长距离明渠输水渠道变形分析

由于长距离明渠输水工程存在工程条件多样化、质量标准要求高等工程特点,因而解决渠道变形问题是维持输水工程正常运转的关键问题。为了发挥输水工程的各方面效益,对长距离明渠输水工程中渠道变形问题进行深入分析,并提出相应的处理建议。     

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。     

长距离调水明渠冬季输水冰情分析与安全调度

结合南水北调中线总干渠2011年-2016年间5个冬季冰情原型观测数据,分析了冰情时空分布特征、冰盖厚度、冰情现象、冰情演变条件和特点等。2015年-2016年冬季输水流量大,渠道水流流速0.25~0.67m/s,加之遭遇罕见寒潮(-18.6℃)的叠加,局部渠段出现冰塞现象。结合总干渠闸前常水位运行调度方式和渠池水流特点,提出了避免形成冰塞灾害的水流控制条件。即渠池上游控制断面平均流速V≤0.40m/s,Fr≤0.065;下游控制断面平均流速V≤0.35m/s,Fr≤0.055。建议持续加强全线冰情观测,积累冰期输水观测数据,为优化冬季输水运行调度和冰情预报提供科学依据。     

长距离输水明渠病害处理及防治

介绍了北疆某供水工程总干渠的病害形式及防治措施.由于长距离输水明渠渠线较长,渠床地质条件复杂,出现多种破坏形式.针对总干渠运行中已经出现的7种主要破环形式,分析了产生病害的原因,详细介绍了相应的处理措施,以保障了总干渠的安全运行.     

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。     

长距离明渠输水系统运行控制方式的研究

文中介绍了4种长距离明渠输水常用的渠道运行的方式,上游常水位、中点常水位、下游常水位、控制容量运行方式。并结合实例对下游常水位和中点常水位运行方式进行计算,模拟非恒定流的典型数学模型,借鉴了特征线法,并用来计算不同的运行条件下的非恒定流过程。     

长距离输水工程的冰期冰盖数值模拟研究

以冰力学的模型为研究课题,通过数值模拟的方法研究南水北调过程中的引水工程,探究如何提高冬季冰期引水的安全性和效率、效益。选取了冰盖稳定性试验过程中模型参数,对模型的网格进行合理划分,通过fluent数值模拟方法研究了不同冰厚时的冰盖等效应力情况。     

济南至引黄济青明渠段冰期输水安全研究

在南水北调东线济南至引黄济青明渠段工程设计过程中,充分消化吸收引黄济青工程冰期输水经验。利用控制建筑物调控,促使各闸门段的水流条件满足形成冰盖的要求;分析影响冰期输水能力的控制因素;并提出保证冰期输水安全的工程措施和调度运行方案,以及出现重大险情时的应对措施,防止冰害事故发生。     

寒冷地区电站长距离输水明渠冬季运行方式探讨

通过大量工程资料收集和类似工程经验分析,对寒冷地区引水式水电站长距离输水明渠在冬季各种输、排冰运行方式的适用性进行了对比分析,着重对结冰盖运行方式的建筑物布置、流量控制和水位控制等进行深入分析和研究,提出了完整的分段壅水结冰盖输水方式的输水渠道建筑物布置、水位运行控制的设计和运行控制方法,消除了寒冷地区电站输水长明渠冬季运行中的冰冻危害问题,并成功运用于实际工程设计和运行。     

冰期明渠水温模型

正确模拟明渠水温是分析冰情及优化调蓄水库布局的基础.基于历史气象资料,本文提出了水体与大气热交换的线性化模型和非线性模型,这些模型包含了太阳辐射、长波辐射、蒸发和对流热交换等主要因素.建立了水体与混凝土衬砌渠道热交换的参数化模型,考虑了衬砌结构、导热性能和地温等因素的影响.在此基础上,建立了明渠一维流动水温模型,提出了...     

冰期输水研究进展

高纬度寒冷地区的河流在冬季结冰是一种普遍现象。冰块堆积，堵塞和聚集形成的冰坝、冰盖和冰塞会导敛河道阻力增加，致使卜游水位上涨，并可能造成冰期洪水，建筑物破坏，航运不畅等危害。研究河冰形成和演变规律，寻求相出的解决办法保证冰期安全输水成为许多国家关心的重要问题。国内外一些学者通过原型观测，试验和数值模拟的方法对水内冰，岸冰，底冰，冰盖和冰塞的生成和演变，封冻河道的阻力、过流能力和水位变化等有关问题进行『，研究。前苏联，加拿大，北欧等国家和地区结合河冰研究的成果，在引水工程中采取各种有效措施，达到了冬季安全引水的目的，积累了许多有价值的经验。由于河冰问题的复杂性，已有的理论成果和工程经验还很不完善．需要进一步的研究。本文对上述河冰问题的研究成果以及冰期输水的一些工程经验作简单介绍。     

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。     

长距离输水工程管材性能分析研究

长距离的输水工程管材的投资比例,占总投资的55%~75%。考虑输水线路、管线附属建筑物、泵站位置等影响因素,对常用PCP、PCCP、DIP、FRPM、SP等5种管材,根据其特性和优缺点,论证每种管材的适用条件,选择适合改扩建输水工程的管材。     

复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型

大型跨流域调水工程。通常具有输水线路长、沿程过水建筑物类型和数量多的特点。节制闸、分水口及倒虹吸、渡槽等建筑物与水流的复杂作用，造成了长距离输水明渠非恒定流模拟的困难。建立了复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型。模型定义和模化了节制闸、倒虹吸和多孔并联渡槽等3种类型的内边界条件，实现了对输水明渠水力过渡过程中水位、流量大幅度变化的无间断连续模拟。模型应用于南水北调中线一期工程总干渠全线和单个闸门的模拟分析。验证了模型的合理性。结果表明，模型能够模拟多内边界复杂输水渠道的水力响应过程，可作为南水北调中线一期工程等跨流域大型明渠输水工程的模拟工具。     

长距离输水工程风险分析研究

针对长距离输水工程的特点,构建了工程风险分析的基本框架,并分别结合风险分析的具体单元,进行了初步分析,提出了风险的多维特性描述方法和风险多维功效函数评价方法,最后结合工程实例给出了风险评价分析结果．     

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、     

灌区明渠输水与PCCP管道输水方案比较

本文根据该自流灌区的地形、地貌和现有灌溉条件等特点,从多个方面分析比较了明渠输水和PCCP管道输水这两种方案的优缺点,从而得知后者具有安全性强、易实施、运行管理方便、长期运行费用低、占地面积小及灌溉方式灵活等优点,故建议该工程采用PCCP管道输水方案。最后,本文还建议在类似工程中,特别是在地形起伏较大的灌区内,可以推广运用管道输水,以提高我国农田灌溉水的利用率。