[发明专利]一种简易闸门量水的率定方法

权利要求书

1.一种简易闸门量水的率定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过安装在闸门进出口的监测仪器，获取闸门的量水数据与与其对应的简易闸门开度及水头差的相关数据，然后根据不同的简易闸门开度、水体流速和水位高度进行不同数据的记录，确定简易闸门的水流过流特性，获取多组次试验工况下的闸门开度、水流速度和水位的数据，并通过历史记录获取简易闸门的历史数据；

S2、并根据实测数据，建立流量率定公式，用数学回归分析的方法来率定公式中A、B、C三个参数，确定最终的CAP模型，公式如下：

通过实际测出Δz和e，将其带入得到的CAP模型，计算出相应的Q，将Δz和e在一定范围内取值，同样按照CAP模型进行计算，计算结果制表，得出Δz、e和Q关系表；

S3、同时获取简易闸门量水建模所需的基本数据和通过CAP模型计算得出的Δz、e和Q关系表，并运行建立的简易闸门量水模型，其中水闸处采用正交网格覆盖，使水闸尺度与网格尺度相差不大，结合简易闸门的流量实测值和水位实测值，利用卡尔曼滤波同化算法对简易闸门量水模型进行校正，得到研究渠道段中各个闸门的实时水位校正值序列；

S4、将实时水位校正值序列作为实时分析水位序列，然后确定待率定参数组和取值范围，同时抽样生成多组参数取值序列，然后将简易闸门量水模型输出的运行数据、通过公式的计算结果与实测数据进行对比，若模型运行数据、通过公式的计算结果与实测值相差不大，则把此时的参数作为模型的参数，若计算值与实测值相差较大，则调整参数代入模型和公式重新进行计算，再进行比较，直到多次模型运行的数据通过公式的计算结果与实测值的误差满足一定的范围。

2.根据权利要求1所述的一种简易闸门量水的率定方法，其特征在于：所述试验过程要进行大于等于五次的试验。

3.根据权利要求2所述的一种简易闸门量水的率定方法，其特征在于：所述每次试验中需要设置不同的水闸开度、水体流速和水位高度。

4.根据权利要求1所述的一种简易闸门量水的率定方法，其特征在于：所述S2内的公式中，Δz代表上下游水头差值，e代表闸门开度，Q代表过闸流量。

5.根据权利要求1所述的一种简易闸门量水的率定方法，其特征在于：所述S1中需要通过历史记录获取简易闸门近几年的历史记录数据。

6.根据权利要求1所述的一种简易闸门量水的率定方法，其特征在于：所述S4中多次模型运行的数据、通过公式的计算结果与实测值的误差需要保持在1％内。

7.根据权利要求1所述的一种简易闸门量水的率定方法，其特征在于：所述S1中简易闸门的量水测量方法为：采用流速仪测定配水口断面流速，根据渠道流速的大小选用大、中、小三种型号流速仪，大型金属旋杯式流速仪适用于较大流速的渠道断面测速，小型的塑料旋杯式流速仪适用于小型渠道，流速在0.5米/秒以下的情况测流。

8.根据权利要求1所述的一种简易闸门量水的率定方法，其特征在于：所述S1的测量过程中应根据最大水深及常水深变幅确定率定目标水位，根据有关规范，至少应测定最大水深hmax的75％范围过流工况，但结合灌区的过流调节能力，很难达到需要的水位数量，实际中，可根据最大水深及常水深变幅，设置目标水位。