Способ водораспределения на участках канала

Способ водораспределения на участках канала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству к области управления водораспределением на участках оросительного канала и может применяться при наличии управляющей вычислительной машины. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования путем максимального использования резервов всех участков канала. Способ предполагает компенсирование возмущений участков с противоположными знаками путем выделения групп взаимокомпенсирующих участков, начиная с конца канала к его каналу, а затем путем последовательного корректирования расходов перегораживающих сооружений передачу изменения расхода от головного водозаборного сооружения к тем участкам, возмущение расхода которых имеет тот же знак что и суммарное возмущение расхода по каналу. При этом производится централизованное управление затворами перегораживающих и водовыпускных сооружений без применения локальных систем авторегулирования. Способ включает операции: измерение расходов воды, определение возмущений участков, определение резервов участков, определение регулирующих расходов перегораживающих сооружений, управление затворами перегораживающих и водовыпускных сооружений. 2 ил, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Е 02 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

{ 21) 4030804/30-15 (22) 24.01.86 (46) 30.08.89. Бюл. И 32 (75) А.А.Абдуллаев и А.А.Искендеров (53) 631.347.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 941465, кл. А 01 С 25/02, Е 02 В 13/00, 1979. (54) СПОСОБ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА

УЧАСТКАХ КАНАЛА (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, к области управления водораспределением на участках оросительного канала, и.может применяться при наличии управляющей вычислительной машины. Цель иэобретения — . расширейие диапазона регулирования путем максимального использования резервов всех участков канала. Способ предполагает компенсирование возмущений участков с противоположными знаИзобретение относится к управлению водораспределением на участках оросительного канала и может быть применено при функционировании системы централизованного контроля и управления водораспределением на канале с помощью управляющей вычислительной машины.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования путем максимального использования резервов всех участков канала.

Способ включает операции прогнозирования и перераспределения резервов

„.80„„1504311 A 1 хами путем выделения групп взаимокомпенсирующих участков, начиная с конца канала к его началу, а затем путем последовательного корректирования расходов перегораживающих сооружений передачу изменения расхода от головного водозаборного сооружения к тем участкам, возмущение расхода которых имеет тот же знак, что и суммарное возмущение расхода по каналу.

При этом производится централизованное управление затворами перегораживающих и водовыпускных сооружений без применения локальных систем авторегулирования. Способ включает операции: измерение расходов воды, определение возмущений участков, определение резервов участков, определение регулирующих расходов перегораживающих сооружений, управление затворами перегораживающих и водовыпускных сооружений. 2 ил., 1 табл. участков канала на основе измерении расходов перетекающей через участки и потребляемой каждым участком воды, На каждом участке определяют возмущение расхода /hq /, включая и скорость изменения резерва участка, и, начиная с конца канала, последовательно вьщеляют группы участков, сумI марное возмущение которых gq, =

И;

Ао, не более заданной малой !

1ah(I величины Я gq; а с, т. е. близко к ну3 15043 11 лю (n, — номер последнего участка в i-й группе). В промежуточных перегораживающих сооружениях каждой такой группы расходы корректируются од5 новременно для восстановления баланса в участках; если Ihq, () f, то измеряют резервы в участках этой группы и время срабатывания резерва

1 (t ) путем деления суммарного резер-1ð ва группы на суммарное возмущение в ней, которое. сравнивают с временем добегания (t<, ) расхода от водоис(о точника до последнего участка этой группы, в котором знак возмущения 15 совпадает со знаком суммарного возмущения группы.

Расходы в перегораживающих сооружениях группы регулируются сначала одновременно, с целью использования 20 ((( резервов, а с момента последовательно, начиная с первого сооружения по мере добегания расхода, цля переброски измененного расхода между головным водозаборным сооружением и последним участком группы, 1в котором знак возмущения совпадает (со знаком суммарного возмущения группы.

Кром» того, при регулировании рас- 30 ходов перегорсживающих и водовыпускных сооружений в управляющей вычислительной машине путем заблагевремени(.(го расчета динамики уровня воды в участках определяются необходимые 35 положения затворов, соответствующие дашин расходам, и спускаются команды на исполнительные механизмы для перемещения затворов, lla Лиг.1 приведена схема системы 40 управления оросительным каналом, реализующей предлагаемый способ, на фиг.? — трагик, поясняющий предлагаемый с.пособ.

Система управления водораспреде- 45 ле(шем на участка>. 1 канала с перегораживающими сооружениями (ПС) 2 и водовыпускными сооружениями 3 включает насосные станции 4 подкачки, затворы

5, датчики 6 уровня, а также датчики 7 расхода, датчики 8 положения затворов, исполнительные механизмы 9 и управляющую 3В1 10. Выход 3ВМ 10 связан с исполнительными механизмами

9 для управления расходами через перегораживающие сооружения 2 и с водовыпускными сооружениями 3 для регулирования потребляемых через них расходов.

Способ осуществляется следующим образом.

При возникновении изменений расхода потребителей на участках определяются возмущения (изменения расходов) До,... Дп „ на каждом участке и суммарное возмущение всех участков и

ДЦ = Д(1 °

Jcl

В таблице приведен конкретный пример реализации способа.

Суммируя возмущения, начиная с конца канала, видим, что участки 7 и 8 имеют суммарное нулевое возмущеwe, а все остальные участки организуют группу с суммарным возмущением группы hq = 1,4 м /с, поэтому далее необходимо вычислить свободные емкости этой группы. Общий резерв соси тавляет ДЧ = д Ч = 17416 м . Зная

), время добегания от начала канала до начала каждого участка, определяем далее общее время срабатывания резервов:

ДЧ 17416

12440 с. сР дс! 1,4

Поскольку время срабатывания больше времени добегания, то определяют необходимые изменения расходов через перегораживающие сооружения в начале участков.

Для группы 7 и 8 участков, для которых суммарное возмущение близко к ( нулю, по формуле дЯ„, = О, 1 (I

j =n; -1, n; — 2, ..., и,+ 1, откуда ! 1 1

ДЯ = 0,0 м /с, ЬЯг = джаз+ дЯа =

= -0,3 + 0,0 = -0,3 м /с, а для группы участков 1-6, где вычислены резервы изменения расходов, Щг О, Ь(г = дс! — sign(gq,) х

hV 1 х --- .-— - + LQ

t,)Ф(9 е откуда

ДЯ = 0,0 м /с, ЬС)г = дп — (-1) х

ЬЧ 580 х -«(й + Д((г = -0 5 + — — --+ 0,0

tel 6 1 2440

-1, 45.

Аналогично

= -0,412 д Q2 = -О, 775; д 0

-1,654; hQ = -2,561 Ь г = 0,0 м /с.

1504311

В этих формулах верхний индекс в изменениях расходов означает этап (момент времени) регулирования расхода, а нижний — номер перегораживающего сооружения в конце участка (нижний индекс "О" означает сооружение в начале 1-го участка, а "8" — сооружение в конце

8-ro участка (на сброс).

Условие Да = 0,0 является контрольной величиной для правильности расчета. Регулирование расхода в группе, где используется изменение расхода головного водозаборного сооружения, производится так: в момент

I изменяется расход головного водозаборного сооружения на величину Ьаз - До = X Ьц;, а

g-I потом последовательно в моменты t !

+ 40Б расходы перегораживающих сооружений изменяются на величины:

Ьаз; = да!, - дч;, j =1, ° ° s, j -1 °

Отсюда для группы участков с первого по шестой:

Ьа - -1,4 м /с; b Q

1э4 (+2з4) -Зв8 м /с °

Аналогично

Ьаз -2 0 bQç = «! О Ьаз

I -0,5; Д аз = -0,5; Ы з 0,0 м /с.

После этого для всех промежуточных сооружений групп с "нулевыми" возмущениями: а,-а, -Q ; ° ьа,, j = jo+1t в для группы, использующей собственные резервы и изменение расхода головного в одоэ аб ори о го соор уже ния: — до момента t (изменения голов-! ного водозабора)

= Р **а +д Р

3 — 1, — после р аз = Q +Ьаз

° l з з ° 4

1-1, ..., 1, Из этих формул изменения расходов для 7 и 8 участков: аз Qz + >Q = 0,5 + (-0,3)

О 2 мз/с, а для группы участков 1-6 расходы для использования резервов составят:

1,0 мз /с; Q = Qg +

3 5

1,8 + (-0,453) = 1,347 м /с.

Аналогично аг 2 488 Q = 3 225 ° а

6,346; Q 10,939; Q = 14,000 м/ч.!

Формула изобретения

45 Способ водораспределения на участках канала, включающий ступенчатую подачу расхода воды в начало канала и изменение расходов в участки канала путем управления затворами пере50 гораживающих сооружений в начале каждого участка, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования путем максимального использования резервов всех участков канала, при возникновении изменения расхода воды потребителями на любом участке канала последовательно определяют, начиная с конца канала к его началу, группу участков, Положения затворов а вычисляются

) на основе необходимого расхода Q и в уровня воды в канале перед (h ) и за н

) сооружением (h ) ! а = а /(p Ь;. 2g(h - h.) ), 1 1ю ° ° ° ь пю где p — коэффициент расхода через сооружение, Ь вЂ” ширина отверстия сооружения.

После изменения расхода в начале канала расходы для пер дачи изменения расхода головного водозаборного сооружения равны !

Q Qo + Даз !4,0 + (-1,4)

12,6 м /с.

Аналогично

m 9,7 мз/с; Q3 6,0 м /с;

20 Q, 3,0 м /с; аз 2,4 мз /с, Q

= 1,3 /..

Моменты установления последних расходов: ср + Ь Aa6 = 12440 — 5290

25 7150 с 1 ч 59мин °

Аналогично

2 ч 8 мин, t 2 ч 45 мин, 3 ч 00 мин;

3 ч 16 мин; t 3 ч 27 мин, 30 t 7 чООмин.

С учетом начала расчета

to = 8ю59! t 9ю08; tg 9,45;

Применение предлагаемого способа позволит управлять каналом при любых допустимых изменениях режимов водопотребления. Кроме того, становится возможным регулирование расхода воды в перегораживающих и водовыпускных

40 сооружениях беэ применения локальных систем авторегулирования.

1504311 суммарное изменение расходов потребителей на которых не превышает допустимого изменения расхода, и внутри группы изменение расхода устраняют регулированием полнения затворов на входах в эти участки, а при включении в группу и первого участка канала измеряют уровни на участках канала, определяют суммарный резерв всех участков и скорость его изменения, после чего определяют время выработки суммарного резерва и сравнивают его со временем добегания фронПоказатели Участки

1 2 3 4 5 6 7 8

Регулируемая группа

2 2

3 1

3 4

135 80 40 29 18 10 05

Ф

-0,5 0,0 -0,5 +0,3 -0,3

1 704 506 580

14 О

-1,4

17416

-1 8 -1 0

11103 1510

+2,4

2013

561 2772 3636 4582 5290

5290

6168 1510 3408 — 1160

Устанавливаются сразу после расчетов (в 7.007.05) 14,0 10,94 6,35 3,23 2,49 1,35 1,0 0,2

Расходы воды в начале участка для передачи изменения

ГВС/м с

Время установления последних расходов, ч мин

126 97 60 30 24 1,3 1,0 02

8.59 9.08 9.45 10.0 10.16 10.27 7.00 7.00

Количество потребителей

Расход воды в начале участка (начальный), м /с

Возмущение участков, м /с

Резервы, м

Время добегания расхода, с

Время срабатывания резерва, с

Расходы воды в начале участка для использования резервов, м /с та подачи воды от начала канала до первого из участков, на котором знак изменения расхода совпадает со энаS ком суммарного изменения расхода на всем канале, и изменяют величину подачи воды немедленно, если время добегания больше времени выработки суммарного резерва, или с выдерккой времени, равной разнице времени выработки суммарного резерва и времени добегания фронта подачи воды, если время добегания меньше времени выработки суммарного резерва.

1504311

80 д 1®

Редактор Л.Веселовская

Заказ 5222/32 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1

Ц1

Яб

Ц ф

03

08

0,1

Составитель Г.Параев

Техред А.Кравчук Корректор Т,Малец