一种基于自控闸门和测流装置的渠系水资源调度方法与流程

本发明属于灌溉节能，具体涉及一种基于自控闸门和测流装置的渠系水资源调度方法。

背景技术：

1、我国是贫水农业大国，而农业灌溉主要用到地表水资源，这对于国家水资源的节能环保不太有利。然后农业灌溉关乎民生，其很大程度上决定了粮食的增收增产，因此地表水资源在农业灌溉过程中具有重要作用。

2、如何在农业灌溉中提高渠系水资源供水及时性以及水资源利用效率，这是一个需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种基于自控闸门和测流装置的渠系水资源调度方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、本发明提供的一种基于自控闸门和测流装置的渠系水资源调度方法，应用于云平台，所述渠系水资源调度方法包括：

3、本发明提供的一种基于自控闸门和测流装置的渠系水资源调度方法，应用于云平台，所述渠系水资源调度方法包括：

4、步骤1：获取待灌溉区域的渠系调水需求；

5、其中，所述渠系调水需求包括灌溉区域、灌溉区域的面积、灌溉区域对应的灌溉瞬时流量以及灌溉时长；从所述灌溉区域的末级渠道至渠系取水口存在多级渠道，每级渠道的入口位置安装有自控闸门以及明渠流量计，每条渠道首尾均安装有水位计；

6、步骤2：根据所述渠系调水需求，依据从渠系取水口至末级渠道的渠道输配水层级顺序，依次调整自控闸门满足渠系调水需求，以使水流从出水口流经末级渠道直至末级渠道的瞬时流量满足所述渠系调水需求中灌溉区域对应的灌溉瞬时流量，对灌溉区域进行灌溉；

7、步骤3：获取每级渠道的水位计检测的水位以及明渠流量计检测的瞬时流量；

8、步骤4：如果在对灌溉区域灌溉过程中接收到新增渠系调水需求，则针对当前灌溉的每级渠道，将该渠道明渠流量计检测的瞬时流量与新增渠系调水需求中携带的灌溉瞬时流量相加，从而确定输水路径上的各段渠道是否存在流量超限风险，如果存在，则对新增渠系调水需求暂不响应，将新增渠系调水需求存储至队列中；

9、步骤5：如果灌溉区域的灌溉时长达到或对灌溉区域的渠系调水需求变更为终止灌溉，则从队列中读取排序在前的渠系调水需求进行响应，以按照读取的渠系调水需求调整从渠系取水口至末级渠道的自控闸门，以满足该渠系调水需求中的灌溉瞬时流量完成灌溉。

10、可选的，在步骤1之前，所述渠系水资源调度方法还包括：

11、建立与灌溉区域内各级渠道安装的自控闸门以及明渠流量计的通信。

12、可选的，所述步骤2：

13、根据待灌溉区域的渠系调水需求，依据渠系取水口至末级渠道的渠道输配水层级顺序打开每级渠道的自控闸门，并调整自控闸门的开度；

14、持续调整自动闸门开度直至水流到达末级渠道的瞬时流量，以满足所述渠系调水需求中灌溉区域对应的灌溉瞬时流量；

15、维持每个自动闸门的当前状态，对待灌溉区域进行灌溉。

16、可选的，所述步骤4包括：

17、如果在灌溉区域灌溉过程中接收到新增渠系调水需求，则针对灌溉区域所使用的每级渠道，将该渠道明渠流量计检测的瞬时流量与新增渠系调水需求中携带的灌溉瞬时流量相加，获得瞬时流量相加结果；

18、如果瞬时流量相加结果超过渠道的瞬时流量上限，则判定该渠道存在漫渠风险；

19、如果在对待灌溉区域灌溉过程中有一个渠道存在漫渠风险，则对新增渠系调水需求不响应，并将新增渠系调水需求存储至队列中。

20、可选的，在冬季灌溉即将结束时渠道的水位上限低于夏季灌溉即将结束时的水位上限，以保证在冬季灌溉过程中渠道内存水低于夏季，有效规避渠道冻涨情况。

21、可选的，在步骤5之前，所述渠系水资源调度方法还包括：

22、当对所述待灌溉区域开启灌溉，则其变更为灌溉区域；

23、如果正在灌溉的灌溉区域的末级渠道的瞬时流量为0，则确定所述灌溉区域已经终止灌溉，则判定灌溉区域的渠系调水需求变更为终止灌溉。

24、本发明提供的一种基于自控闸门和测流装置的渠系水资源调控方法，通过获取待灌溉区域的渠系调水需求；依据从渠系取水口至末级渠道的渠道输配水层级顺序，依次调整自控闸门满足渠系调水需求对灌溉区域进行灌溉；根据新增渠系调水需求确定各渠段是否存在漫渠风险，如果存在，则对新增渠系调水需求延后响应，并将其需求存储至队列中依条件季顺序触发；如果灌溉时长达到或渠系调水需求变更为终止灌溉，则从队列中读取排序在前的渠系调水需求进行响应。因此本发明可以根据灌溉需求及渠系各段渠道输水能力，实时机动实施水资源调度，避免漫渠造成的水资源浪费，还可根据季节不同实现不同的水位以及瞬时流量上限控制，降低渠道损坏的可能性，对于农业灌溉具有较高的实用性，且成本较低易于实现推广。

25、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种基于自控闸门和测流装置的渠系水资源调度方法，应用于云平台，其特征在于，所述渠系水资源调度方法包括：

2.根据权利要求1所述的渠系水资源调度方法，其特征在于，在步骤1之前，所述渠系水资源调度方法还包括：

3.根据权利要求1所述的渠系水资源调度方法，其特征在于，所述步骤2：

4.根据权利要求1所述的渠系水资源调度方法，其特征在于，所述步骤4包括：

5.根据权利要求4所述的渠系水资源调度方法，其特征在于，在冬季灌溉即将结束时渠道的水位上限低于夏季灌溉即将结束时的水位上限，以保证在冬季灌溉过程中渠道内存水低于夏季，有效规避渠道冻涨情况。

6.根据权利要求1所述的渠系水资源调度方法，其特征在于，在步骤5之前，所述渠系水资源调度方法还包括：

技术总结
本发明提供的一种基于自控闸门和测流装置的渠系水资源调控方法，通过获取待灌溉区域的渠系调水需求；依据从渠系取水口至末级渠道的渠道输配水层级顺序，依次调整自控闸门；根据新增渠系调水需求确定各渠段是否存在漫渠风险，如果存在，则对新增渠系调水需求延后响应，并将其需求存储至队列中依条件顺序触发；如果灌溉时长达到或渠系调水需求变更为终止灌溉，则从队列中读取排序在前的渠系调水需求进行响应。因此本发明可以根据灌溉需求及渠系各段渠道输水能力，实时机动实施水资源调度，避免漫渠造成的水资源浪费，还可根据季节不同实现不同的水位以及瞬时流量上限控制，降低渠道损坏的可能性，对于农业灌溉具有较高的实用性。

技术研发人员：马道坤,应昌衫,张云轩,边新洋,李迁
受保护的技术使用者：扬州智水物联网有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12