南水北调中线工程冰期输水特性研究

应用水力学、冰水力学和传热学等理论,通过建立渠道的气、水、冰的热传导方程,水温控制方程,水流运动、浮冰输移及冰盖发展方程,构建了南水北调中线干渠的一维冰期输水模型。该模型不仅考虑了渠道拦冰索对流冰的控制条件,以及穿黄隧洞等地下结构的地温影响,还通过加入闸门控制算法,模拟了渠道中闸门对水位和流量的调控作用,使得数值模拟结果更能符合工程的实际情况。利用此建立的模型,对该工程黄河以北干渠的冰期输水过程进行了模拟,分析了渠道的冰情特性,研究了冰期渠道的水力响应特性,并提出了渠道冰害防治和运行控制等方面的建议。     

南水北调中线工程冰期输水冰情及措施研究

在系统分析中国北方河渠冰期输水问题的基础上,通过采用一维非恒定水-冰热力学数学模型,系统模拟了输水过程中沿程不同冰情发生、发展变化过程.提出了采用Fr数、流冰密度、负积温综合判别不同冰情的方法,预测了南水北调中线工程冬季输水不同冰情的时空分布特征,并初步分析了冰期输水的特性及影响因素,提出了冰期输水冰情防治和预防措施等方面的建议.     

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。     

南水北调中线工程冰期输水研究

介绍了南水北调中线工程冰期输水采用数学模型计算取得的初步成果.其参数以与南水北调中线工程条件类似的渠道或河道冰水力学的原型观测及资料分析确定.计算结果表明:南水北调中线工程在鹤壁以北具有水内冰的生成条件,愈向北水内冰含冰量愈大;在计算条件下不致影响冰期输水量;由于总干渠冰期流速较大,不可能结成冰盖;建筑物及边坡冻胀问题应予以重视.     

浅议南水北调中线京石段工程冰期输水技术

南水北调中线引丹江口水库水量至北京、天津市.沿线渠道经过北方寒冷地区,渠道水体会发生结冰现象.目前,冰期输水运行是长距离渠道输水运行调度的难点,仍处于研究探索阶段.特别针对南水北调中线总干渠的冰期输水调度,至今尚未形成成熟的技术成果.2008年为缓解北京水资源紧缺状况,利用南水北调中线京石段工程临时从河北省向北京供水.本次供水经历了冰期输水阶段,并成功地实现了冰期安全输水的目标,积累了宝贵的冰期输水的调度经验,对冰期输水的调度研究有很好的借鉴作用.     

南水北调中线冰期输水安全调度分析

分析了南水北调中线黄河以北冬春气温特点,可能发生的冰凌现象及运行原则。提出了防治倒虹吸管冰塞的临界淹没水深,以及在明渠中形成稳定初始冰盖的临界水力学条件,最后研究了开河特点及冰凌灾害的控制方法。     

南水北调中线工程冰期输水原型观测与冰情分析

1．工程概述 南水北调中线工程是为解决河南、河北、北京、天津等地生活和工农业用水的特大型跨流域调水工程。起点为湖北省丹江口水库，终点为北京市玉渊潭，全长1267km，总干渠位于北纬33°～40°之间，由于总干渠所经流域由暖温带至半寒带，冬季输水时，在石家庄以北地区出现不同程度的冰情不可避免。     

黄河以北冰期输水初步研究

为了解决海河流有关地区水资源紧缺问题 ,80年代以来进行了多次引黄输水。冬季引黄输水面临着冰凌对输水的影响问题 ,因此提出防治冰害发生的措施 ,对引黄输水和将来的南水北调工程的安全运行具有重要意义。1　基本状况海河流域引黄区域黄河以北主要是指鲁北、豫北、河北、京、     

南水北调中线干线工程水量调度系统设计与研究

南水北调中线干线工程水量调度系统是一项结构复杂、技术难度大、功能多、涉及面广的系统工程,通过分析系统特点,提出了系统建设目标和总体框架,分析了总体框架中的各项组成,论述了系统中的各项功能,并提出了系统的开发策略和系统集成方案.最后提出了进一步完善和研究的几个方面.     

南水北调冰期输水原型观测与研究

为研究南水北调中线总干渠冬季输水冰情产生、发展变化规律以及可能发生的冰害对输水工程的影响,我处于1994－1997年连续3个冬季在引黄入冀总干渠,大清河系北支南拒马河、大清河、白沟引河的部分河段进行了冰期输水原型观测,并取得了一定的成果,为中线总干渠的设计和管理提供参考和借鉴。     

南水北调中线一期工程输水调度方案研究

为了给南水北调中线一期工程的长距离明渠输水工程提供高效的输水调度方案,使之成为中线工程安全运行的基础,也是及时、准确完成供水任务的保障,研究提出了调度过程中充水、正常运行、应急调度和退水4个阶段的调度目标、约束条件、调度方案,并在2010年南水北调中线京石段临时通水中进行了运用,取得很好的效果。     

南水北调中线工程天津干线简介

天津干线是南水北调中线工程总干渠的重要组成部分，其主要任务是向天津供水，并给河北带水。输水线路长153km，地形、地质及运行条件都很复杂，有些技术属于国内首创。它的建成将极大缓解天津市的缺水局面，促进天津经济腾飞。     

南水北调中线工程输水调度初始控制策略研究

南水北调中线工程输水干线由61个节制闸控制水流。根据各渠段内进出流量及渠道内初末状态体积的变化,可以将调度过程中各渠道的流量体积变化归纳为关闭充水、关闭泄水、开启充水、开启泄水4种情况。根据这4种运行情况,分别制定相应的控制策略,确定各节制闸流量调整的起始、结束时刻,最终得出了南水北调中线工程输水调度初始控制策略,满足渠道安全运行要求。     

南水北调中线工程冬季输水冰情的数值模拟

南水北调中线工程总干渠是由明渠和各种过水建筑物组成的树状系统,特点是线路长、过水建筑物类型多、冰水动力学响应过程复杂。本文将冰情发展模型与树状明渠系统复杂内边界条件下的渠道非恒定流模型进行集成耦合,开发了大型长距离调水工程冬季输水冰情数值模拟平台,提出了树状明渠系统复杂内边界条件的等效变换方法和计算冰盖前缘动态发展的虚拟流动法。根据实测的沿线气象资料和设计资料,利用该平台系统模拟了在寒冷气温条件下总干渠初冰、冰盖形成、发展和消融过程。分析了冬季输水的冰情特性及冰期输水能力,提出了冰期安全运行的水力控制条件,通过对典型年总干渠敞流期、冰盖形成期、稳封期、调度期以及开河全过程的模拟,给出了安全运行输水调度方案及建议。     

南水北调水内冰对冰期输水的影响及分析

水内冰是北方地区河渠冰期输水出现的主要冰情之一,是形成流冰花、动态冰盖、冰塞的物质基础。根据1994~1997年3个冬季的冰期输水原型观测,归纳总结了水内冰的产生、发展、消失的变化规律及水内冰对冰期输水的影响。     

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。     

南水北调中线工程输水干线水质监测站网规划

从南水北调中线工程沿线的自然环境和工程实际出发,对南水北调中线工程输水干线水质监测站网的规划原则、监测站分类、站网布设及监测方案进行了研究。根据设站目的将水质监测站分成4种类型,规划布设了重点监测站4个、基本监测站3个、辅助监测站11个和流动监测站4个,并对不同发展阶段的监测项目、采样时间和频率进行了分析,为今后监测站网的详细设计提供依据。     

南水北调东线二期工程冰期输水时间分析

以南水北调东线二期工程黄河以北段为研究范围,通过对输水沿线附近水文站冰情、引黄济津工程冰情、各气象站气温等资料进行分析,研究冰情与气温的关系,提出东线二期工程冰期输水时间,从而为工程设计提供参考。     

南水北调工程输水调度管理和决策支持系统的技术集成研究

结合输水运行中的雨情、水情、冰情、工情、水质、需水、供水信息处理技术，以及输水工程安全监控、防洪调度和水资源实时监控管理等决策支持系统技术，结合长距离调水、输水的特殊要求，以现代通信技术、计算机技术、网络技术和自动测控技术为手段，以各相关专业模型库为核心，运用多媒体可视化模拟建立集成化的信息系统．该系统基于对输水过程全程实时监测进行信息采集和处理，依据调水模型运算、专家系统分析，应用Web-GIS技术实现跨区域、长距离、超大型调引水工程运行调度管理的集成化动态管理和决策支持．对于不同专项监测系统模型的运算结果等信息数据实行分布共享．整个系统具有开放、灵活、高效、可靠、关联互调等特点。     

南水北调中线河北省北段大型输水明渠工程的优化设计

南水北调中线河北省北段输水明渠长201．9km，最大输水流量240m^3/s；干渠土岩体结构分为64个工程地质段，土体结构分为黄土状砂壤土、黄土状壤土、卵石、砂性土等，存在黄土状土湿陷、高地下水位、饱和砂土地震液化、河滩地成渠．渠道渗漏、冻土等问题。根据不同地质、地形地貌情况分别进行了研究，提出了相应的设计方案和施工工艺要求，确保工程安全。