CN116523265B - 一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法与系统，其中方法包括计算过闸流量和河道临界起动流量；判断过闸流量是否大于河道临界起动流量；如果否，则保持闸门开度，以过闸流量作为堰闸出流流量；如果是，则减小闸门开度，以河道临界起动流量作为堰闸出流流量；将调度前内河水位对应库容与出流体积的差值参照水位库容曲线，得到调度后内河水位；判断调度后内河水位是否小于等于内河控制常水位；如果是，则关闭闸门并停止运行闸门调度；如果否，则继续运行闸门调度。本发明通过判断过闸流量是否大于河道临界起动流量以调节闸门开度，将堰闸出流流量限制在河道临界起动流量以下，减少对河道冲刷的影响。

Description

一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法与系统
技术领域
本发明属于水资源调度技术领域，尤其涉及一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法与系统。
背景技术
防洪排涝是航运枢纽在规划、设计和运营上需要重点考虑的方面之一。在河口与海岸线附近的航运枢纽往往还需考虑控制海潮和盐水入侵的因素。为实现潮汐调控和防护，需要调度节制闸排洪除涝，来控制水位，以保障枢纽安全运行。
在枢纽运行中，采用传统的分级开闸(按0.3m，0.5m，1m等情况)出流过程中，会出现流量集中、不均匀释放及水位骤变等情况从而产生河道冲刷问题。尽管水利枢纽闸下通常设有消能工，但因消能工设计定量依据不充分，存在一定的任意性与不确定因素，不能很好地解决水位流量失调问题。针对下游冲刷破坏，也可根据各工程闸下水位与安全流量关系确定闸门调度方式，来确定流量释放量。但该调度方式在调整时间上存在滞后性，释放流量也存在一定的预设条件，不易应对类似枯水或水位壅高情况。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法与系统。
第一方面，本发明提供一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法，包括：
101，判断闸门是否需要开启；
102，如果不需要开启，则将外河水位参照潮汐变化表，取目标时间步长后的水位作为新的外河水位，并返回执行步骤101的操作；
103，如果需要开启，则获取航运枢纽内河控制常水位、闸门相对开度和河道泥沙起动流速；
104，根据闸门相对开度计算过闸流量；
105，根据河道泥沙起动流速计算河道临界起动流量；
106，判断过闸流量是否大于河道临界起动流量；
107，如果不大于，则保持闸门开度，以过闸流量作为堰闸出流流量；
108，如果大于，则减小闸门开度，以河道临界起动流量作为堰闸出流流量；
109，根据目标时间步长和堰闸出流流量计算出流体积；
1010，将调度前内河水位对应库容与出流体积的差值参照水位库容曲线，得到调度后内河水位；
1011，判断调度后内河水位是否小于等于内河控制常水位；
1012，如果小于等于，则关闭闸门并停止运行闸门调度；
1013，如果不小于等于，则继续运行闸门调度，并返回执行步骤101的操作。
进一步地，所述判断闸门是否需要开启，包括：
获取当前内河水位和当前外河水位；
如果当前内河水位大于内河控制常水位且大于当前外河水位，则开启闸门；
如果当前内河水位大于内河控制常水位且小于等于当前外河水位，则关闭闸门。
进一步地，所述根据闸门相对开度计算过闸流量，包括：
在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量Qt1：
其中，为闸门相对开度；ht为下游河床水深；e为闸门开度；H0为上游堰上水头；ΔH为上下游堰上水头差；
在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量Qt2：
其中，hs为下游堰上水头。
进一步地，所述根据河道泥沙起动流速计算河道临界起动流量，包括：
获取闸间水位、闸间水位河底高程以及河道宽度；
根据河道泥沙起动流速vc、闸间水位hgd、闸间水位河底高程hbt以及河道宽度Br计算河道临界起动流量Qc：
Qc＝vc(hgd-hbt)Br。
第二方面，本发明提供一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度系统，包括：
第一判断模块，用于判断闸门是否需要开启；
外河水位更新模块，用于在第一判断模块确定闸门不需要开启的情况下，将外河水位参照潮汐变化表，取目标时间步长后的水位作为新的外河水位，并返回执行第一判断模块的操作；
获取模块，用于在第一判断模块确定闸门需要开启的情况下，获取航运枢纽内河控制常水位、闸门相对开度和河道泥沙起动流速；
第一计算模块，用于根据闸门相对开度计算过闸流量；
第二计算模块，用于根据河道泥沙起动流速计算河道临界起动流量；
第二判断模块，用于判断过闸流量是否大于河道临界起动流量；
第一确定模块，用于在第二判断模块确定过闸流量不大于河道临界起动流量的情况下，确定保持闸门开度，以过闸流量作为堰闸出流流量；
第二确定模块，用于在第二判断模块确定过闸流量大于河道临界起动流量的情况下，确定减小闸门开度，以河道临界起动流量作为堰闸出流流量；
第三计算模块，用于根据目标时间步长和堰闸出流流量计算出流体积；
内河水位更新模块，用于将调度前内河水位对应库容与出流体积的差值参照水位库容曲线，得到调度后内河水位；
第三判断模块，用于判断调度后内河水位是否小于等于内河控制常水位；
第三确定模块，用于在第三判断模块确定调度后内河水位小于等于内河控制常水位的情况下，确定关闭闸门并停止运行闸门调度；
第四确定模块，用于在第三判断模块确定调度后内河水位不小于等于内河控制常水位的情况下，确定继续运行闸门调度，并返回执行第一判断模块的操作。
进一步地，所述第一判断模块包括：
第一获取单元，用于获取当前内河水位和当前外河水位；
第一确定单元，用于在当前内河水位大于内河控制常水位且大于当前外河水位的情况下，确定开启闸门；
第二确定单元，用于在当前内河水位大于内河控制常水位且小于等于当前外河水位的情况下，确定关闭闸门。
进一步地，所述第一计算模块包括：
第一计算单元，用于在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量Qt1：
其中，为闸门相对开度；ht为下游河床水深；e为闸门开度；H0为上游堰上水头；ΔH为上下游堰上水头差；
第二计算单元，用于在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量Qt2：
其中，hs为下游堰上水头。
进一步地，所述第二计算模块包括：
第二获取单元，用于获取闸间水位、闸间水位河底高程以及河道宽度；
第三计算单元，用于根据河道泥沙起动流速vc、闸间水位hgd、闸间水位河底高程hbt以及河道宽度Br计算河道临界起动流量Qc：
Qc＝vc(hgd-hbt)Br。
第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括处理器和存储器；其中，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现第一方面所述的考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法的步骤。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法的步骤。
本发明提供一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法与系统，其中方法中判断闸门是否需要开启；如果不需要开启，则将外河水位参照潮汐变化表，取目标时间步长后的水位作为新的外河水位，并重新判断闸门是否需要开启；如果需要开启，则计算过闸流量和河道临界起动流量；判断过闸流量是否大于河道临界起动流量；如果不大于，则保持闸门开度，以过闸流量作为堰闸出流流量；如果大于，则减小闸门开度，以河道临界起动流量作为堰闸出流流量；计算出流体积；将调度前内河水位对应库容与出流体积的差值参照水位库容曲线，得到调度后内河水位；判断调度后内河水位是否小于等于内河控制常水位；如果小于等于，则关闭闸门并停止运行闸门调度；如果不小于等于，则继续运行闸门调度，并重新判断闸门是否需要开。
本发明考虑到对排涝河道的流量集中释放，闸下水位骤变等情况产生，导致出现闸下淘刷严重，河道冲刷剧烈等不利现象。采用本发明调度方法，判断过闸流量是否大于河道临界起动流量以调节闸门开度，将堰闸出流流量限制在河道临界起动流量以下，减少对河道冲刷的影响，为航运枢纽排涝挡潮及河道防冲问题提供技术支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在一实施例中，如图1所示，本发明实施例提供一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法，包括：
步骤101，判断闸门是否需要开启。
示例性地，根据当前内河水位、内河控制常水位和当前外河水位的大小比较判定节制闸闸门是否需要开启，包括：
获取当前内河水位和当前外河水位。
如果当前内河水位大于内河控制常水位且大于当前外河水位，则开启闸门，进行步骤103的操作。
如果当前内河水位大于内河控制常水位且小于等于当前外河水位，则关闭闸门，当前内河水位保持不变，进行步骤102的操作。
步骤102，如果不需要开启，则将外河水位参照潮汐变化表，取目标时间步长后的水位作为新的外河水位，并返回执行步骤101的操作。
步骤103，如果需要开启，则获取航运枢纽内河控制常水位、闸门相对开度和河道泥沙起动流速。
本步骤中，收集航运枢纽内外河的河道特性，包括内河库容水位关系与外河潮汐变化表，以及闸门尺寸类型等基础资料，其中外河可以是长江。
步骤104，根据闸门相对开度计算过闸流量。
本步骤中，根据底坎类型和闸门相对开度计算过闸流量。示例性地，在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量(即闸门局部开启的过流流量)Qt1：
其中，为闸门相对开度；ht为下游河床水深；e为闸门开度；H0为上游堰上水头；ΔH为上下游堰上水头差。
在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量(即闸门高开度及全开下的堰流过流)Qt2：
其中，hs为下游堰上水头。
步骤105，根据河道泥沙起动流速计算河道临界起动流量。
示例性地，获取闸间水位、闸间水位河底高程以及河道宽度。
根据河道泥沙起动流速vc、闸间水位hgd、闸间水位河底高程hbt以及河道宽度Br计算河道临界起动流量Qc：
Qc＝vc(hgd-hbt)Br。
步骤106，判断过闸流量是否大于河道临界起动流量。
步骤107，如果不大于，则保持闸门开度，以过闸流量作为堰闸出流流量。
步骤108，如果大于，则减小闸门开度，以河道临界起动流量作为堰闸出流流量。
步骤109，根据目标时间步长和堰闸出流流量计算出流体积。
步骤1010，将调度前内河水位对应库容与出流体积的差值参照水位库容曲线，得到调度后内河水位。
步骤1011，判断调度后内河水位是否小于等于内河控制常水位。
步骤1012，如果小于等于，则关闭闸门并停止运行闸门调度。
步骤1013，如果不小于等于，则继续运行闸门调度，并返回执行步骤101的操作。
步骤106-1013中，在排涝泄洪时对闸门开度进行调整，以达到减少下游冲刷的目的。如果Qt1≤Qc或Qt2≤Qc，则保持闸门开度，堰闸出流流量Qg按Qt1或Qt2进行计算。若如果Qt1＞Qc或Qt2＞Qc，则说明闸门开度过大，及时减小闸门开度，堰闸出流流量Qg按Qc进行计算，并将Qg作为Qt1，返回计算出调整后的闸门开度，以作闸门调整。
基于堰闸出流流量Qg的判定结果，更新内外河水位。记调度前内河水位对应库容V1，根据设定的时间步长t计算出流体积ΔV，调度后内河水位对应库容为V1-ΔV，将V1-ΔV对照水位库容曲线得到调度后内河水位h1。外河水位按照潮汐变化表，取时间步长t后的潮位为新的外河水位hd1。
将内河水位h1与内河控制常水位hc进行比较，如果h1＞hc，则转至并执行步骤101的操作，继续运行闸门调度系统，形成循环；如果h1≤hc，则关闭闸门并停止运行闸门调度系统，退出循环。
本发明考虑到对排涝河道的流量集中释放，闸下水位骤变等情况产生，导致出现闸下淘刷严重，河道冲刷剧烈等不利现象。采用本发明提供的调度方法，判断过闸流量是否大于河道临界起动流量以调节闸门开度，将堰闸出流流量限制在河道临界起动流量以下，减少对河道冲刷的影响，为航运枢纽排涝挡潮及河道防冲问题提供技术支撑。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度系统，由于该系统解决问题的原理与考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法相似，因此该系统的实施可以参见考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法的实施，重复之处不再赘述。
在另一实施例中，本发明实施例提供的考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度系统，如图2所示，包括：
第一判断模块10，用于判断闸门是否需要开启。
外河水位更新模块20，用于在第一判断模块确定闸门不需要开启的情况下，将外河水位参照潮汐变化表，取目标时间步长后的水位作为新的外河水位，并返回执行第一判断模块的操作。
获取模块30，用于在第一判断模块确定闸门需要开启的情况下，获取航运枢纽内河控制常水位、闸门相对开度和河道泥沙起动流速。
第一计算模块40，用于根据闸门相对开度计算过闸流量。
第二计算模块50，用于根据河道泥沙起动流速计算河道临界起动流量。
第二判断模块60，用于判断过闸流量是否大于河道临界起动流量。
第一确定模块70，用于在第二判断模块确定过闸流量不大于河道临界起动流量的情况下，确定保持闸门开度，以过闸流量作为堰闸出流流量。
第二确定模块80，用于在第二判断模块确定过闸流量大于河道临界起动流量的情况下，确定减小闸门开度，以河道临界起动流量作为堰闸出流流量。
第三计算模块90，用于根据目标时间步长和堰闸出流流量计算出流体积。
内河水位更新模块100，用于将调度前内河水位对应库容与出流体积的差值参照水位库容曲线，得到调度后内河水位。
第三判断模块110，用于判断调度后内河水位是否小于等于内河控制常水位。
第三确定模块120，用于在第三判断模块确定调度后内河水位小于等于内河控制常水位的情况下，确定关闭闸门并停止运行闸门调度。
第四确定模块130，用于在第三判断模块确定调度后内河水位不小于等于内河控制常水位的情况下，确定继续运行闸门调度，并返回执行第一判断模块的操作。
示例性地，第一判断模块包括：
第一获取单元，用于获取当前内河水位和当前外河水位。
第一确定单元，用于在当前内河水位大于内河控制常水位且大于当前外河水位的情况下，确定开启闸门。
第二确定单元，用于在当前内河水位大于内河控制常水位且小于等于当前外河水位的情况下，确定关闭闸门。
示例性地，第一计算模块包括：
第一计算单元，用于在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量Qt1：
其中，为闸门相对开度；ht为下游河床水深；e为闸门开度；H0为上游堰上水头；ΔH为上下游堰上水头差。
第二计算单元，用于在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量Qt2：
其中，hs为下游堰上水头。
示例性地，第二计算模块包括：
第二获取单元，用于获取闸间水位、闸间水位河底高程以及河道宽度。
第三计算单元，用于根据河道泥沙起动流速vc、闸间水位hgd、闸间水位河底高程hbt以及河道宽度Br计算河道临界起动流量Qc：
Qc＝vc(hgd-hbt)Br。
关于上述各个模块更加具体的工作过程可以参考前述实施例公开的相应内容，在此不再进行赘述。
在另一实施例中，本发明提供一种计算机设备，包括处理器和存储器；其中，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现上述考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法的步骤。
关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
在另一实施例中，本发明提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现上述考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法的步骤。
关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统、设备和存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法，其特征在于，包括：
步骤101，判断闸门是否需要开启；
步骤102，如果不需要开启，则将外河水位参照潮汐变化表，取目标时间步长后的水位作为新的外河水位，并返回执行步骤101的操作；
步骤103，如果需要开启，则获取航运枢纽内河控制常水位、闸门相对开度和河道泥沙起动流速；
步骤104，根据闸门相对开度计算过闸流量；
步骤105，根据河道泥沙起动流速计算河道临界起动流量；
步骤106，判断过闸流量是否大于河道临界起动流量；
步骤107，如果不大于，则保持闸门开度，以过闸流量作为堰闸出流流量；
步骤108，如果大于，则减小闸门开度，以河道临界起动流量作为堰闸出流流量；
步骤109，根据目标时间步长和堰闸出流流量计算出流体积；
步骤1010，将调度前内河水位对应库容与出流体积的差值参照水位库容曲线，得到调度后内河水位；
步骤1011，判断调度后内河水位是否小于等于内河控制常水位；
步骤1012，如果小于等于，则关闭闸门并停止运行闸门调度；
步骤1013，如果不小于等于，则继续运行闸门调度，并返回执行步骤101的操作；
其中，所述根据闸门相对开度计算过闸流量，包括：
在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量Qt1：
其中，为闸门相对开度；ht为下游河床水深；e为闸门开度；H0为上游堰上水头；ΔH为上下游堰上水头差；
在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量Qt2：
其中，hs为下游堰上水头；
所述根据河道泥沙起动流速计算河道临界起动流量，包括：
获取闸间水位、闸间水位河底高程以及河道宽度；
根据河道泥沙起动流速vc、闸间水位hgd、闸间水位河底高程hbt以及河道宽度Br计算河道临界起动流量Qc：
Qc＝vc(hgd-hbt)Br。
2.根据权利要求1所述的考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法，其特征在于，所述判断闸门是否需要开启，包括：
获取当前内河水位和当前外河水位；
如果当前内河水位大于内河控制常水位且大于当前外河水位，则开启闸门；
如果当前内河水位大于内河控制常水位且小于等于当前外河水位，则关闭闸门。
3.一种考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度系统，其特征在于，包括：
第一判断模块，用于判断闸门是否需要开启；
外河水位更新模块，用于在第一判断模块确定闸门不需要开启的情况下，将外河水位参照潮汐变化表，取目标时间步长后的水位作为新的外河水位，并返回执行第一判断模块的操作；
获取模块，用于在第一判断模块确定闸门需要开启的情况下，获取航运枢纽内河控制常水位、闸门相对开度和河道泥沙起动流速；
第一计算模块，用于根据闸门相对开度计算过闸流量；
第二计算模块，用于根据河道泥沙起动流速计算河道临界起动流量；
第二判断模块，用于判断过闸流量是否大于河道临界起动流量；
第一确定模块，用于在第二判断模块确定过闸流量不大于河道临界起动流量的情况下，确定保持闸门开度，以过闸流量作为堰闸出流流量；
第二确定模块，用于在第二判断模块确定过闸流量大于河道临界起动流量的情况下，确定减小闸门开度，以河道临界起动流量作为堰闸出流流量；
第三计算模块，用于根据目标时间步长和堰闸出流流量计算出流体积；
内河水位更新模块，用于将调度前内河水位对应库容与出流体积的差值参照水位库容曲线，得到调度后内河水位；
第三判断模块，用于判断调度后内河水位是否小于等于内河控制常水位；
第三确定模块，用于在第三判断模块确定调度后内河水位小于等于内河控制常水位的情况下，确定关闭闸门并停止运行闸门调度；
第四确定模块，用于在第三判断模块确定调度后内河水位不小于等于内河控制常水位的情况下，确定继续运行闸门调度，并返回执行第一判断模块的操作；
其中，所述第一计算模块包括：
第一计算单元，用于在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量Qt1：
其中，为闸门相对开度；ht为下游河床水深；e为闸门开度；H0为上游堰上水头；ΔH为上下游堰上水头差；
第二计算单元，用于在宽顶堰底坎且的情况下，根据以下公式计算过闸流量Qt2：
其中，hs为下游堰上水头；
所述第二计算模块包括：
第二获取单元，用于获取闸间水位、闸间水位河底高程以及河道宽度；
第三计算单元，用于根据河道泥沙起动流速vc、闸间水位hgd、闸间水位河底高程hbt以及河道宽度Br计算河道临界起动流量Qc：
Qc＝vc(hgd-hbt)Br。
4.根据权利要求3所述的考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度系统，其特征在于，所述第一判断模块包括：
第一获取单元，用于获取当前内河水位和当前外河水位；
第一确定单元，用于在当前内河水位大于内河控制常水位且大于当前外河水位的情况下，确定开启闸门；
第二确定单元，用于在当前内河水位大于内河控制常水位且小于等于当前外河水位的情况下，确定关闭闸门。
5.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器；其中，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现权利要求1-2任一项所述的考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-2任一项所述的考虑河道防冲的航运枢纽排涝调度方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117313393B (zh) * 2023-10-10 2024-04-12 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 基于补偿水头差的感潮河段口门引排流量过程的计算方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255999A (en) * 1991-09-20 1993-10-26 Space Biospheres Ventures Water-level control device
CN101761056A (zh) * 2010-02-01 2010-06-30 黄河水利委员会黄河水利科学研究院 差动式底板拦河闸
CN110210109A (zh) * 2019-05-29 2019-09-06 中国水利水电科学研究院 一种河网中堰闸工程反向水流的数值模拟方法及系统
CN113360978A (zh) * 2021-06-03 2021-09-07 广东省水利水电科学研究院 低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法、系统及存储介质
CN114492035A (zh) * 2022-01-26 2022-05-13 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 一种排涝泵站的排涝流量确定方法
CN115062389A (zh) * 2022-07-07 2022-09-16 中国长江三峡集团有限公司 一种面向坝前泥沙减淤的水库闸门调度方法、装置和设备
CN115305864A (zh) * 2022-08-04 2022-11-08 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 一种滨海淤积型河道综合治理方法及系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255999A (en) * 1991-09-20 1993-10-26 Space Biospheres Ventures Water-level control device
CN101761056A (zh) * 2010-02-01 2010-06-30 黄河水利委员会黄河水利科学研究院 差动式底板拦河闸
CN110210109A (zh) * 2019-05-29 2019-09-06 中国水利水电科学研究院 一种河网中堰闸工程反向水流的数值模拟方法及系统
CN113360978A (zh) * 2021-06-03 2021-09-07 广东省水利水电科学研究院 低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法、系统及存储介质
CN114492035A (zh) * 2022-01-26 2022-05-13 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 一种排涝泵站的排涝流量确定方法
CN115062389A (zh) * 2022-07-07 2022-09-16 中国长江三峡集团有限公司 一种面向坝前泥沙减淤的水库闸门调度方法、装置和设备
CN115305864A (zh) * 2022-08-04 2022-11-08 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 一种滨海淤积型河道综合治理方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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特殊工况下平原感潮河网地区防洪(潮)排涝水闸的消能防冲设计―以上海市嘉宝北片区为例;季荣;宋力;侯建宏;;水利水电技术(S1);全文 *

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