浅析长距离输水渠道冬季运行安全措施探讨

结合新疆某大型渠道长距离冬季非冰盖输水发电运行实践,摸清冰情、冰害及对输水产生的影响,分析研究冬季输水存在的问题,探索冰期输水安全措施,确保渠道工程安全和冰期输水安全,为今后的冬季输水管理提供参考。     

密云水库调蓄工程冬季输水调度方案研究

密云水库调蓄工程冬季输水可能出现流冰、冰塞及冰坝现象,对泵站、闸和渠道边坡等建筑物造成破坏,影响输水安全。统计京密引水渠正反向输水冰情,针对京密引水渠工程输水的特点和建筑物形式,研究京密引水渠冬季正向输水和反向输水可能存在的冰害,提出了防治冰害的工程措施和调度方案,为京密引水渠冬季安全输水提供支撑。     

潘庄灌区引黄济津冬季输水的问题及对策

引黄济津工程冬季输水会遇到冰塞、冻胀等问题,这些问题将会严重影响潘庄总干渠输水安全。为此,潘庄灌区管理局对冬季冰下输水存在的问题进行研究探讨,找出问题产生的原因,制定防水破冰预案,进行模拟演习,对引黄济津冬季输水工程的安全运行起了重大作用。     

南水北调中线2014~2015年度冬季冰情原型观测

2014年底,南水北调中线干线工程全线正式通水,冬季冰期输水面临渠道结冰问题。为研究中线干线冬季冰期安全输水问题,于2014~2015年度冬季开展了冰情原型观测,获得了冬季冰期输水的水力参数、气象参数和冰情特征等第一手现场数据,掌握了暖冬气候条件、小流量输水工况下中线干线结冰、封冻和开河过程的基本规律。为中线工程冬季安全输水运行积累了经验,可为制定冰期调度方案和编制防凌减灾措施提供依据。     

长距离输水渠道冬季运行管理浅析

在严寒地区的长距输水渠道冬季安全运行多依靠经验,缺乏系统的研究,因此对渠道冬季运行管理进行总结和研究,从而确保实现冬季安全输水十分重要。目前渠道冬季安全运行的关键问题是防冰和防冰冻问题,对此,文章结合实际情况进行了探讨,供今后类似工程借鉴。     

基于历法的冬季输水气象特征指标相关性研究

气象是长距离输水渠道冬季安全运行的重要影响因素,预测影响冰情产生和发展的冬季输水气象特征指标是实现渠道冬季安全高效输水的一个重点。通过探索中国传统历法在辐射、气温分析中的作用,以南水北调中线北段沿线邢台站、保定站和北京站为研究对象,对比不同历法下入冬前气温与冬季输水气象特征指标间相关性的优劣,并利用LSTM预测模型对公历、干支历和阴历3种坐标系下冬季输水气象特征指标进行预测,来研究不同历法对冬季输水气象特征指标分析和预测的影响。结果表明：阴历坐标系下入冬前气温与冬季输水气象特征指标相关性更强;采用阴历在构建气象、冰情预测模型的过程中,较公历、干支历具有显著的优越性,可显著提高预测模型的准确性。     

长距离渠道冬季输水冰情分析及预防措施探讨

通过对新疆某渠道工程冬季输水实践中气象、冰情的监测,分析冰情及其发展变化规律和冰情冰害对安全输水的影响,探讨避免冰害的预防措施,为今后的冬季输水管理提供参考.     

明渠冬季冰盖下安全输水综述

研究明渠冬季冰盖下安全输水，在北方地区有重要实用意义，搜集国内外有关资料，从理论到实践证明了对冬季冰盖下安全输水的可行性，并作了概括介绍。     

南水北调中线工程总干渠冬季大流量输水 水温调控措施

为保障南水北调中线工程冬季输水安全，利用建立的总干渠全线一维水温模型，针对 350、280、210 和 150?m3/s?这 4 种不同输水流量方案，模拟分析各方案在强冷冬、冷冬、平冬和暖冬等典型冬季气象条件下总干渠 冬季输水保温效果，在此基础上提出总干渠冬季无冰盖大流量输水水温调控措施。结果表明：针对不同典型冬季 气象条件，在有限条件下采取无冰盖大流量输水调度运行方式，可不同程度缩短输水流动时长、减少沿程水体热 量损失，从而达到保温效果；在各典型冬季年份气象条件下，随着总干渠输水流量增大，沿程水温比降相应减缓， 明渠末端水温相应提升；在冬季气象条件适宜情况下，总干渠冬季采取无冰盖大流量输水水温调控措施，既有利 于减小水温降幅，同时也可有效解决冬季输水能力受限问题；建议根据总干渠中短期气温预报和水温预测情况， 在冷冬、平冬和暖冬等典型冬季气象条件下尽可能采取较大输水流量输水模式，在强冷冬气象条件下可分时段、 分渠段采用无冰盖大流量输水模式。     

长距离输水渠道冰期运行控制研究

高纬度地区的渠道在冬季往往采用冰盖下输水,保证冰盖的稳定性是渠道冬季安全输水的前提条件。目前,渠道在冬季的运行控制多依靠经验,开展长距离渠道冰期运行控制研究对实现冰期安全输水是十分重要的。利用数值模拟的方法分析了长距离输水渠道的冰情和水情的变化过程,根据渠道内的冰情演变特性,提出冬季渠道应采用闸前常水位方式运行。鉴于气象预报以及冰情预报可能存在的不确定性,提出采用水位-流量串级的反馈控制算法,建立了渠道冰期运行控制模型,并在控制器内加入解耦环节,以提高渠道的控制效果。并通过南水北调中线干渠的数值模拟实验,对渠道冰期运行控制模型的控制效果进行了验证。结果表明,该冰期运行控制模型可以实现渠道冬季安全、适时、适量的供水目标。     

明渠冬季安全输水措施研究

冬季明渠输水的主要方式有冰水混合和冰盖下2种.冰水混合流对渠道的过流条件要求较为苛刻,运用时受限制较多;冰盖下输水可以实现明渠冬季输水安全运行,但必须控制流冰期渠道的水流流速和水流弗劳德数.冰期输水的注意事项主要有:渠首蓄冰运行、渠道断面设计应采用窄深式、尽快使明渠形成冰盖、冰盖输水宜采用无自由表面输水、提高渠道内的水温等.     

南水北调中线干渠冰期输水能力研究

冰盖的形成使得渠道的湿周增加,水力半径减小,输水阻力加大,致使渠道过流能力减小,影响渠道的冬季输水。渠道冰期的输水能力无论对工程设计,还是运行管理都是十分重要的。文章分析了结冰期冰盖的安全推进模式和稳定封冻期渠道水位壅高的影响,提出了确定渠道在结冰期和稳定封冻期的输水能力的控制指标,在此基础上,对南水北调中线黄河以北渠段结冰期以及完全封冻后的输水能力进行了研究,确定了南水北调中线黄河以北干渠的冬季输水能力,研究成果对于南水北调中线干渠的冬季管理和运行具有一定的参考价值。     

输水管道冬季输水保温的研究

对于冬季运行的混凝土结构,混凝土表面的温度受到气温与太阳辐射热的影响,从而使输水管道内外壁面形成较大的温度差,影响结构的安全可靠性。文中根据固体热传导理论,结合边界条件,利用ANSYSY有限元软件数值模拟冬季输水条件下无保温措施与有保温措施输水管道。数值模拟结果表明:冬季气温下降迅速,导致管道表面出现温度裂缝,采取保温措施,可有效地控制温度裂缝。     

引滦输水渠道水库及拦污栅防冰害的措施研究

一、前言引滦入津工程自1983年9月11日运行以来,为城市工业、人民生活提供了12亿立方米水量,工程的经济效益、社会效益是显著的。但必须指出,经三个冬季输水实践表明,为了确保引滦输水冬季安全运行,必须     

长距离明渠冰期输水分析与研究

我国多个调水工程存在或面临冬季输水问题,高纬度寒冷地区的渠道在冬季结冰是一种普遍现象。冰盖和冰塞会导致渠道的水流阻力增加,致使上游水位上涨,影响正常的输水运行。若对冰清、水情控制不当,容易发生冰塞、冰坝等冰害,严重时可能造成水流漫溢、供水中断、建筑物损坏等危害。保证冰期输水安全是渠道输水有待解决的问题。     

高纬度地区渠道无冰盖输水的冰情控制研究

中国北方高纬度地区有一些渠道工程,因其建设年代早,受规划之初经济条件限制,未考虑冰期运行,仅在非冰期输水。随着经济发展,目前亟需实现冬季输水。但是受结构上的限制,这些渠道抗冰冻能力差,无法采取冰盖下输水或冰水二相流输水,通过加设保温盖板,防止渠道结冰,既可解决用水矛盾,又可节省工程改造投资,具有巨大的经济效益和社会效益。本研究根据传热学理论对加设保温盖板后的渠道水体失温过程进行理论分析,并在此基础上建立了设置保温盖板的一维渠道冰期输水数学模型,对加设保温盖板的冰期输水过程进行了模拟,分析了保温材料厚度、输水流量、出库水温等对冰期输水的影响,论证渠道冬季加设保温盖板输水的可行性。并提出了切实可行的冬季输水方案。研究成果对于冰期渠道安全输水和渠道改造都有一定的借鉴意义。     

南水北调中线工程典型冷冬年冰情分析及防控措施

南水北调中线工程河北省内渠段冬季输水面临不同程度的结冰问题。基于2015—2016年典型冷冬中线工程冰情原型观测,介绍典型冷冬年渠道水力条件和气候特征,分析长距离输水渠道冬季特征冰情,提出以防为主,拦、扰、捞、排一体的防控体系,为中线工程冬季安全、高效运行提供技术支撑。     

南水北调中线干线冰期输水动态调度初探

为保障输水运行安全，南水北调中线安阳河以北段针对冰期通常采取高水位、小流量、低流速的输水模式，导致下游供水量较正常输水期大幅度减少，既影响工程效益发挥，也使得冬季水量供需矛盾日益凸显。基于历史观测数据和冰情发展规律，在2021—2022年度冰期输水期间，中线工程首次采用动态调度、优化控制的方式，预测研判气温、水温、冰情发展，采取相宜的调度模式，科学增加输水的时间和范围，在安全平稳完成冰期输水任务的同时，冬季3个月安阳河以下实际供水量较同期计划增加3.38亿m3，动态调度实效显著。     

孔雀河第一分水枢纽冬季运行方案探讨

孔雀河第一分水枢纽在冬季担负着重要的输水任务,由于各方面的原因给冬季安全运行带来极大的影响。文中从现实情况和长远设想,从技术手段和管理制度多方探讨了第一分水枢纽冬季安全运行的方案和保障措施。为今后从根本上解决冬季运行提供了有益的参考。     

基于主成分与BP神经网络耦合的渠道过冰能力预测

我国北方严寒地区部分渠道由于设计年限久远,在形式和结构上未考虑冰荷载影响,不具备结冰盖冬季输水的条件,只能以冰水二相流的形式输水。对于冰水二相流而言,使冰凌随水流输运,避免流冰在输移过程中停滞、卡堵、堆积,是保证冰期安全输水的关键。桥墩,闸墩等束窄断面是最易出现冰塞的部位。为了完成冬季输水与发电任务,保障社会经济效益,对渠道墩柱断面过冰能力的研究成为亟待解决的问题。为此开展了渠道墩柱断面过冰能力物理模型试验。通过试验数据,对影响过冰能力的水力要素进行主成分分析,进而联合BP神经网络对过冰能力进行预测。结果表明,本次所采用算法较单一BP神经网络预测与非线性拟合所得结果更为精确,对冬季渠道安全输水具有一定的借鉴意义。