长距离渠道闸门故障扰动及小影响应急调度研究

闸门控制故障是威胁长距离输水渠道正常调度运行的常见风险之一,研究闸门故障工况下渠道水力响应及快速应急调度响应措施对长距离输水渠段安全运行具有重要意义。以南水北调中线一期工程为研究对象,基于通水3 a以来的实际调度运行状况,构建闸门故障扰动一维非恒定流水力学模型,分析渠段的水力响应,并研究应对闸门故障扰动的小影响应急调度措施。计算结果表明:闸门故障扰动下的水力响应与渠道流量、渠段长度密切相关;通过调节旁侧闸门的小影响应急调度措施能尽可能减小事故闸门的影响,维持上下游渠道水位的相对稳定,且响应时间越早越有利于闸门事故控制;事故闸门开度长时间大幅度异常时,需联合临近节制闸、分水闸、退水闸共同调度才能维持渠道正常输水及安全运行。研究成果可为南水北调中线一期工程调度运行应急预案及风险管理提供参考。     

南水北调中线电子渠道平台建设

南水北调中线工程输水线路长，沿线分水口门和控制设施多，水力学及调度控制响应是工程设计与运行管理的关键。在收集、整理南水北调中线相关资料的基础上，建立了南水北调中线基础地理、输水线路、控制工程及相关建筑物的综合数据库。采用自主开发的TGIS平台，集成了南水北调中线总干渠一维和局部二维、三维数学模型，在该平台下，能够进行输水能力计算、水力控制响应分析，为工程设计、管理和运行调度提供了基础平台。     

南水北调中线工程运行特性及控制方式研究

简要介绍了国家＂十一五＂科技支撑计划项目＂南水北调中线工程关键技术研究与应用＂课题四＂中线工程输水能力及冰害防治技术研究＂所取得的部分水力学研究成果,包括南水北调中线工程输水模拟平台的研制、中线工程数值仿真软件开发、分水口和节制闸的水力敏感性分析、闸前常水位控制算法、穿黄工程节制闸闸前水位确定、冰期输水能力及冰期运行控制等,研究成果紧密结合中线工程的实际情况,可应用于中线工程的运行、调度与管理。     

南水北调中线工程穿黄隧洞关键技术研究

简要介绍了国家＂十一五＂科技支撑计划项目＂南水北调中线工程关键技术研究与应用＂课题四＂中线工程输水能力及冰害防治技术研究＂所取得的部分水力学研究成果,包括南水北调中线工程输水模拟平台的研制、中线工程数值仿真软件开发、分水口和节制闸的水力敏感性分析、闸前常水位控制算法、穿黄工程节制闸闸前水位确定、冰期输水能力及冰期运行控制等,研究成果紧密结合中线工程的实际情况,可应用于中线工程的运行、调度与管理。     

乌东德水电站主要水力学问题研究

乌东德水电站具有河谷狭窄、岸坡陡峻、泄洪流量大、水头高、河床覆盖层深厚等特点,坝址处上下游冲沟发育,泄洪建筑物布置受较大局限,其工程设计和施工过程中的水力学问题突出且技术难度大。通过系列比尺的水力学模型试验及数值分析计算等,对工程枢纽布置及泄洪消能、泄洪雾化、施工导截流、电站分层取水等几个主要方面的水力学问题进行了系统研究和攻关,解决了其存在的多个重大技术难题,为工程设计提供了重要的科技支撑。阐述的主要研究成果可供类似工程设计参考借鉴。     

双捷拦河闸重建工程消能防冲优化试验研究

通过物理模型试验优化了拦河闸重建工程的消能防冲设计及闸门调度运行方式,妥善解决了拦河闸下游消能防冲问题,研究成果可供工程设计和运行管理参考。     

南水北调中线工程总干渠渠道设计关键技术问题

南水北调中线工程为特大型跨流域调水工程,工程规模大,渠道线路长,沿线地质条件复杂,工程设计备受各方关注。本文结合工程实际,对南水北调中线工程总干渠渠道设计中的关键技术问题进行了分析和总结,对渠道断面设计、衬砌结构设计及特殊渠段渠基处理中的主要做法、措施及设计成果等进行了论述。     

渠道糙率研究的重要意义

掌握渠道实际糙率,可以明确渠道实际输水能力,对于指导调度运行实现科学调度、安全运行、充分发挥效益,具有重要的意义。工程设计时糙率的选取对工程建设规模及工程投资有很大的影响,通过对当前水利工程施工技术能力、施工技术水平、科学的施工质量监控手段及科学的工程管理水平等条件下已建工程的研究,掌握现有渠道的实际糙率,为今后混凝土预制板衬砌渠道在设计糙率的选取方面提供技术资料。     

江西省水利科学研究所防洪减灾技术研究中心

江西省水利科学研究所防洪减灾技术研究中心(原水工试验研究室)，自1960年以来主要从事水力学及河流动力学研究，承担大中型水利水电工程设计、施工和运行中提出的水力学方面问题等专题研究。研究领域为水利水电枢纽总体布置、泄水建筑物泄流能力、消能防冲以及运行调度研究。     

南水北调中线工程渠道衬砌体冻胀机理与防治措施

南水北调中线工程沿线气候跨越温和区和寒冷区。在寒冷区,输水总干渠及其下级分干渠每年冬季都将遇到渠床冻结、渠道冰凌对渠道工程的冻害问题,严重影响调水输水安全。因此,在工程设计、施工和运行阶段,必须搞好防治冻害的工作。本文依据有关规范和资料,探讨了渠道冻胀破坏的机理及重要的影响因素,阐述了南水北调中线工程防治冰冻害的重要性及相应的工程和非工程措施。     

峡江水利枢纽弧形闸门设计及关键技术研究

峡江水利枢纽工程是目前为止江西省最大的水利枢纽工程。工程泄水闸采用弧形工作闸门+液压启闭机的布置方案,孔口尺寸大且泄流工况复杂。论文首先对弧形工作闸门运行过程中可能存在流激振动和侧向失稳等问题进行分析,并从设计角度提出了解决方案。在此基础上建立水力学模型,模拟分析了不同工况下闸门运行情况,为闸门安全运行提供了理论基础。工程自2016年建成至今已运行5年,泄水闸经多次开启泄洪,未出现任何险情。此研究成果可为大型弧形工作闸门的设计提供一定借鉴与参考。     

葛洲坝水利枢纽设计回顾及验证

在大量资料基础上，全面回顾了葛洲坝水利枢纽设计中重大技术问题的设计、研究成果，及施工与投入运行以来实际验证的结果。20a运行实践表明，葛洲坝工程的经济效益和社会效益巨大，达到了设计预期的目标，工程布置合理，通过工程布置从总体上解决了一些重大技术难题，是理想的方案，对复杂的水库泥沙问题，软弱基岩上挡水建筑物的稳定问题，我国当前3座最大船闸的设计施工及通航问题，大流量低佛氏数泄洪消能工问题，低水头大容量水轮发电机组设计制造问题等，所提出的技术方案和措施都是十分成功的，为推动我国水利水电技术发展和提高我国水利水电技术水平积累了丰富经验。     

科学研究在三峡工程建设中的应用

三峡工程是一项科技工程。科学研究贯穿了三峡工程规划、论证、设计、施工、生产运行和管理的全过程。科学技术和科技进步，是三峡工程建设顺利进行的重要保证。三峡工程开工10年来，取得了若干项重大技术突破和科技创新，确保了三峡工程建设的阶段性胜利。     

半环抱式底流槽海岸取水技术研究及应用

为了合理利用海水,针对海岸取水在海域环境及海域用地等面临的严峻问题,结合工程自然条件,在已有海岸取水设计的经验基础上,采用数值模拟计算、物理模型试验等方法,在取水方式、取水构筑物型式等方面开展了细致的研究,提出了半环抱式底流槽取水技术,首次提出半环抱式入水口的设计思路,将底流槽引入海岸取水工程中,阻沙堤、隔热导流堤与防浪墙合建,具有阻沙防淤、隔热降温、防浪导流的综合功能。同等取水规模下,采用半环抱式底流槽取水技术可以大幅节约岸线资源,节约用海用地;工程投资省,施工风险低,系统运行高效;同时对海洋生态环境影响小,促进海洋环保友好、可持续发展。研究成果已在工程实践得以验证,以其显著的经济效益、社会效益和环境效益,可广泛应用于各海岸取水工程。     

葛洲坝工程关键技术在三峡建设中的应用及发展(上)

葛洲坝工程在建设过程中，解决了许多关键技术问题，其中有些已在三峡工程建设中加以应用并有发展。本文着重介绍两工程在河势规划与枢纽布置、高水头大型船闸、大流量截流及深水围堰、高强度混凝土浇筑等方面的解决措施及实践。     

山西省禹门口工业供水工程停泵水锤的数值模拟

长距离输水工程的水锤计算,已经成为供水工程安全运行的重要技术问题之一。本研究应用特征线法理论计算水锤偏微分方程,通过数值模拟对禹门口供水工程进行水锤防护计算,为该工程的优化设计及安全运行提供必要的技术支持。     

三峡金属结构防腐蚀措施研究

三峡工程金属结构工程量为世界之最，为了确保枢纽工程的正常运行，延长其金属结构的使用寿命，长江委设计院与大专院校及科研单位合作在三峡地区对金属结构防腐蚀涂料材料及工艺在不同的环境条件下进行了耐候性，耐蚀性，耐磨性及环保性等方面的试验，并对国内外水工金属结构腐蚀与防护的现状及发展趋势进行了大量的调查研究，对三峡地区的防腐环境条件进行实地抽样调查和原型观测，提出了不同工况金属结构防腐蚀的保护年限，确定了不同环境条件下的防腐蚀涂装材料，防腐蚀措施，涂装工艺等技术要求，对三峡金属结构防腐措施的研究，为三峡工程金属结构防腐蚀提供了最先进的防腐蚀技术，优势的防腐蚀材料，完善而科学防腐蚀配套体系及严谨而可行的涂装工艺要求，确保了三峡工程金属结构的安全运行和保护寿命，为水利行业的金属结构防腐蚀水平的提高奠定了坚实的理论基础。     

长距离明渠系统反向输水冰情模拟

针对长距离明渠-闸门-泵站系统冬季反向输水可能出现的冰问题,以南水北调来水调入密云水库调蓄工程为研究对象,升级开发了调水工程冬季输水冰情数值模拟平台。根据实测气象资料和设计资料,对冰情数学模型中的相关参数进行了率定和检验。在此基础上,研究了冰期明渠反向安全输水的水力约束条件,通过模拟调蓄工程典型气温年工况下畅流期、冰盖形成期、稳封期、消融期等冰情演变过程,分析了反向输水的输水能力和冰情特性,并与正向冰期输水能力进行了对比。计算表明,通过控制抽水流量使各渠段泵吸水口拦冰(拦污)设施、倒虹吸或闸门位置处断面佛汝德数满足快速成冰的约束条件,可以保证反向输水;典型年气温下沿程冰厚略小于正向输水工况,且形成冰盖时最大水位波动为0.35 m;从冰封起始的12月中旬提前1~2周启动冬季输水运行工况较为适宜。研究成果可供决策管理部门在冰期制定北京多水源联合调度方案时参考。     

引洮工程中地表水地下水资源的联合调度与利用

定西内官一香泉盆地具备良好的地下水赋存条件，多年来一直为城区生活、工业及当地农业发展提供水源，但随着当地各方面用水需求的增加，盆地地下水开采量逐年上升，导致采补失衡，地下水位下降严重．旨在改善甘肃中部定西一带极度缺水现状的引洮供水工程即将开工建设，结合盆地地形、地理、地质条件，综合研究工程外调地表水与当地盆地地下水的联合调度运行管理具有重要意义．文中结合引洮工程规划，进行了联合利用的初步分析．     

厄瓜多尔CCS水电站的设计关键技术综述

厄瓜多尔CCS水电站是该国最大的水电站,位于热带雨林地区,受火山地震影响较大。针对泥沙多、地震烈度高、覆盖层深、输水距离长、水头高等复杂自然条件,通过开拓性的设计研究,成功解决了修建特大规模沉砂池、超深覆盖层上的大型建筑物、火山灰中的大洞室、24. 8 km长深埋隧洞、618 m水头的压力管道、大跨度地下厂房洞室群、高水头大容量冲击式水轮机组等遇到的关键技术问题。创新的设计为工程顺利施工创造了条件,保障了工程安全可靠运行,也为水利水电工程建设开辟了新路径。