水利工程仿真模拟初赛试题

发布时间::2025-07-09 09:36 | 浏览(93)次
一、问题描述
跨流域长距离调水工程是我国解决水资源时空分布不均的主要手段。然而,动辄上千公里的输水线路给水力调控带来许多难题,尤其对于具有长时滞,大惯性特点的明渠水流。为了应对明渠调水工程中可能出现的应急需水,非计划性检修停水等问题,常常需要充分利用渠道实时蓄量(也就是一段段明渠视为微信水库)进行优化调控,因此,蓄量作为调水工程的调度核心指标,根据已知蓄量计算结果可合理安排下一阶段调水量,为工作人员的调度工作提供数据支撑。 
本次比赛将给出M调水工程的部分渠段,如图1所示,明渠全长为96.991公里。沿线分布有4座节制闸、2座倒虹吸以及9个分水口。M渠系的水源来自上游的N水库,由其为整个渠系进行输水。以节制闸为节点,M渠系被划分为5个渠段,依次命名为L1、L2、L3、L4和L5。本次将提供M渠系的基础建模数据(略做简化),以及该渠系15天的闸前水位、过闸流量、分水口实时分水及闸门开度的实测数据。

要求:①基于实测数据率定基本模拟参数(例如渠道糙率、过闸综合流量系数等);②利用率定好的模型,针对每个渠段分别分析蓄量特性,即在特定入渠流量下,渠段末端水位与渠池蓄量的关系,并绘制流量-水位-蓄量三元关系图,进一步还可尝试给出上述关系的函数表达式。



1:研究区域示意图


二、相关数据资料
本次提供资料包括以下两类,详见附件:
1)明渠输水渠道各特征断面数据和水工建筑物基础信息,并以Excel形式提供起点距~高程等数据。(点击查看附件1);
2)15天内外边界实测数据,以Excel形式提供(点击下载附件2)。
三、结果要求
1)针对实测资料率定模型参数(渠道糙率和闸门过流系数);
2)自主设计N水库不同调水流量方案,通过率定后的模型计算,分析L1~L5渠池的水位-流量-蓄量的关系,尝试给出上述关系的函数表达式,以便实现快速计算,并给予部分验证。(设计方案上游流量最大值不得超过加大水位,下游闸前水位不得超过加大水位,详见附件2-节制闸信息统计表)。
3)模型文件及模型报告:包含模型说明、模型率定成果(率定结果与实测对比)、蓄量计算成果和结果分析等内容。
4)结果展示及分析图文并茂。

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