[发明专利]平原河网区非汛期水动力条件改善智能控制系统

说明书

本发明公开了一种平原河网区非汛期水动力条件改善智能控制系统，包括河道闸门控制单元、河道补水控制单元、水动力调控与调度方案计算模块和智能决策云平台，在需要改善水动力的河段两端分别建设河道上断面闸门和河道下断面闸门，从河网水系中建立一段独立水系，以管道形式将水从补水水源入口处补入需要改善水动力的河段上断面一端，所述水动力调控与调度方案计算模块，基于闸孔出流公式来优选水动力调控与调度方案；所述智能决策云平台接收来自水量水质监测装置的监测数据，控制所述河道补水控制单元的补水口闸门启闭机构。

技术领域

本发明涉及一种平原河网区非汛期水动力条件改善智能控制系统。

背景技术

网状河流结构是我国平原河网区典型的地理特征，随着区域经济迅速发展，区域不断增多的污染物质进入河网区，使水质状况日益恶化。尤其在非汛期，因来水有限，补水量少，河流经常处于滞流状态，河网区河流的入海闸门闭合而形成封闭静止蓄水水面，河流水环境容量降低，整个河流出现水质恶化的现象。需要引进一种改善平原河网区非汛期河流水动力的技术，利用补充水量引入河道，构建缓流水动力系统，增加水环境容量，改善局部河段水环境质量。

发明内容

本发明针对现状河网区非汛期河流滞流而产生的水环境质量问题，提供一种针对局部河段水动力改善的智能控制技术。具体技术方案如下：

一种平原河网区非汛期水动力条件改善智能控制系统，其特征在于，包括河道闸门控制单元、河道补水控制单元、水动力调控与调度方案计算模块和智能决策云平台，

所述河道闸门控制单元，在需要改善水动力的河段两端分别建设河道上断面闸门和河道下断面闸门，从河网水系中建立一段独立水系，并在所述需要改善水动力的河段两端的河道上断面闸门和河道下断面闸门处各自安装河道闸门启闭机构,在所述河道上断面闸门和河道下断面闸门之间的独立水系中设置测量河道流速的一个或多个河道流速仪，所述河道下断面闸门处设置用于测量河道下断面闸门出流处流量的流量计以及测量上下游水位差的水位计；

所述河道补水控制单元，以管道形式将水从补水水源入口处补入需要改善水动力的河段上断面一端，所述补水水源入口处设置用于监测补水水源水质和补水流量的水量水质监测装置、补水口闸门和补水口闸门启闭机构；

所述水动力调控与调度方案计算模块，接收所述河道流速、所述流量和所述上下游水位差数据，并基于闸孔出流公式来优选水动力调控与调度方案,从而传输指令给所述河道闸门控制单元来控制所述河道闸门启闭机构；以及

所述智能决策云平台，所述智能决策云平台接收来自所述河道补水控制单元的水量水质监测装置的监测数据，传输指令给所述河道补水控制单元来控制所述补水口闸门启闭机构。

优选地，所述河道补水控制单元将所述水量水质监测装置的监测数据无线传输至所述智能决策云平台。

优选地，所述河道下断面闸门作为河道下断面的出水端，以提闸方式出水。

优选地，所述水动力调控与调度方案计算模块内置于所述智能决策云平台中。

在一实施例中，所述智能决策云平台根据所述水量水质监测装置的水质监测资料判断补水水源是否可用于河道生态补水，若符合水质要求，则发出指令来控制所述补水口闸门启闭机构启动所述补水口闸门进行补水；若不符合水质要求，则发出指令来控制所述补水口闸门启闭机构关闭所述补水口闸门。

在一实施例中，所述智能决策云平台利用所述水动力调控与调度方案计算模块，以保证河道流速不低于0.05m/s控制，若补水水量满足则实施长流水调度方案，则实施补水方案，按计算的提闸高度，将指令传输给河道闸门启闭机构，控制河道下断面闸门抬升；若补水水量不满足长流水调度方案，则实施换水方案，先闭合河道下断面闸门，使补水达到设定上下游水位差之后再开启河道下断面闸门，以0.05m/s流速泄水，待上下游水位相等后再闭合河道下断面闸门并重新开始补水。