城市小型河流生态补水调度方法及系统

摘要

本发明涉及一种城市小型河流生态补水调度方法及系统，其系统包括补水源、连接河流与补水源的补水管道、补水管道上的补水泵和补水泵对应的水泵控制柜，在相对补水管道输出口的下游方向的河流中设置有流量计，所述流量计与水泵控制柜通信连接至一中控机，中控机通过水泵控制柜来调控补水泵的输送量，以调控补水输入点对河流的补水流量；其方法是利用其系统调度河道流量Q置于区间[0.8Qm，Qm]内，保证河流始终处于生态条件下。本系统及方法克服了现有技术中补水量随意确定，造成极大的水资源和能源浪费，运行费用过高而无法实施的问题；以及一些调度方法繁琐，技术难度高，无法适用于城市小型河流的问题。

主权项

一种城市小型河流生态补水调度方法，其特征在于：河流上游有水库，在河流上游设置包括水库补水点和河流补水点的补水输入点，补水管道通过水库补水点对水库补水，水库通过河流补水点对河流补水，河流补水点设置在水库最低生态水位处，并在河流补水点设置电动调节阀，在相对补水输入点的下游方向的河流中设置有流量计，对水库设置液位开关，所述流量计和液位开关通过信号电缆连接至一控制器，所述控制器通过控制电缆连接电动调节阀；补水管道上设置补水泵作为输水动力装置，并对应补水泵设置水泵控制柜；所述流量计与水泵控制柜通过GPRS网络或3G网络通信连接至一中控机，中控机通过水泵控制柜来调控补水泵的输送量，中控机根据河流流量Q以及液位开关所测的水库水位H对水泵控制柜、控制器发出指令，以调控水库补水点和河流补水点的补水流量，使河道流量Q置于区间[0.8Qm，Qm]内，具体包括如下调控步骤：(a)判断水库水位H：当H＝Hmax，补水泵停止，转入步骤(b)；当Hmin＜H＜Hmax，转入步骤(b)；当H≤Hmin，电动调节阀关闭，补水泵启动，重复步骤(a)；(b)判断河道流量Q：当Q＜0.8Qm，电动调节阀打开，转入步骤(a)；其余直接转入步骤(c)；(c)当Q≥Qm，电动调节阀关闭，补水泵停止，转入步骤(a)；其余直接转入步骤(a)；上述步骤中，Qm—目标流量，Qm＝W/t，式中：W—河道生态环境需水量，t—计算时段；Hmax—水库最高蓄水位；Hmin—水库最低生态水位，采用湖库形态分析法计算得到；其中，W＝Wzf+Wsl+Wss+max﹛Wjl,Wjg,Wzj﹜+W_外，式中：Wzf—河流蒸发需水量；Wsl—河流渗漏需水量；Wss—河道输沙需水量；Wjl—河道生态基流量；Wjg—河道景观环境需水量；Wzj—河流稀释自净需水量；W_外—河道外生态环境需水量；河流蒸发需水量Wzf由单位面积蒸发量×水面面积计算得到；河流渗漏需水量Wsl由渗漏系数×河流历史平均水量计算得到；河道输沙需水量Wss由历年月含沙量的平均值计算得到；河道生态基流量Wjl由Tennant法计算得到；河道景观环境需水量Wjg由巴甫洛夫斯基公式计算得到；河流稀释自净需水量Wzj由现状污染物总负荷与目标污染物总负荷的差值计算得到；河道外生态环境需水量W_外由面积定额法计算得到。