[发明专利]一种水力要素的确定方法及装置

说明书

本发明提供了一种水力要素的确定方法及装置，该水力要素的确定方法包括：获取目标渠道的设计参数，其中设计参数包括：目标渠道的材质、目标渠道的原始水力坡度、目标渠道的原始断面尺寸和目标渠道的控制区域面积参数；根据设计参数，对目标渠道的原始水力坡度和原始端面尺寸进行优化，并获得优化后的水力坡度和断面尺寸；对优化后的水力坡度和断面尺寸进行验证；当验证通过后，确定验证通过的水力坡度为目标水力坡度，验证通过的断面尺寸为目标断面尺寸。本发明实施例通过获取目标渠道的设计参数，通过原始的设计参数对渠道的水力坡度和端面尺寸进行优化，使得在目标渠道灌溉区域面积一定的情况下，能有效提高灌溉效率。

技术领域

本发明涉及水利技术领域，特别涉及一种水力要素的确定方法及装置。

背景技术

通过灌溉渠系输配水进行地面灌溉是目前应用最为广泛的一种农田灌溉方式。灌溉渠系一般由多级灌溉渠道构成，基于对各级灌溉渠道的控制面积不同，故在不同尺度的灌溉区域约束下，渠道的输配水时间也不同。所以，为了实现高效灌溉并同时达到节水的目的，减小渠道输配水时间对于提高灌溉效率十分重要。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种水力要素的确定方法及装置，用以优化渠道水利坡度和断面尺寸，实现灌溉效率的提高。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种水力要素的确定方法，包括：

获取目标渠道的设计参数，其中所述设计参数包括：目标渠道的材质、目标渠道的原始水力坡度、目标渠道的原始断面尺寸和目标渠道的控制区域面积参数；

根据所述设计参数，对所述目标渠道的原始水力坡度和原始端面尺寸进行优化，并获得优化后的水力坡度和断面尺寸；

对优化后的所述水力坡度和所述断面尺寸进行验证；

当验证通过后，确定验证通过的水力坡度为目标水力坡度，验证通过的断面尺寸为目标断面尺寸。

进一步的，所述的水力要素的确定方法还包括：

当验证未通过后，将优化后的所述水力坡度作为原始水力坡度，优化后的断面尺寸作为原始断面尺寸，重新执行对所述目标渠道的原始水力坡度和原始端面尺寸进行优化的步骤。

进一步的，根据所述设计参数，对所述目标渠道的原始水力坡度和原始端面尺寸进行优化，并获得优化后的水力坡度和断面尺寸的步骤包括：

根据所述设计参数中的所述目标渠道的材质，获得所述目标渠道的涡粘性系数；

根据所述涡粘性系数、所述原始水力坡度、所述原始断面尺寸和所述控制区域面积参数，通过粒子群算法对所述原始水力坡度和原始断面尺寸进行优化，并获得优化后的水力坡度和断面尺寸。

进一步的，所述对优化后的所述水力要素进行验证的步骤包括：

根据所述涡粘性系数、所述控制区域面积参数和优化后的所述水力坡度与所述断面尺寸，获得灌水时间；

将所述灌水时间与预设灌水时间进行比较，获得所述灌水时间与所述预设灌水时间的相对误差；

当所述相对误差小于或等于预设门限时，确定所述水力坡度与所述断面尺寸通过验证；

当所述相对误差大于预设门限时，确定所述水力坡度与所述断面尺寸未通过验证。

进一步的，根据所述涡粘性系数和优化后的所述水力坡度与所述断面尺寸，获得灌水时间的步骤包括：

根据谢才公式：

以及浅水方程组：