环境友好型智能水下清淤成套技术及装备研发

南水北调中线总干渠渠道经过多年运行后,泥沙淤积在所难免。根据南水北调中线工程混凝土衬砌输水渠道清淤施工特点,提出了一种采用履带行走、搭载多种传感器与探测仪器的绞吸式清淤机器人。以水下机器人潜水作业方式对南水北调工程渠道及倒虹吸等建筑物进行清淤,配备岸基移动式泥水分离设备现场脱水的清淤成套装备,可以解决南水北调工程不间断供水条件下清淤难题。清淤机器人清淤疏浚过程中不影响渠道正常通水,不会引起水质的二次污染。该水下机器人首次配备了泵前拦截并搜集垃圾的拦污栅和气囊救援装置,提高了水下清淤效率和应急处理能力。该套装备具有高效、节能、方便操作、劳动强度小、适应作业范围宽等优点,可为类似输水渠道清淤工作提供技术支持。     

适用于渠道及倒虹吸的水下清淤设备设计与应用

目前,河湖清淤主要采用的方式是在无水的前提下通过挖掘机或清淤机来进行清淤。这种清淤工作方式需将河流改道或者把渠道水抽干,从而导致该种清淤工作方式存在工艺繁琐、工作效率低、劳动强度大以及工作量大等缺点。为了确保南水北调中线一期工程总干渠长期保持输送高质量的水质和工程防洪安全,并减轻清淤过程中的二次污染,研发了一种适用于渠道淤积和倒虹吸淤塞等不同类型的环境友好型智能水下清淤成套技术及装备。该设备包括水下清淤机器人和固液分离移动处理站等,具备水下工作部件实行地面远程遥控操作、淤积物清理、现场泥水分离和泥渣输送等功能,实现无害化可移动快速清淤。该成套技术及装备的研发,使南水北调中线工程总干渠及其交叉排水(洪)建筑物可以得到定期清理。     

一种新型的衬砌渠道清淤设备

为满足调水工程中衬砌渠道常年输水的需要,研制了一种新型的渠道清淤车,能够在不影响输水的条件下执行高效的清淤作业。通过现场渠坡和水下行走、挖泥排泥、排除堵塞及水下密封等方面试验,表明清淤车完全能够胜任衬砌渠道的清淤任务。     

疏浚垃圾水下破碎机

疏浚垃圾水下破碎机通过双轴滚刀的差速旋转对疏浚物中各种有机、无机垃圾物的粉碎、剪切、挤压、撕扯,可在水下破碎绝大部分种类的垃圾,破碎后的物料能满足江苏气力泵疏浚系统等环保清淤设备对吸人物颗粒粒径及管道内输送的要求。     

水利科技创新成果辉煌（2）：水利重大技术装备研制

“十五”期间，水利重大技术装备研制主要针对南水北调东线工程低扬程大流量泵站建设，中线工程渠道摊铺、渡槽建设，西线工程输水隧洞建设所需的关键技术、设备；水资源管理所需的关键成套仪器；大型水利工程建设所需的大型施工设备；江河湖库环保清淤技术与清淤船舶等开展研究、开发。目前23台套技术与设备的研究与研制已基本完成预定任务。     

疏浚垃圾水下破碎机 江阴市水利农机局 江阴市水利机械施工工程有限公司

正疏浚垃圾水下破碎机通过双轴滚刀的差速旋转对疏浚物中各种有机、无机垃圾物的粉碎、剪切、挤压、撕扯,可在水下破碎绝大部分种类的垃圾,破碎后的物料能满足江苏气力泵疏浚系统等环保清淤设备对吸人物颗粒粒径及管道内输送的要求。破碎机采用油马达驱动,自动控制方式,能根据垃圾种     

水利重大技术装备研制

“十五”期间,水利重大技术装备研制主要针对南水北调东线工程低扬程大流量泵站建设,中线工程渠道摊铺、渡槽建设,西线工程输水隧洞建设所需的关键技术、设备;水资源管理所需的关键成套仪器;大型水利工程建设所需的大型施工设备;江河湖库环保清淤技术与清淤船舶等开展研究、开发。目前23台套技术与设备的研究与研制已基本完成预定任务。高性能轴流泵水力模型(比转速600、850、900):与进出水流道联合开展水力优化设计,最高效率达85·8%,在开、停机方式上取得了独创性的成果,在南水北调东线解台泵站、宝应泵站等工程中得到成功应用。具有自主…     

水下不分散混凝土渠道岸坡修复施工方案比选

以南水北调总干渠渠坡不停水水下不分散混凝土修复工程为研究对象,介绍了水下不分散混凝土在水下修复中的优缺点,结合南水北调总干渠渠道岸坡工程损害情况及修复设计方案,通过现场生产性试验,实现模袋混凝土辅助浇筑大体积水下不分散混凝土和钢梁辅助浇筑薄壁结构水下不分散混凝土试验目标,总结了两种浇筑方案的优缺点,确定了施工相对简单、浇筑效率更高的工字钢桁架梁辅助水下不分散混凝土浇筑方案,更适用于南水北调总干渠渠道岸坡水下回填修复。     

原位固化设备在东引运河淤泥安全处置工程中的应用

通过分析东莞市东引运河（职教城段）清淤疏浚工程的任务、清淤量及清淤方式,介绍了原位固化设备的工作原理及优缺点,提出了固化材料的组成及添加量,解决了河道淤泥中重金属等污染物的安全处置问题,并使淤泥转化为填土材料,达到了资源化的目的.     

环保清淤

浙江省疏浚工程有限公司（简称“浙江疏浚”）是一家从事河、湖、水库清淤疏浚工程的专业公司,主项资质等级为建设部颁发的河湖整治工程专业承包壹级,是清淤疏浚施工的专业资质,增项资质为堤防工程专业承包壹级。近年来,公司致力于生态环保清淤、深水清淤、淤泥全封闭远距离管道输送、堆泥场余水处理及后期淤泥固结、资源化利用等疏浚尖端技术领域的开拓与创新,     

大型渠道清污机栅体结构的内部流态

大型清污设备是南水北调等长距离调水工程的关键设备,拦污栅是清污机的重要部件,用以拦阻水流挟带的污物进入流道,保证调水沿线顺利正常运行。拦污栅的结构断面型式和布置是影响水流流态的重要因素。运用流体力学(CFD)数值模拟分析对栅体结构不同断面型式和布置情况进行内部流态模拟分析,通过对不同方案的水平、垂直截面速度等值线图以及三维流场图的分析,得出流线型栅条、圆头流线型主梁水平布置、边梁为矩形箱梁的栅体结构为最优方案,大跨度比小跨度的要合理,流态和流速都更理想,水流均匀、平稳,且没有回流及涡流区,流速分布更对称。因此,对拦污栅体多种不同方案的优化研究,通过三维数值模拟计算验证了优化效果。     

清污机新型整体式齿耙结构有限元分析

大型清污设备是南水北调等长距离调水工程急需的关键设备,清污齿耙又是清污机的主要工作部件。提出了大型渠道清污机新型整体式齿耙结构的型式及其功能,并与常规齿耙结构进行了对比。用有限元数值模拟分析比较了两种结构在不同跨度,不同荷载下的最大综合位移和最大综合应力,得出新型整体式齿耙结构在受力和变形两方面,都优于现有的常规齿耙结构。在同等荷载下,新型齿耙结构断面减小,节省了材料。改变的齿耙结构,耙面简洁,有效地解决了污物缠绕齿耙的难题,同时,整体式结构增大了齿耙的刚度,有利于实现回转式清污机大跨度。对清除冰凌具有很好的效果,有利于清污机冬季的运行。     

南水北调工程法治建设研究

在分析南水北调工程有关法律、法规、方针、政策等法制建设现状和问题的基础上,通过分析南水北调工程建设及建成后的运行、管理、保护等工作实际和发展趋势,借鉴国内外跨流域调水等基础设施的建设管理经验,从法制体系建设的高度,对南水北调工程下一步亟需采取的法制建设思路和相关措施进行研究探讨。     

基于系统理念对东线江苏境内一期工程进行调水效率研究的设想

在我国,无论是对已建的江水北调等调水工程,还是在南水北调规划论证过程中,都没有以系统的理念对工程总的调水效率进行研究。首次提出:应基于系统理念,对南水北调工程的调水效率进行研究,这样的研究不仅具有重要的理论意义,更有巨大的潜在经济效益;并以东线江苏境内工程为例,提出调水工程可划分为提水系统、输水系统、蓄水系统等3个子系统,各子系统效率的集合构成了系统总效率;初步提出了调水效率研究的内容、途径和方法。     

南水北调工程总体规划的创新理念--重点专题研究成果回顾

南水北调工程是我国实现水资源合理配置的跨流域调水工程，《南水北调工程总体规划》编制过程中，始终坚持民主论证、科学比选，对参与比选的重要线路进行了现场查勘，把生态修复与环境保护放在了突出位置．强调了在调水的同时必须注重节水和治污，要建立适应市场机制的管理体制和水价形成机制。     

江苏南水北调工程运行管理浅析

为适应南水北调东线一期工程全线通水需要,通过简要介绍江苏南水北调工程的概况与传统水利工程管理的特点,详细分析了南水北调东线江苏段工程采用直接管理、委托管理和协议管理的优缺点,对江苏南水北调工程前期建成工程运行管理经验作了系统总结,并与传统水利工程运行管理模式进行比较,探讨了前期建成工程运行管理中需要进一步完善的问题和措施,力求从理论和实践角度积极探索建立适应南水北调东线江苏段工程需要的运行管理模式,努力为推动江苏南水北调工程管理体制和运行机制的确立,从而保证江苏段工程全线建成通水,确保发挥工程设计效益作了有益的研究和思考。     

金融危机与南水北调工程建设

南水北调工程是调节我国水资源时空分布不均、实现水资源合理利用以及优化配置的重要工程.目前爆发的金融危机对于南水北调工程来说既是一次挑战,也是一次机遇.分析金融危机对南水北调工程的某些影响,从一个侧面探讨了金融危机带来的不利因素和有利因素,并从南水北调工程自身的角度,提出科学制定水价、广开融资渠道,控制工程投资、强化管理,保障资金安全等3方面的应对措施.     

南水北调中线总干渠冰期运行调度措施研究

南水北调中线输水工程面临着复杂的结冰和融冰过程。在分析汇总国内类似已建调水工程冰期输水经验的基础上,结合南水北调中线工程近年运行经验和冰期输水水力特性,提出了中线工程冰期输水调度方式和管理措施,包括合理确定冰期输水流量,制定冰期应急预案,建立冰情预报预警控制系统等。相关经验可供类似输水工程运行调度借鉴。     

1960—2020年南水北调区域极端气象要素变化分析

南水北调工程会引起所涉区域极端气候发生变化,同时极端气候事件对调水工程运行也存在影响。研究以1960—2020年气象观测数据为基础构建极端气象要素指标体系,采用变化范围法(RVA)与集对分析法(SPA)对南水北调影响区极端气象要素的改变程度进行量化计算,揭示了经济发展、气候变化与南水北调工程影响下区域极端气象要素的演变规律。结果表明：在经济发展与气候变化影响下,1960—2020年南水北调影响区极端气象要素指标综合改变度总体为上升趋势,并出现了明显的区域差异性,中线地区极端气候改变度显著大于东线,而两线水源区变化程度低于输水区和受水区;调水前后对比分析表明,工程调水对中线的影响大于东线,且受水区极端气象要素变化程度更为明显;对极端气象要素分析发现,极端蒸发受气候变化与经济发展影响显著,极端气温受调水工程影响变化较大,极端降水受外界扰动变化不明显。     

Study on water resources dispatching and allocation in Jiangsu Section of Eastern Route Project of South-to-North Water Diversion ProjectEI北大核心CSCD

针对南水北调东线工程江苏段受水区的水资源调度与配置问题,以受水区总缺水量最小和泵站总能耗最小为目标,建立南水北调东线工程江苏段水资源优化调度模型。将南水北调工程调水与本地水资源进行联合配置,并以经济效益、社会效益、环境效益最大为目标,构建南水北调东线工程江苏段水资源配置模型。采用基本方案和节水方案进行了模型模拟,结果表明,在降水保证率分别为50%、75%和95% 3种情况下,受水区节水方案缺水率比基本方案分别下降了2.91%、3.61%和3.83%;受水区节水方案下各工程基本完成了受水区的供水任务,且优先利用了泵站单位能耗较小的运西线进行调水,说明优化调度配置方式在保障受水区用水的基础上,能够以更为经济节能的方式运行。