CN116136083A - 一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法 - Google Patents

一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法 Download PDF

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CN116136083A CN202310423644.0A CN202310423644A CN116136083A CN 116136083 A CN116136083 A CN 116136083A CN 202310423644 A CN202310423644 A CN 202310423644A CN 116136083 A CN116136083 A CN 116136083A
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Abstract

本发明公开了一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，属于智慧水利校园建设的技术领域。基于校外水系河网导流方式，于所述主河道的上游和下游分别设置泵站和生态湿地进水区；于校园内构建湖泊生态系统，所述湖泊生态系统通过若干个校区河道连通于生态湿地进水区、第一闸门、第二闸门和第三闸门；所述湖泊生态系统、生态湿地进水区、第一闸门、第二闸门和第三闸门构成具有活水循环模型、防洪排涝模型、水动力调控模型的校园水系。本发明针对学校水环境特征、规划水系、校园内排水环境、水文条件的现实情况，建立与之相应的水生生态系统，发展生物多样性，达到恢复水体自净能力的目的。

Description

一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法
技术领域
本发明属于智慧水利校园建设的技术领域，特别是涉及一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法。
背景技术
伴随着经济的快速发展，生产力的提高，社会财富和人口的不断向城镇集中，修建堤防形成有效防御体系，是保障粮食安全生产、改善人民居住环境的重要基础设施。由于防洪工程体系的建设，使圩区内人民的生产生活环境得到改善也将促进圩区内其他经济的发展。
目前校区内的水环境有待进一步改善，尤其是水安全和水生态。同样的梅雨季节时，存在较大的安全隐患；因此，构建校园智慧水务，提高校园水务精细化管理水平已成为当前发展的重点方向之一。
发明内容
本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供了一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，至少包括以下步骤：
将校园平面图和校外河道分布图合成工程图，并确定与校园相邻的其中一个河道为主河道，所述主河道在单位时间内的水流量满足校内水量需求；所述校内水量需求至少包括：校园内生活水量和校园内教学水量；
基于校外水系河网导流方式，于所述主河道的上游和下游分别设置泵站和生态湿地进水区；以主河道的方向为导向，在校园的两侧分别设置第一闸门和第二闸门，在主河道的对立面处设置第三闸门；
于校园内构建湖泊生态系统，所述湖泊生态系统通过若干个校区河道连通于生态湿地进水区、第一闸门、第二闸门和第三闸门；所述湖泊生态系统、生态湿地进水区、第一闸门、第二闸门和第三闸门构成水系上具有活水循环模型、地势上具有防洪排涝模型的水动力调控校园水系。
在进一步的实施例中，所述校内水量需求还包括：区域水面蒸发量W1、渗漏水量W2和绿化及道路冲洗用水W3；
其中，所述区域水面蒸发量W1采用以下公式计算得到：
Figure SMS_1
；式中，/>
Figure SMS_2
表示蒸发强度，/>
Figure SMS_3
表示校内水区或校内河道的水面面积，所述校内水区至少包括：建湖泊生态系统和生态湿地进水区；r表示校内水区和校内河道的数量；
渗漏水量W2采用以下公式计算得到：
Figure SMS_4
；式中，/>
Figure SMS_5
表示校内水区或校内河道的土壤渗漏量，/>
Figure SMS_6
表示校内的闸门渗漏量，z表示校内的闸门数量。
在进一步的实施例中，所述校园内教学水量通过以下方式计算得到：
统计单位时间内有用水需求的课程k，以及每个课程k对应的最大用水量
Figure SMS_7
；则所述校园内教学水量满足以下公式：
Figure SMS_8
；式中，/>
Figure SMS_9
为余量系数，其取值为1~1.2。
在进一步的实施例中，所述活水循环模型至少包括：基于校内河道得到的可相互切换的循环调水模型和引排模型；
日常使用时采用循环调水模型进行工作，所述循环调水模型的工作模式如下：关闭第一闸门、第二闸门和第三闸门，利用泵站给校园内部水体提供动力输送：控制校区河道内的水体沿校区的边缘呈顺时针流动；
气象显示将存在长时间大雨时，则切换至引排模型进行工作；所述引排模型的工作方式如下：关闭第一闸门和第二闸门，利用所述泵站引校外水系河网中的水流入生态湿地进水区，通过生态湿地进水区引水，给校园内部水体提供水源和动力输送：控制校区河道的通流路径为最长活水路径。
在进一步的实施例中，校园内采用抬高地面形成圩内区域，于所述圩内区域的外围设置防洪墙，所述防洪墙的指定位置处用于设置第一闸门、第二闸门和第三闸门；
所述防洪排涝模型至少包括：基于校园地势分布形成的防洪格局、自动排涝格局和强制性排涝格局；在每次强降雨或者长时间降雨时，所述防洪格局、自动排涝格局和强制性排涝格局的优先级选用如下：
步骤一、若圩内区域的水位低于圩外区域的水位时，控制第一闸门、第二闸门和第三闸门处于关闭状态，形成防洪格局；
步骤二、当首次出现圩内区域的水位高于圩外区域的水位时，第一闸门、第二闸门和第三闸门均处于打开状态，形成自动排涝格局；将圩内区域的涝水排至校外水系河网直至圩内区域的水位不高于校区常水位；
若圩内区域的水位在恢复至校区常水位之前，出现圩区内的校区的水位高于圩区外的水位的情况，则执行步骤三；
步骤三、关闭第一闸门、第二闸门和第三闸门，启动泵站进行抽水排涝直至圩内区域的水位在恢复至校区常水位，形成强制性排涝格局。
在进一步的实施例中，通过以下公式分析校园水系的水体流动，构建完善的活水循环模型：
定义连续性方程为：
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；
校园水流在X轴向的动力方程表示为：
Figure SMS_11
；
校园水流在Y轴向的动力方程表示为：
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式中，t表示时间，x、y为坐标系中的X轴向坐标、Y轴向坐标，
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为圩内区域的水位，/>
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为参考液体的密度；/>
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分别为水体的粘性力、稳流应力和水平对流应力。
在进一步的实施例中，在执行活水循环模型或/和防洪排涝模型时，当需要通过打开至少一组闸门时，通过以下步骤获取闸门打开的时间段L：
基于当前校内的总水量Tv，采用以下公式计算得到排水量Td =Tv-W；式中，W为校内水量需求；
确定每组闸门对应的单位时间内的排量：
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；式中，n为闸孔的孔数，m为自由溢流的流量系数，b为闸孔的净宽，/>
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为行近流速水头的堰前水深；
则
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在进一步的实施例中，所述生态湿地进水区同时为净水区，以垂直流人工湿地为核心，由沉砂调节池、垂直流人工湿地和清水塘组成；
其中，所述沉砂调节池至少包括：消力池、沉沙池和调节池；所述垂直流人工湿地的污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，所述填料床处于不饱和状态；当污水通过垂直流人工湿地时，污染物质和营养物质被吸收、转化或者分解。
在进一步的实施例中，所述沉沙池的底部设置有沉沙斗，所述沉沙斗的体积V需满足以下关系：
Figure SMS_39
；
式中，
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为生态湿地进水区的水体变化系数，/>
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表示沉沙的含水量；/>
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表示生态湿地进水区的进水悬浮物，/>
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表示生态湿地进水区的出水悬浮物。
本发明的有益效果：针对学校水环境特征、规划水系、校园内排水环境、水文条件的现实情况，因地制宜采用不同的技术策略，满足防洪除涝、环保、卫生、安全等方面的要求。为了保障学生、老师的安全，本发明构建的活水循环模型控制了校内水源的源泉，保证了生活、教学等多方面的水质。并配置了防洪排涝模型，可根据季节、以及降雨情况做出适应性的防洪排涝措施。建设良好的生态景观对于城市和校区的美化作用显著。生态治理后可改善景观，提升了学校形象和安全系数。
附图说明
图1为实施例1的智慧水利校园的水安全及水动力调控方法的流程图。
图2为实施例1的校园平面图和校外河道的工程图。
图2中的标注为：主河道1、泵站2、生态湿地进水区3、第一闸门4、第二闸门5、第三闸门6、湖泊生态系统7。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1
本实施例以外河为博成桥港，内侧为浙江水利水电学院为例，提供一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，如图1所示包括以下步骤：
将校园平面图和校外河道分布图合成工程图，并确定与校园相邻的其中一个河道为主河道1，所述主河道1在单位时间内的水流量满足校内水量需求；所述校内水量需求至少包括：校园内生活水量和校园内教学水量。考虑到正常的自然规律，在进一步的实施例中，校内水量需求还包括：区域水面蒸发量W1、渗漏水量W2和绿化及道路冲洗用水W3。
其中，区域水面蒸发量W1采用以下公式计算得到：
Figure SMS_47
；式中，/>
Figure SMS_48
表示蒸发强度，/>
Figure SMS_49
表示校内水区或校内河道的水面面积，所述校内水区至少包括：建湖泊生态系统和生态湿地进水区；r表示校内水区和校内河道的数量。
渗漏水量W2采用以下公式计算得到：
Figure SMS_50
；式中，/>
Figure SMS_51
表示校内水区或校内河道的土壤渗漏量，/>
Figure SMS_52
表示校内的闸门渗漏量，z表示校内的闸门数量。
绿化及道路冲洗用水W3采用以下形式获取：W3=绿化及道路冲洗用水定额*绿化道路面积。
在进一步的实施例中，主河道的水量还需满足校园内生活水量，在本实施例中，校园内生活水量可通过往日的水量统计得到，水量统计主要覆盖：宿舍用水、食堂用水、教学楼用水等等。对应的，本实施例中的校园内教学水量也是较为重要的一部分，例如材料、化学、环境工程、水利水电工程、水文与水资源等专业中的实验用水量相对较大。因此，在本实施例中，校园内教学水量通过以下方式计算得到：
统计单位时间内有用水需求的课程k，以及每个课程k对应的最大用水量
Figure SMS_53
；则所述校园内教学水量满足以下公式：
Figure SMS_54
；式中，/>
Figure SMS_55
为余量系数，其取值为1~1.2。余量系数的目的是为了给出校园内教学的充足数量，以应付突发事件，好比：节假日调课、实验不顺利等等情况。
利用上述配置满足了校区内的用水需求，为了保证校区内的优质的水环境和满足防涝排涝的管控需求：
基于校外水系河网导流方式，于所述主河道的上游和下游分别设置泵站2和生态湿地进水区3；以主河道1的方向为导向，在校园的两侧分别设置第一闸门4和第二闸门5，在主河道1的对立面处设置第三闸门6；在本实施例中，泵站与排涝箱涵整体布置，采用地下式泵站，规模按排涝功能确定并满足引水要求。
于校园内构建湖泊生态系统7，所述湖泊生态系统通过若干个校区河道连通于生态湿地进水区3、第一闸门4、第二闸门5和第三闸门6；所述湖泊生态系统7、生态湿地进水区、第一闸门、第二闸门和第三闸门构成水系上具有活水循环模型、地势上具有防洪排涝模型的水动力调控校园水系。
结合图1，校区位于沈庄漾圩内，西侧和南侧靠近圩区的圩外河道阳安塘和博成桥港，北侧接圩内河道温吞兜港入大丰兜港，东侧接圩内河道东庄港。则对应的，在本实施例中，第一闸门和第二闸门分别为西侧堰闸、东侧拦水堰。如图所示，西侧堰闸、东侧拦水堰布置于校区内湖西、东两端，分隔环路外侧循环水系，延长循环水路径。平时作为隔水堰使用，汛期内湖雨水经溢流闸、堰顶排至内湖外水系。第三闸门则为钢坝闸，布置在学校北侧，平时控制校园内水位，汛期为行洪通道。在本实施例中，西侧堰闸的结构如下：堰闸主体结构为三孔箱涵，每孔净宽相等。在箱涵边孔上游（内湖侧）设固定堰，堰顶高程与内湖及河道常水位齐平，在三孔箱涵的中孔设预定高度的顶升门，所述顶升门传动连接有QPPYⅠ-2×160kN同步液压启闭机，闭机布置于中墩内，启闭机油泵设于上游右岸空箱翼墙内。
同样的，东侧拦水堰置于拱桥下，采用M10浆砌石结构，顶高程略高于内湖及河道常水位，底高程与河底顺接，确定为1.00m。堰体两侧均堆石进行装饰，顶部设大块石进行装饰。拦水堰上游（内湖侧）设块石护底。
在进一步的实施例中，为了保持校区河道与校外水系河网的水面宽度一本一直，不单独扩大水面积的原则保持现有水面积，因此在第一闸门即西侧堰闸的上游设置乌龟漾堤防，终点则至学校内河道。乌龟漾堤防的堤防断面采用生态组合断面形式，河道河底高程与现状河底高程保持一致。
基于上述布置，本实施例的活水循环模型包括：基于校内河道得到的可相互切换的循环调水模型和引排模型；
日常使用时采用循环调水模型进行工作，所述循环调水模型的工作模式如下：关闭第一闸门、第二闸门和第三闸门，利用泵站给校园内部水体提供动力输送：控制校区河道内的水体沿校区的边缘呈顺时针流动；即在控制校园内水源来源于唯一的生态湿地进水区，还保证了校内水源的流动性。结合上述实施例做进一步的描述，结合南部生态湿地建设，通过生态湿地日常引水，为新校区内部水体提供水源及动力输送。通过南部生态湿地泵站引外围博成桥港水入生态净化湿地，提升补水水源水质，利用引水泵引水入校区水源地水域，实现校区自流活水，结合东北部区域水动力提升需求。
气象显示将存在长时间大雨时，例如春末夏初，由于大气环流的季风调整，来自海洋的暖湿气流与北方南下的冷空气在江淮流域持续交绥，形成一条东西向准静止锋，一般称为梅雨锋，造成阴雨连绵和暴雨集中的天气。此时正值江南梅子黄熟时期，故称“梅雨”或“黄梅天气”，称之为梅汛期。梅雨期特点是降水覆盖范围较广，降水量较大，降水历时较长。
则切换至引排模型进行工作；所述引排模型的工作方式如下：关闭第一闸门和第二闸门，打开第三闸门。利用所述泵站引校外水系河网中的水流入生态湿地进水区，通过生态湿地进水区引水，给校园内部水体提供水源和动力输送：控制校区河道的通流路径为最长活水路径。结合实施例进行说明：从活水路径最长的角度考虑，乌龟漾水闸引水期间均不放水，使引水水流经东西侧河道从北侧温兜港钢坝闸流出。
考虑到某些时节的降雨量会导致校园内积水量过多需进行排洪处理，且在排洪处理时还需要优先考虑到校园内的正常蓄水，即满足上文所述的校内水量需求。故在本实施例中，校园内采用抬高地面形成圩内区域，于所述圩内区域的外围设置防洪墙，所述防洪墙的指定位置处用于设置第一闸门、第二闸门和第三闸门；
所述防洪排涝模型至少包括：基于校园地势分布形成的防洪格局、自动排涝格局和强制性排涝格局；在每次强降雨或者长时间降雨时，所述防洪格局、自动排涝格局和强制性排涝格局的优先级选用如下：
步骤一、若圩内区域的水位低于圩外区域的水位时，控制第一闸门、第二闸门和第三闸门处于关闭状态，形成防洪格局；
步骤二、当首次出现圩内区域的水位高于圩外区域的水位时，第一闸门、第二闸门和第三闸门均处于打开状态，形成自动排涝格局；将圩内区域的涝水排至校外水系河网直至圩内区域的水位不高于校区常水位；
若圩内区域的水位在恢复至校区常水位之前，出现圩区内的校区的水位高于圩区外的水位的情况，则执行步骤三；
步骤三、关闭第一闸门、第二闸门和第三闸门，启动泵站进行抽水排涝直至圩内区域的水位在恢复至校区常水位，形成强制性排涝格局。
基于上述描述，在执行活水循环模型或/和防洪排涝模型时，当需要通过打开至少一组闸门时，通过以下步骤获取闸门打开的时间段L：
基于当前校内的总水量Tv，采用以下公式计算得到排水量Td =Tv-W；式中，W为校内水量需求；
确定每组闸门对应的单位时间内的排量：
Figure SMS_56
；式中，n为闸孔的孔数，m为自由溢流的流量系数，b为闸孔的净宽，/>
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为淹没系数，/>
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表示侧收缩系数，/>
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为行近流速水头的堰前水深；
则
Figure SMS_60
；式中，1≤q≤z，q为当前处于打开状态的闸门数量。
在进一步的实施例中，通过以下公式分析校园水系的水体流动，构建完善的活水循环模型：
定义连续性方程为：
Figure SMS_61
；
校园水流在X轴向的动力方程表示为：
Figure SMS_62
；
校园水流在Y轴向的动力方程表示为：
Figure SMS_63
；
式中，t表示时间，x、y为坐标系中的X轴向坐标、Y轴向坐标，
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基于上述活水循环模型的计算分析得到：引排模型和循环调水模型均能提升校区水动力，为水环境景观改善提供支撑。引排模型依托水位差跌水内部河道水体自流，不需要新增动力，运行管理费用低，但局部水域存在水动力不足。循环调水模型依靠泵站等工程动力设施抽引实现内部水体自循环，内部河道水动力改善效果好，且基本无死角区，但运行费用较高，且在校区内水质较差时，若无洁净水源更新校区水体，容易导致局部富集污染物转移扩散。
为了保证校园内的水质构建水生态系统，本实施例通过前端水系的生态保障、生态缓冲的前置净化作用，经湖体生态恢复、生态保育的巩固作用，提高水体自净能力，形成水生态系统的稳定性与长效性。
进一步表现为：所述生态湿地进水区同时为净水区，以垂直流人工湿地为核心，由沉砂调节池、垂直流人工湿地和清水塘组成；
其中，所述沉砂调节池至少包括：消力池、沉沙池和调节池；所述垂直流人工湿地的污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，所述填料床处于不饱和状态；当污水通过垂直流人工湿地时，污染物质和营养物质被吸收、转化或者分解。
在进一步的实施例中，沉砂调节池分为消力池-沉砂池-调节池三部分。为了保证沉砂池持续性工作，进一步保证校园内水源的品质：
沉沙池的底部设置有沉沙斗，所述沉沙斗的体积V需满足以下关系：
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Figure SMS_92
表示生态湿地进水区的出水悬浮物。/>

Claims (9)

1.一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
将校园平面图和校外河道分布图合成工程图，并确定与校园相邻的其中一个河道为主河道，所述主河道在单位时间内的水流量满足校内水量需求；所述校内水量需求至少包括：校园内生活水量和校园内教学水量；
基于校外水系河网导流方式，于所述主河道的上游和下游分别设置泵站和生态湿地进水区；以主河道的方向为导向，在校园的两侧分别设置第一闸门和第二闸门，在主河道的对立面处设置第三闸门；
于校园内构建湖泊生态系统，所述湖泊生态系统通过若干个校区河道连通于生态湿地进水区、第一闸门、第二闸门和第三闸门；所述湖泊生态系统、生态湿地进水区、第一闸门、第二闸门和第三闸门构成水系上具有活水循环模型、地势上具有防洪排涝模型的水动力调控校园水系。
2.根据权利要求1所述的一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，其特征在于，所述校内水量需求还包括：区域水面蒸发量W1、渗漏水量W2和绿化及道路冲洗用水W3；
其中，所述区域水面蒸发量W1采用以下公式计算得到：
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表示蒸发强度，/>
Figure QLYQS_3
表示校内水区或校内河道的水面面积，所述校内水区至少包括：建湖泊生态系统和生态湿地进水区；r表示校内水区和校内河道的数量；
渗漏水量W2采用以下公式计算得到：
Figure QLYQS_4
；式中，/>
Figure QLYQS_5
表示校内水区或校内河道的土壤渗漏量，/>
Figure QLYQS_6
表示校内的闸门渗漏量，z表示校内的闸门数量。
3.根据权利要求1所述的一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，其特征在于，所述校园内教学水量通过以下方式计算得到：
统计单位时间内有用水需求的课程k，以及每个课程k对应的最大用水量
Figure QLYQS_7
；则所述校园内教学水量满足以下公式：
Figure QLYQS_8
；式中，/>
Figure QLYQS_9
为余量系数，其取值为1~1.2。
4.根据权利要求1所述的一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，其特征在于，所述活水循环模型至少包括：基于校内河道得到的可相互切换的循环调水模型和引排模型；
日常使用时采用循环调水模型进行工作，所述循环调水模型的工作模式如下：关闭第一闸门、第二闸门和第三闸门，利用泵站给校园内部水体提供动力输送：控制校区河道内的水体沿校区的边缘呈顺时针流动；
气象显示将存在长时间大雨时，则切换至引排模型进行工作；所述引排模型的工作方式如下：关闭第一闸门和第二闸门，利用所述泵站引校外水系河网中的水流入生态湿地进水区，通过生态湿地进水区引水，给校园内部水体提供水源和动力输送：控制校区河道的通流路径为最长活水路径。
5.根据权利要求1所述的一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，其特征在于，校园内采用抬高地面形成圩内区域，于所述圩内区域的外围设置防洪墙，所述防洪墙的指定位置处用于设置第一闸门、第二闸门和第三闸门；
所述防洪排涝模型至少包括：基于校园地势分布形成的防洪格局、自动排涝格局和强制性排涝格局；在每次强降雨或者长时间降雨时，所述防洪格局、自动排涝格局和强制性排涝格局的优先级选用如下：
步骤一、若圩内区域的水位低于圩外区域的水位时，控制第一闸门、第二闸门和第三闸门处于关闭状态，形成防洪格局；
步骤二、当首次出现圩内区域的水位高于圩外区域的水位时，第一闸门、第二闸门和第三闸门均处于打开状态，形成自动排涝格局；将圩内区域的涝水排至校外水系河网直至圩内区域的水位不高于校区常水位；
若圩内区域的水位在恢复至校区常水位之前，出现圩区内的校区的水位高于圩区外的水位的情况，则执行步骤三；
步骤三、关闭第一闸门、第二闸门和第三闸门，启动泵站进行抽水排涝直至圩内区域的水位在恢复至校区常水位，形成强制性排涝格局。
6.根据权利要求4所述的一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，其特征在于，通过以下公式分析校园水系的水体流动，构建完善的活水循环模型：
定义连续性方程为：
Figure QLYQS_10
；
校园水流在X轴向的动力方程表示为：
Figure QLYQS_11
；
校园水流在Y轴向的动力方程表示为：
Figure QLYQS_12
；
式中，t表示时间，x、y为坐标系中的X轴向坐标、Y轴向坐标，
Figure QLYQS_25
、/>
Figure QLYQS_27
分别为X轴向、Y轴向上的平均速度分量，/>
Figure QLYQS_29
为圩内区域的水位，/>
Figure QLYQS_30
，d表示静止水深；f为科氏力系数，/>
Figure QLYQS_31
为重力加速度，/>
Figure QLYQS_32
为水的密度，/>
Figure QLYQS_33
为当地大气压；/>
Figure QLYQS_13
、/>
Figure QLYQS_15
、/>
Figure QLYQS_17
、/>
Figure QLYQS_19
分别为辐射应力分量，/>
Figure QLYQS_22
为校区水源源项，/>
Figure QLYQS_24
、/>
Figure QLYQS_26
分别为校区水源源项在X轴向、Y轴向上的水流速度；/>
Figure QLYQS_28
分别为水体表面自由风在X轴向、Y轴向上的剪应力；/>
Figure QLYQS_14
、/>
Figure QLYQS_16
分别为水体床底摩擦力在X轴向、Y轴向上的分量；/>
Figure QLYQS_18
为参考液体的密度；/>
Figure QLYQS_20
、/>
Figure QLYQS_21
、/>
Figure QLYQS_23
分别为水体的粘性力、稳流应力和水平对流应力。
7.根据权利要求1所述的一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，其特征在于，在执行活水循环模型或/和防洪排涝模型时，当需要通过打开至少一组闸门时，通过以下步骤获取闸门打开的时间段L：
基于当前校内的总水量Tv，采用以下公式计算得到排水量Td =Tv-W；式中，W为校内水量需求；
确定每组闸门对应的单位时间内的排量：
Figure QLYQS_34
；式中，n为闸孔的孔数，m为自由溢流的流量系数，b为闸孔的净宽，/>
Figure QLYQS_35
为淹没系数，/>
Figure QLYQS_36
表示侧收缩系数，/>
Figure QLYQS_37
为行近流速水头的堰前水深；/>
则
Figure QLYQS_38
；式中，1≤q≤z。
8.根据权利要求1所述的一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，其特征在于，所述生态湿地进水区同时为净水区，以垂直流人工湿地为核心，由沉砂调节池、垂直流人工湿地和清水塘组成；
其中，所述沉砂调节池至少包括：消力池、沉沙池和调节池；所述垂直流人工湿地的污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，所述填料床处于不饱和状态；当污水通过垂直流人工湿地时，污染物质和营养物质被吸收、转化或者分解。
9.根据权利要求8所述的一种智慧水利校园的水安全及水动力调控方法，其特征在于，所述沉沙池的底部设置有沉沙斗，所述沉沙斗的体积V需满足以下关系：
Figure QLYQS_39
；
式中，
Figure QLYQS_40
为生态湿地进水区的水体变化系数，/>
Figure QLYQS_41
为生态湿地进水区单位时间的平均水量，/>
Figure QLYQS_42
表示清除沉沙的间隔时间，/>
Figure QLYQS_43
为沉沙容重，/>
Figure QLYQS_44
表示沉沙的含水量；/>
Figure QLYQS_45
表示生态湿地进水区的进水悬浮物，/>
Figure QLYQS_46
表示生态湿地进水区的出水悬浮物。/>
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