。     

基于改进多目标决策模型的大桥水库灌区渠系自适应规划方法

提出基于改进多目标决策模型的大桥水库灌区渠系自适应规划方法,合理规划大桥水库灌区渠系配水,提高水资源利用率,降低无效弃水以及对生态环境的影响。以配水结束后灌区各渠系缺水量、渠道输水损失量以及农作物生产带来的灰水足迹三者最小为大桥水库灌区渠系规划多目标决策函数,以渠道输水能力、水量和时间为约束条件,构建大桥水库灌区渠系规划的多目标决策模型;以栅格法构建路径规划的运行环境,通过移动几率优化、信息素挥发系数自适应调整两方面改进蚁群算法,通过改进蚁群算法寻优获取渠道缺水量、输水损失量、灰水足迹最小的水库灌区渠系规划结果。实验证明：该方法可以有效规划大桥水库灌区渠系的水资源,规划后的灌区渠系在缺水量、渠道输水损失量以及灰水足迹方面都有较好的表现,且效率高、应用性强。