[发明专利]一种明渠输水系统事故识别方法

说明书

本发明公开了一种明渠输水系统事故识别方法，首先建立实际渠道的仿真模型；然后将用水计划作为输入量，通过仿真模型仿真计算得到不同时刻各渠池的闸门目标开度、下游目标水位以及目标过闸流量；将实测得到各渠池闸门前后的水位、闸门开度以及过闸流量作为输入量，结合仿真计算得到的目标值得到绝对最大闸门开度偏差、最大水位偏速、末态流量增量和末态水位增量四个判断指标，根据四个判断指标判断是否发生事故、事故类型、事故发生渠池等信息。得到的事故源信息将为应急调度提供依据，有利于快速启动应急预案，降低事故不利影响，防止事故进一步蔓延或引发次生灾害，有利于保障高效供水和渠系或者引水工程本身结构安全。

技术领域

本发明属于水利领域，涉及一种渠道自动控制技术，具体涉及一种明渠输水系统事故识别方法。

背景技术

水资源是非常重要的自然资源，也是战略性经济资源，是一个国家综合国力的有机组成部分。我国的水资源问题是非常突出的，我国人均水资源量2200m³，目前有16个省(市、区)人均水资源低于严重缺水标准，有6个省、区人均水资源量低于500m³。同时我国水资源还呈现出①年内年际分配不均，旱涝灾害频发，供需矛盾突出；②地区分布不均，水土资源不匹配；③水资源利用率低，污染严重等特点。

针对我国水资源时空分布不均的问题，我国投入大量资金，众多水利工作者贡献、付出了诸多智慧与汗水，为我国设计、建设了诸多用以灌溉的灌溉渠系，和用以缓解地区水资源空间分配不均的长距离引水工程。我国灌区普查资料显示，全国设计灌溉面积30万亩及以上灌区456处，设计灌溉面积达2.80亿亩；设计灌溉面积1万～30万亩灌区7316处，设计灌溉面积2.33亿亩；50～1万亩灌区205.82万处，设计灌溉面积3.42亿亩，总体规模是十分庞大的。目前我国已经建成一大批以解决城市供水供需矛盾的大型引水工程，如南水北调工程、引滦入津、引青济秦、引黄入晋、东深供水等工程，其长度大都在100～200km，其中南水北调中线更是突破了1200km。

诸如此类灌溉渠系以及引水工程都是以明渠为主作为输水建筑物的，将其定义为明渠输水系统。此类明渠输水系统往往会由于运行管理不善，或者特殊地质条件或者不良气象条件，引发突发事故，对系统平稳运行带来巨大挑战，甚至引发较大的次生灾害，造成较大的经济损失。以“引江济汉工程为例，推荐线-龙高Ⅰ线有70％的渠道经过膨胀土分布区，在渠道开挖和运行过程中，其边坡可能产生胀缩变形破坏，进而引发失稳事故，再如南水北调工程，总干渠焦作至沧河，长约100km的区段内及南水北调中线干线漕河段岗头隧洞曾发生过泥石流，南水北调工程中线总干渠高填方渠道累计48段，总长度53.3km，此类高填方渠道在极端工况或暴雨情况下较易发生决口事故。由于我国灌区分布极为广泛，因此由于部分灌区较差地质条件，管涌等渗透破坏事故也时有发生。因为闸门的操作不当或者降雨汇流入渠也可能引发渠道漫溢事故。