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题名基于闸堰联调的明渠水力特性与流量调控模型
被引量：1
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作者
高原源
韩兴
杨逸飞
冯康尧
胡踊跃
魏新华
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机构
江苏大学农业工程学院
江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室
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出处
《农业工程学报》
北大核心
2025年第11期115-123,共9页
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基金
新疆维吾尔自治区重大科技专项项目(2022A02012-3)
江苏高校优势学科建设工程(四期)资助项目(PAPD-2023-87)。
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文摘
针对西北干旱地区明渠灌溉过程中下游流量调控不精准造成水资源利用率低、农作物减产等问题,该研究提出一种基于闸堰串联的明渠流量调控方法。首先通过对明渠中闸门与堰的水力特性和流量公式进行理论分析,结合FLUENT流体仿真与单因素试验探明了影响闸堰联调下明渠流量的关键参数为闸前水位、闸前流速、闸门开度和堰前水位,且闸前水位、闸前流速和闸门开度与下游流量呈正相关,而堰前水位与下游流量呈负相关。进一步探究因素间交互作用并构建精准流量调控模型,选取上述4个关键参数为试验因素,以下游流量为评价指标,开展box-behnken design(BBD)响应面试验。仿真试验结果表明,闸门开度与闸前水位、闸门开度与堰前水位的交互项对下游流量影响显著,增加闸门开度和闸前水位,降低闸前流速和堰前水位,可提高下游液位和流量的稳定性;基于响应面建立的明渠流量调控模型决定系数R^(2)=0.9905,具有较好的预测精度。最后通过对现有手动闸门进行自动化改造,搭建了用于明渠流量调控的田间试验平台。田间试验结果表明,基于闸堰联调的明渠流量调控模型控制误差小于12%。研究可为灌区明渠流量调控提供思路。
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关键词
灌溉
明渠
水力特性
闸堰联调
流量控制
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Keywords
Irrigation
open channel
hydraulic characteristics
gate-weir joint regulation
flow control
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分类号
S276.71
[农业科学—农业水土工程]
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