本發明涉及水利工程,尤其是涉及一種河網補水控制方法及系統。
背景技術:
1、在干旱季節或河流生態需水時,可利用潮汐動力進行生態補水,以維護河流生態系統的健康。利用潮汐動力進行生態補水是一種新型的水生態修復技術,該技術的核心是利用潮汐的自然漲落,通過構建特定的水道和調蓄系統實現對河流和濕地的生態補水,該技術主要被應用在河流水位隨潮汐漲落而波動的地區(通常位于河流的入海口或沿海地帶)。然而,現有利用潮汐動力進行生態補水技術通常無法保證水流流動時長且閘門調控范圍不精確。
技術實現思路
1、有鑒于此,本發明的目的在于提供一種河網補水控制方法及系統,以緩解相關技術中存在的上述問題。
2、第一方面,本發明實施例提供了一種河網補水控制方法,所述方法應用于河網補水控制系統,所述系統包括補水連通河道和智能監控中心以及與所述智能監控中心連接的河道監測單元、補水調度單元和河道閘門控制單元;所述補水連通河道的上游端用于與補水輸出河道連接,所述補水連通河道的下游端用于與補水輸入河道連接;所述補水連通河道的上游端設置有上游閘門,所述補水連通河道的下游端設置有下游閘門;所述河道閘門控制單元分別與所述上游閘門和所述下游閘門連接;所述方法包括:所述河道監測單元分別監測補水連通河道、補水輸出河道、補水輸入河道各自的河道參數,并將所述河道參數發送至所述智能監控中心進行存儲和處理;其中,所述河道參數包括水位、水質和流量;所述河道閘門控制單元分別監測所述上游閘門和所述下游閘門各自的狀態參數,并將所述狀態參數發送至所述智能監控中心進行存儲和處理;所述補水調度單元從所述智能監控中心獲取所述河道參數和所述狀態參數,并基于所述河道參數和所述狀態參數確定補水調度策略,之后基于所述補水調度策略生成閘門指令,并將所述閘門指令發送至所述智能監控中心進行存儲和處理;所述智能監控中心向所述河道閘門控制單元發送所述閘門指令,以使所述河道閘門控制單元執行所述閘門指令以控制所述上游閘門和所述下游閘門各自的工作狀態。
3、第二方面,本發明實施例還提供一種河網補水控制系統,所述系統包括補水連通河道和智能監控中心以及與所述智能監控中心連接的河道監測單元、補水調度單元和河道閘門控制單元;所述補水連通河道的上游端用于與補水輸出河道連接,所述補水連通河道的下游端用于與補水輸入河道連接;所述補水連通河道的上游端設置有上游閘門,所述補水連通河道的下游端設置有下游閘門;所述河道閘門控制單元分別與所述上游閘門和所述下游閘門連接;所述河道監測單元用于分別監測補水連通河道、補水輸出河道、補水輸入河道各自的河道參數,并將所述河道參數發送至所述智能監控中心進行存儲和處理;其中,所述河道參數包括水位、水質和流量;所述河道閘門控制單元用于分別監測所述上游閘門和所述下游閘門各自的狀態參數,并將所述狀態參數發送至所述智能監控中心進行存儲和處理;所述補水調度單元用于從所述智能監控中心獲取所述河道參數和所述狀態參數,并基于所述河道參數和所述狀態參數確定補水調度策略,之后基于所述補水調度策略生成閘門指令,并將所述閘門指令發送至所述智能監控中心進行存儲和處理;所述智能監控中心用于向所述河道閘門控制單元發送所述閘門指令;所述河道閘門控制單元用于執行所述閘門指令以控制所述上游閘門和所述下游閘門各自的工作狀態。
4、本發明實施例提供的一種河網補水控制方法及系統,補水連通河道的上游端用于與補水輸出河道連接,補水連通河道的下游端用于與補水輸入河道連接;補水連通河道的上游端設置有上游閘門,補水連通河道的下游端設置有下游閘門;河道閘門控制單元分別與上游閘門和下游閘門連接;河道監測單元分別監測補水連通河道、補水輸出河道、補水輸入河道各自的河道參數;河道閘門控制單元分別監測上游閘門和下游閘門各自的狀態參數;智能監控中心對河道參數和狀態參數進行存儲和處理;補水調度單元從智能監控中心獲取河道參數和狀態參數,并基于河道參數和狀態參數確定補水調度策略,之后基于補水調度策略生成閘門指令;智能監控中心對閘門指令進行存儲和處理,并向河道閘門控制單元發送閘門指令,以使河道閘門控制單元執行閘門指令以控制上游閘門和下游閘門各自的工作狀態。采用上述技術,可融合潮汐動力與河道實時監測數據和閘門狀態數據實現閘門的自動化控制,進而通過補水連通河道的集水功能為需要補水的河道提供有效補水,由于所采用的閘門控制機制比較敏捷,因而能夠實現補水控制的快速響應,從而延長水流流動時長,且閘門控制比較精確,即使在較小的潮差條件下也能利用河道實時監測數據和閘門狀態數據進行補水,從而利于維護河流生態系統的健康。
5、本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
6、為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
1.一種河網補水控制方法,其特征在于,所述方法應用于河網補水控制系統,所述系統包括補水連通河道和智能監控中心以及與所述智能監控中心連接的河道監測單元、補水調度單元和河道閘門控制單元;所述補水連通河道的上游端用于與補水輸出河道連接,所述補水連通河道的下游端用于與補水輸入河道連接;所述補水連通河道的上游端設置有上游閘門,所述補水連通河道的下游端設置有下游閘門;所述河道閘門控制單元分別與所述上游閘門和所述下游閘門連接;所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述河道參數和所述狀態參數確定補水調度策略,包括:
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述狀態參數包括所述上游閘門和所述下游閘門各自的啟閉狀態,所述啟閉狀態表征所述上游閘門和所述下游閘門各自開啟或關閉;基于所述第一水位差、所述第二水位差和所述狀態參數以及補水連通河道、補水輸出河道、補水輸入河道各自的水質和流量,確定所述補水調度策略,包括:
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述第二水位差表征補水輸出河道的水位是否大于補水連通河道的水位;基于所述第二水位差和補水輸入河道的水質以及補水連通河道和補水輸出河道各自的流量控制所述上游閘門關閉,包括:
5.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一水位差表征補水輸入河道的水位是否大于補水連通河道的水位;基于所述第一水位差和補水連通河道的水質以及補水連通河道和補水輸入河道各自的流量控制所述下游閘門關閉,包括:
6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,補水連通河道的流量包括補水連通河道的上游端流量和補水連通河道的下游端流量;基于所述河道參數和所述狀態參數確定補水調度策略,還包括:
7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,所述第三水位差表征補水輸入河道的水位與補水輸出河道的水位之間的差值大小;基于所述第三水位差和所述狀態參數以及所述上游端流量和所述下游端流量,確定所述補水調度策略,包括:
8.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述狀態參數還包括所述上游閘門和所述下游閘門各自的健康狀態,所述健康狀態表征所述上游閘門和所述下游閘門各自的結構特征;所述方法還包括:
9.根據權利要求3-8任一項所述的方法,其特征在于,基于所述補水調度策略生成閘門指令,包括:
10.一種河網補水控制系統,其特征在于,所述系統包括補水連通河道和智能監控中心以及與所述智能監控中心連接的河道監測單元、補水調度單元和河道閘門控制單元;所述補水連通河道的上游端用于與補水輸出河道連接,所述補水連通河道的下游端用于與補水輸入河道連接;所述補水連通河道的上游端設置有上游閘門,所述補水連通河道的下游端設置有下游閘門;所述河道閘門控制單元分別與所述上游閘門和所述下游閘門連接;