李阳河渠道倒虹吸退水、排冰闸设计要点

<正>李阳河渠道倒虹吸南水北调中线工程内丘县城西约1.0km的李阳河西支、北支交汇处,是南水北调中线工程总干渠大型河渠交叉建筑物。根据工程总体设计要求,总干渠在李阳河渠道倒虹吸上游设退水、排冰闸。其中,退水闸设计流量要求满足过渠道设计流量的50%,排冰闸满足冬季排冰需要。南水北调中线总干渠为Ⅰ等工程,退水、排冰闸的引渠、闸室、消力池等均按1级建筑物设计,主要建筑物防洪标准按     

南水北调中线工程水工钢闸门防冰冻技术

南水北调中线工程于2003年开工建设至2014年底建成正式通水运行,其中漳河北至北京、天津范围内渠道冬季输水运行时存在结冰的工况,水工钢闸门运行需要考虑防冰冻技术措施。文章介绍了南水北调中线工程总干渠冬季输水运行时水工钢闸门需要防静冰压力、防冰冻、防冰冲击的几种常用方法,及需要在冬季运行的拦冰索、排冰闸、节制闸、退水闸等建筑物上采用的防冰冻技术、相关设备设施的布置原则。南水北调中线工程这种长距离、大地域的调水工程,需要经过北方地区,运行管理人员经历了4个冬季运行,不断对水工钢闸门等设备防冰冻技术的运用进行改进、完善,积累了防冰冻的经验,为今后国内采用渠道方式的引水工程冬季输水运行,提供了重要的工程参考。     

南水北调中线总干渠邯邢段膨胀土渠道滑坡原因分析及处理措施

南水北调中线总干渠有大量膨胀土渠段,如何解决膨胀土渠道的边坡稳定,是水利工程设计的难题之一。通过邯邢段膨胀土渠道滑坡跟踪调查,分析滑坡原因,提出膨胀土渠道滑坡处理方案。     

一月科普

正Q:天好冷,我冻得发抖,南水北调的输水途中,"南水"也会被冻住吗?A:北方冰冻情况在南水北调工程的设计施工中早有考虑,工程不仅有相应的防冻设备,还有除冰措施。中线工程进入冰期输水运行前,工程全线逐步抬高水位,通过增大过水断面减小流速,便于形成冰盖,以进行冰盖下稳定输水。倒虹吸、涵洞、渡槽等建筑的进口增设安装了拦冰索,防止流冰期间冰屑进入建筑内造成冰害。节制闸闸     

南水北调土方平衡设计中须注意的问题

南水北调中线一期工程总干渠河北省邯邢段（以下简称邯邢段）是中线一期工程总干渠的重要组成部分。邯邢段全长172.751km,设计流量235～220m^3/s,渠道横断面分为全挖、全填和半挖半填3种断面型式,过水部分采用梯形断面。其中全挖方渠道长85.450km,全填方渠道长10.433km,半挖半填渠道长66.224km。     

双缆网式拦冰索布设间距研究

南水北调中线工程自丹江口水库向北京、天津方向输水,冬季南北冻融不同步将可能会导致严重冰情的出现。同时,南水北调中线工程由串联渠池组成,为降低下游渠池发生冰害的可能性,实现南水北调中线工程各渠池冰凌"自产自销",在物理模型试验的基础上,研发了双缆网式新型拦冰索。现重点在新型拦冰索拦冰效果研究的基础上,结合冰水力学相关理论,对新型拦冰索有效拦冰距离的计算方法进行探讨,并结合南水北调中线工程的特点,研究了新型拦冰索的布设间距。研究认为:拦冰索拦滞的加厚冰盖极限长度以及有效拦冰距离均随锚固位置与水面距离的增大而减小、随加厚冰盖糙率的增大而减小、随冰凌厚度的增加而减小;当冰凌厚度较大时,冰凌不再下潜,形成平铺冰盖,此时拦冰索拦滞的加厚冰盖极限长度与有效拦冰距离相等。对于南水北调中线工程总干渠典型渠段,在极端气候条件下,拦冰索的布设间距以4～6km为宜。     

光纤传感技术在洺河渡槽安全监测中的应用

1.概述洛河渡槽是南水北调中线一期工程总干渠的一座大型河渠交叉建筑物,担负着总干渠河北省南段跨越沼河的输水任务,同时还兼有调节总干渠水位和退水任务。洺河渡槽工程包括5个部分:跨河渡槽、进口节制闸、出口检修闸、退水闸和排冰闸。均为1级建筑物。全长930m,其中洺河渡槽总长829m,包含进出口连接渠道101m。洺河渡槽设计流量230m~3/s,加大流量250m~3/s。     

南水北调中线干渠冰期拦冰索水力控制条件研究

通过控制水力条件,使拦冰索能够有效拦截浮冰、使得浮冰能够在拦冰索前停滞堆积而形成冰盖,是保证南水北调中线工程冰盖下安全输水的关键。本文基于中线干渠冰期原型观测数据,分析了浮冰下潜的临界水力条件,表明传统的第二临界Fr(0.08~0.09)只适用于判别冰盖前缘的浮冰运动状态,对于判别拦冰索前浮冰运动状态、分析拦冰索的拦冰能力具有局限性,并论证了采用Ashton孔口排冰公式来判断拦冰索前的流冰运动状态的合理性。研究表明,同一水力条件下,拦冰索的水下淹没深度越大,其拦冰性能越好,拦冰索前冰凌下潜的临界Fr越大;并在此基础上确定了中线工程各渠池拦冰索的最小淹没深度。研究成果可为中线工程冰期输水方案制定和拦冰索技术改造提供依据。     

《水科学与工程技术》（2006年1～6期，总127～134期）总目次

南水北调南水北调沿线城市水环境建设的思考!!!!!!!!!!!!顾辉(1.1)南水北调中线工程河北省受水区经济分析!!!!!!吕满堂姚晨光(1.3)南水北调中线京石段渠道倒虹吸拦冰索设计!!!!马宝祥赵军涛等(1.6)南水北调供水区水资源优化配置研究!!!!!!!!!!!!赵春锁(1.8)南水北调中线京石段排水渡槽抗震设计分析!!!!!!!!!宋宝生(1.9)滹沱河倒虹吸金属结构设计!!!!!!!!!!!孙铭超王远旺(1.11)漕河渡槽温度应力对结构的影响分析!!!!!!!!!!!牛桂林(2.23)南水北调中线京石段闸门设计探讨!!!!!!!!!!!!范志国(2.25)大型预应力箱型倒虹吸的三维有限元分析!!!!滑令…     

浅谈南水北调中线一期工程总干渠邯邢段土石方平衡设计

南水北调中线一期工程总干渠河北省邯邢段是其重要组成部分,除担负本渠段供水外,还承担向北京市、天津市及河北省石家庄以北地区输水的任务。邯邢段全长172.751km.其中渠道长162.107km.建筑物长10.644km,共布置各类建筑物336座,设计流量235～220m~3/s。邯邢段渠道横断面分为全挖、全填和半挖半填三种断面型式,过水部分采用梯形断面。     

南水北调中线输水总干渠向天津分水的西黑山节制闸

西黑山节制闸位于南水北调中线总干渠河北省徐水县西黑山村,全长92m,由进口渐变段、闸室段、出口渐变段三部分组成。闸室段为3孔一联的开敞式钢筋混凝土整体结构,单孔净宽5．0m,闸墩顶部设有启闭机室,两侧分别设景配电室和检修门库。进口渐变段与天津干渠西黑山分水口相接,在节制闸及天津干渠分水口前的渠道上设两道拦冰索。天津干渠设计分水流量50m^3／s,加大流量60m^3／s,工程全长131公里,为地下箱涵输水结构。     

南水北调中线总干渠高地下水位内排渗控研究

南水北调中线工程总干渠渠线长,沿线工程地质、水文地质条件复杂,部分输水明渠地下水位高于渠底高程,通过设置砂砾料排水垫层、透水软管及逆止阀等工程措施将地下水排向渠内,以消除或减轻地下水压力对渠道稳定的不利影响。高地下水位渗控设计是确定不同工程地质、水文地质条件下排水垫层厚度、透水软管及逆止阀布置方式的前提,是高地下水位渠段地下水内排设计的一项重要内容。结合南水北调中线总干渠高水位渠道渗控设计实例,分析了高地下水位内排渗控设计方案的影响因素,对高地下水位内排渗控措施布置原则、渗控设计的一般程序、渠道衬砌板抗浮稳定性分析方法以及地基渗透稳定性分析方法进行了探讨,研究成果可供高地下水位渠道的渗控设计借鉴参考。     

南水北调中线渠系蓄量补偿运行控制方式

南水北调中线渠系采用闸前常水位的运行方式,即渠道下游常水位运行方式的水位控制点位于下游渠道的节制闸闸前。采用下游常水位运行方式,有利于按照最大过水流量进行渠道设计,使得渠道的超高最小,从而施工成本最少。在分析闸前常水位运行方式的响应与恢复特性、蓄量补偿时间的基础上,提出了闸前常水位运行控制方式,并设计了蓄量补偿的前馈控制策略和水位流量串级的水位反馈控制器。以南水北调中线总干渠的部分渠道为研究对象,在典型工况下进行运行控制仿真,并把计算结果与流量主动补偿和常规下游常水位运行控制进行对比,从而验证了本文闸前常水位运行控制算法的合理性。     

南水北调中线总干渠污物特性与数量分析

南水北调中线总干渠自通水以来,给沿线各地带来了很好的社会效益、经济效益和生态效益,沿线用水户对其依赖程度逐渐加深,因此,供水保证率非常重要。但是,渠道污物对水质和供水保证率都会产生不利影响,所以对污物特性和数量的研究很有必要。首先采用现场调研和数理统计的方法计算出了南水北调中线总干渠污物(树枝树叶、生活垃圾和藻类生物的量)随时间的变化曲线,并叠加得到了每个分水口最大日污物量为25 200 kg。然后,根据污物总量和南水北调中线总干渠的清污工况,提出了渠道拦污清污设备的清污指标为1 100 kg/h,并验证了该指标的适用性。研究结果可为南水北调中线总干渠拦污清污设备的选型提供理论依据。     

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。     

南水北调中线干渠弧形闸门过流能力校核分析

精确的计算过闸流量十分重要,它可以保障渠道保质保量的配水,确保渠道安全运行。基于现有南水北调中线工程总干渠的设计资料,按照弧形闸门闸孔淹没出流的计算原理,应用现行的几种计算弧形闸门过闸流量的公式对南水北调中线总干渠节制闸的过流能力进行计算,并将其结果和设计流量、加大流量进行比较和分析,结果显示部分闸门的过闸流量达不到其渠段设计流量,得出如果按设计流量调水时,渠道的设计流量无法通过闸门,从而导致渠道有漫顶危险的结论。总结了在计算过程中误差存在的原因,并给出了加大闸门宽度以确保实际工程运行安全和经济社会效益最大化的建议。     

南水北调中线总干渠邯邢段泥砾筑堤利用研究

南水北调中线工程总干渠河北省邯邢段以冀豫交界处的漳河北为起点,沿京广铁路西侧的太行山东麓自南向北,经过河北省邯郸、邢台2市及所属8个县(市)。全长172.751km,其中渠道长162.107km,建筑物长10.644km,共布置各类建筑物336座,渠道输水规模235～220m~3/s。南水北调总干渠河北省邯邢段过水断面采用梯形断面。为满足自流,受地形起伏变化影响,总干渠分为全挖方、全填方、半挖半填3种断面型式。总干渠土石方开挖约《7900万m~3,土方填筑约1400万m~3。其中以磁县、临城段挖、填量最大。磁县挖方1100万m~3,填方520万m~3;临城县挖方1280万m~3,填方320万m~3。     

南水北调中线工程总干渠邯邢段渠道特殊地基处理技术

南水北调中线工程总干渠邯邢段渠道地质情况复杂,存在膨胀土(岩)、湿陷性土及饱和砂土等特殊地质渠段,需要采取特定的地基处理措施保证渠道安全。按照不同地基的特性,膨胀土(岩)地基采取换填黏性土方案进行处理,湿陷性黄土地基采取强夯、土挤密桩及翻压方案进行处理,饱和砂土地基采取等能量夯扩挤密碎石桩技术进行处理。根据埋设的长期观测仪器监测通水数据显示,总干渠渠道运行正常。     

南水北调中线耙冰机设计简介

针对南水北调总干渠四季输水的要求和冬季需要排冰运行的设计工况，设计耙冰机这一导冰设备，并首次运用在南水北调工程中，解决了排冰少弃水的技术难题。本文从耙冰机的工作原理、耙冰机的结构与总体布置、耙冰机主要部件的选取等方面分别进行了阐述．为有冬季运行需要排冰的工程提供了设计实例。     

南水北调中线京石段渠道倒虹吸拦冰索设计

拦冰索是寒冷地区渠系交叉建筑物的拦、排冰的一种措施,国内工程实例较少.通过唐河倒虹吸工程设计,介绍了拦冰索的平面布置、构造、组成、设计原则和荷载计算方法,为同类工程提供借鉴和参考.