调水工程渠道运行控制方案设计

渠道系统运行控制设计是一门较新的技术，国外研究始于７０年代，国内首先应用于引黄济青工程。与常规的以经验为主的运行方式相比，渠道运行控制能取得更佳的效果。根据渠段中水位不动点的位置，渠道运行控制方式可分为下游常水位、上游常水位、等容量、控制容量４种。在新建调水工程中应将工程设计与运行控制设计两者结合起来，相互协调，制定出使工程充分发挥潜力的切实可行的操作方法。     

长距离调水工程最优控制数学模型

为了降低输水成本，利用电网峰荷期和基荷期不同的电价及最优化原理，提出了一种针对长距离复杂调水工程的最优输水控制方法。建立了在一个运行周期内，使整个渠道输水费用最低为目标函数的最优输水控制控制模型。算例结果表明，较传统的渠道控制方法，用本优化模型控制渠道运行，可大量减少输水成本，减少泵站开停机次数，且能保持渠道内水流稳定，保证渠道安全运行，是一种较理想的远距离复杂渠道输水控制方法。     

关于跨流域调水工程投融资问题的研究

跨流域调水工程作为国民经济的重要基础设施，其管理体制包含了技术、经济、社会、环境和政治等多个领域的问题。从跨流域调水工程的建设的总体思路入手，结合调水的特点，具体分析了跨流域调水工程的可能融资渠道。在阐述了跨流域调水工程投资分担的主要原则后，对用水户的水价承受能力进行了研究，并提出了水价的参考计算方法。     

澳大利亚雪山调水工程管理综述

跨流域调水工程的管理与运营包含了技术、经济、环境、社会等多行业和多学科的许多复杂问题,如何进行合理运行、科学调度和有效管理,是实现跨流域调水工程项目最终规划目标和获得最大综合效益的重要方面之一.许多国外调水工程的成功管理与运营经验非常值得思考与借鉴,以澳大利亚雪山调水工程为例,简要介绍跨流域调水工程管理的特点与经验,就工程所涉及的管理与运行的软环境,如水法、水权以及管理体制等问题进行了初步探讨.     

南水北调中线工程运行调控的最优水位变幅区间

输水渠道的运行调控是保证渠道安全、高效输水的关键问题。利用一维水力学模型，结合相应的控制方法，针对南水北调中线总干渠这一大型跨流域调水工程，研究了其下游常水位运行方式下的最优水位变幅问题。结果表明，允许水位变幅区间对调控运行过程有着显著的影响，存在一个最优水位变幅区间能够消减渠道水流波动的影响范围，同时渠道能在较短时间内完成过渡过程。该最优水位变幅区间可以作为南水北调中线工程实际运行调控的参考。     

调水工程输水渠道堰闸流量计算方法探讨

调水工程输水渠道堰闸流量计算方法的准确性是运行调度数字化、信息化的关键水力条件。传统的堰闸流量计算方法是先进行孔流、堰流判别,再根据相应的经验公式进行计算,其孔、堰流判断条件为闸门的相对开度e/H。经试验研究及理论分析论证认为:传统计算公式中以e/H=0.65作为宽顶堰孔流与堰流的判断条件,仅适用于自由出流状态。调水工程输水渠道堰闸工程正常运行条件一般为大淹没孔流,传统方法计算流量误差较大。通过系列模型试验数据的拟合,提出了特定条件下调水工程堰闸流量计算方法。     

辽宁省重点引调水工程运行调度探究

长距离引调水工程调度运行是非常复杂的,特别是实施联合调度的调水工程,运行的安全和效率是整个引调水工程运行的重中之重,对引调水工程效益的发挥起着决定影响。为保障输水线路安全运行,全面实现工程的运行目标,需要根据引调水工程的建设特点和运行条件,研究科学的调度制度,形成高效低风险的调度系统。文章主要介绍了辽宁省某一引调水工程的特点及运行条件,以及现有引调水运行调度控制的方法和理论,提出了调度人员的职责、要求,构思了联合调度的自动化运行调度系统框架,同时也对联合调度的实现和意义进行了探讨。     

输水渠道多元衬砌结构破坏类型及成因分析

随着城市发展对水资源的要求越来越高,我国水资源时空分布不均导致水资源短缺的影响日益突出,一批跨流域调水工程相继兴建。在调水工程中广泛采用明渠输水,渠坡、渠底通常采用多元衬砌结构来防渗降糙,在输水渠道运行过程中多元衬砌结构也出现了不同程度的破坏。在总结国外渠道衬砌结构防渗处理经验的基础上,梳理分析了南水北调中线输水渠道多元衬砌结构破坏类型及成因,研究认为一般可分为扬压破坏、冻胀破坏和冻融侵蚀破坏,并据此提出了一系列防治措施,以期对输水渠道衬砌结构的设计、施工、运行、维护起到借鉴作用。     

调水工程可持续供应链利益相关者定量排序研究

明确调水工程可持续供应链利益相关者间关系，对调水工程可持续运行具有重要的理论意义和应用价值。通过文献调研和问卷调研，以南水北调中线工程为例，基于利益相关者理论，运用Mitchell评分法对调水工程可持续供应链利益相关者进行识别和定量排序研究。研究结果表明：南水北调中线工程利益相关者的排序从高到低依次为政府、调水工程重点相关企业、个体用水户、调水工程其他相关企业，结合调查问卷回收结果分析了调水工程可持续供应链利益相关者综合排序结果的合理性。以定量形式展现了调水工程可持续供应链各利益相关者间的关系，可为调水工程各利益主体间利益协调问题的进一步研究提供参考。     

调水工程的环境地质问题分析

调水工程是通过人工输水建筑物，将一地区的地表水或地下水引入另一地区，从而解决引入地区的水源问题．调水工程按引水方式，可分为明渠引水和暗管引水．本文着重探讨明渠引水可能产生的地质问题．渠道可能经过不同的地貌单元，引起的环境地质问题将是各式各样，归纳起来共性问题为水质和水量，特殊性问题则主要为路经平原的渠道，引起土壤盐积化和沼泽化、砂土液化、黄土湿陷，路经山区的渠道滑坡及矿山淹没等问题。对于调水工程的环境地质问题，不仅要研究渠道的修建和运行会产生什么样的环境地质问题，还要研究如何利用与扩大其有利一面，尽量避免或减少其不利影响，在进行环境地质问题研究时，应把调水本身的效益与环境地质问题结合起来考虑．     

THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL MODELLING OF SUBMERGED DIKE ALIGNMENT IN CURVED ESTUARINE CHANNEL

1.INTRODUCTIONSubmerged dikes are frequently built in curveriver and estuarine channels to i mprove navigational conditions and/or to protect banks.Manefforts have been made to study flow characteristics around a dike in a straight channel experi mentally and numerically(Rajaratnamet al.1983;Liet al.1994;Mayerle et al.1995;Tominaga et al1997;Peng et al.1997).However,few studiehave investigated overall flowpatterns around submerged dikes in curved estuarine channels.Although many researc…     

State estimation for anaerobic digesters using the ADM1

The optimization of full-scale biogas plant operation is of great importance to make biomass a competitive source of renewable energy. The implementation of innovative control and optimization algorithms, such as Nonlinear Model Predictive Control, requires an online estimation of operating states of biogas plants. This state estimation allows for optimal control and operating decisions according to the actual state of a plant. In this paper such a state estimator is developed using a calibrated simulation model of a full-scale biogas plant, which is based on the Anaerobic Digestion Model No.1. The use of advanced pattern recognition methods shows that model states can be predicted from basic online measurements such as biogas production, CH4 and CO2 content in the biogas, pH value and substrate feed volume of known substrates. The machine learning methods used are trained and evaluated using synthetic data created with the biogas plant model simulating over a wide range of possible plant operating regions. Results show that the operating state vector of the modelled anaerobic digestion process can be predicted with an overall accuracy of about 90%. This facilitates the application of state-based optimization and control algorithms on full-scale biogas plants and therefore fosters the production of eco-friendly energy from biomass.     

青铜峡水电站尾水渠淤积特点分析

针对运行40余年的青铜峡水电站尾水渠及尾水河床,通过进行水下地形实测、水位-流量关系曲线对比分析,阐述了青铜峡水电站在实际运行中尾水渠冲淤的变化,提出了不同于其他电站尾水渠的淤积特点,对电站正常运行有一定的实用价值。     

通航小尺度船模试验研究

阐述了小尺度船模试验研究的几个主要问题,包括 船模的相似性、操纵性能、尺度效应及修正、技术特点以及试验资料分析等,并对各点进行 了分析。其中西南水运工程研究所研制的CM2-3B船模驾驶室监控系统(船模轨迹实时接受装 置)及该所进行的与三峡工程引航道水深相近的船模性能试验研究,在船模试验研究方面有 所创新,通过多年的实际运用,均能满足试验研究与工程实际的需要,其效果较好。     

基于模糊评价模型的南水北调中线冰害风险空间分布研究

南水北调中线工程线路长、跨越纬度大,冬季输水时存在发生冰塞、冰坝的风险,其中冰塞、冰坝堆积风险、开河模式规律等随渠道地理条件如:弯曲、横断面宽度等的变化而变化。因此亟需对风险的空间分布进行研究,以便于实现对渠道的分级管理,节省运营成本,增加工程应对风险的能力。应用模糊评价理论,通过分析、量化渠道地理条件,建立风险评价指标体系与评估模型,获得了冰害风险的空间分布。首先分析获得纵向坡度、弯曲、横断面束窄及渠道障碍物四个易诱发渠道冰害的地理条件;之后基于冰塞产生机理改进了地理条件的量化方法,并构建了冰害风险评价指标体系;然后以京石段为例,采用等距分割的方法获得多个单元渠道,并采用模糊评价模型评估每个单元渠道的风险;最后基于单元渠道的风险分布评估京石段不同渠段的风险。结果表明:单元渠道的冰害风险可分为5级;西黑山节制闸-瀑河倒虹吸节制闸渠段及坟庄河节制闸-南拒马节制闸渠段的相对风险最大,研究结果对冰害防治具有一定的指导意义。     

EVALUATION OF STAGE-DISCHARGE RELATIONSHIP IN COMPOUND CHANNELS

Experimental results were compared with the computed results obtained from the nine most well-known methods for computation of discharge in a compound channel. The results demonstrate a high accuracy of the divided channel method with the horizontal division lines, while the length of division line is included within the calculation of the wetted perimeter. In addition, as relative depth increases, the results of the all methods converge to each other and also in case of steeper slopes in lower relative depths, more agreements between different calculated methods and experimental results were observed. Furthermore, the results show the effects of the maximum momentum transfer on the horizontal interface between the main channel and flood plains, while further angular distance from the horizontal interface toward the vertical interface between main channel and flood plains causes gradual decrease of momentum transfer effects.     

黄河沙坡头水利枢纽设计中遇到的若干问题

沙坡头水利枢纽位于宁夏中卫黄河干流上，是以灌溉和发电为主的综合利用工程，也是我国西部开发的重点水利工程。重点介绍设计如何解决若干挑战性问题，如导流明渠设计、基础处理、电站排沙措施、左岸台地的渗流控制以及泄洪闸的运行方式。     

导流明渠参与三峡工程施工通航的决策与作用

长江航务管理局是长江航运的主管机构，其有关部门参与了三峡工程导流明渠兼通航的决策，并开展了相应的试验研究工作。提出了船舶通过明渠的上，下行航线和进一步优化明渠通航条件的措施，通过1998年大洪水和4年多来船舶运行的考验，证明明渠的设计是成功的，由列举的运行实况和统计数据，进一步说明了导流明渠参与通航决策的正确性。     

基于长短期记忆模型的汉江中下游藻类防控调度

创建基于长短期记忆模型的藻类防控调度方法,可提高藻类的模拟精度,提升水库调度效益。以汉江中下 游藻类及丹江口水库为研究对象,构建包括经济和生态目标函数的藻类防控调度模型,采用水体综合营养指数和 浮游植物密度的长短期记忆模型建立生态目标函数,最后采用布谷鸟优化算法求解。结果显示：基于长短期记忆 模型的综合营养指数和浮游植物密度模拟模型的模拟值与实测值在 0.01 水平相关性显著,藻类模拟效果良好;与 常规调度相比,提出的藻类防控调度方案多年平均供水量可提高 0.45%,多年平均发电量可提高 1.06%,浮游植物 平均密度降低 1.57%,在有效控制汉江中下游藻类的同时,可进一步提升丹江口水库调度综合效益。研究成果可 以为河流藻类防控提供技术支撑。     

过水设施水流噪声的形成机理及影响因子研究综述

为提高水流噪声对过水设施运行状态的监测效率，需明确水流噪声形成的机理及其与过水设施运行及结构参数之间的相互关系。分析和总结了河道与水电站常用过水设施水流噪声的形成机理及影响因子，指出常用过水设施水流噪声特征与其运行工况及流道结构特征密切相关，水流流速、流量与形成的水流噪声声级呈正相关关系；流道结构形式越复杂则水流紊动越激烈，水流噪声形成机理也越复杂。过水设施水流噪声声级和频率随流道水动力特性和结构边界特性同步变化，可作为过水设施运行及流道状态的信号源，实时监测过水设施的运行状态和安全，保障过水设施的安全。