南水北调中线工程总干渠水面线研究

南水北调中线工程总干渠设计需要3条特征水面线,即:设计水面线、设计流量水面线、加大流量水面线.合理地确定特征水面线,对于总干渠设计、工程投资及安全运行影响重大.就建立总干渠数字模型的必要性与可能性进行了研究,在数字模型上进行设计流量水面线和加大流量水面线的计算,并就过水建筑物的壅水特性及桥墩、渠道变截面对水面线的影响进行了分析.还就总干渠在运行过程中如糙率、建筑物渐变段水头损失系数发生变化时,可能对水面线的影响作了敏感性分析.     

基于遗传程序的南水北调中线节制闸过闸流量计算模型研究

南水北调中线线路长,沿线分水口门多,且无在线调蓄水库,输水调度技术难度大。输水调度通过调整总干渠沿线各节制闸过闸流量,以满足分水口门的供水需求。目前中线过闸流量计算采用传统水力学经验公式,需根据实测水情数据,定期人工修正公式中参数,灵活性差。本文通过南水北调中线输水调度实践,建立了基于遗传程序结合水力学方法的过闸流量模型,根据实测流量计算流量系数,并利用遗传程序自动拟合节制闸的闸前水位、闸后水位、闸门开度与流量系数的非线性关系,进而实现过闸流量计算。经在南水北调中线节制闸的试用表明,该模型具有很强的自适应能力,灵活性强,拟合精度较高,而且较好地避免了直接拟合流量时泛化能力较弱的不足,具有较强的实际应用和推广价值。     

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PCCP管道工程安全监测方案研究

PCCP管道工程是南水北调中线北京段最长的大型输水工程,为两排直径4m预应力钢筒混凝土管道(包括2条隧洞).通过对PCCP安全监测设计进行研究,阐述了长距离、超大口径PCCP输水工程安全监测的设计原则、监测项目、详细布置及监测结果分析,为同类输水工程的监测设计提供借鉴,并为超大口径PCCP管道结构安全与质量控制研究提供合理的数值依据.     

南水北调中线穿黄工程布置方案比选

穿黄工程是南水北调中线引汉总干渠与黄河的交叉建筑物。是总干渠上规模最大、技术最复杂的建筑物、总干渠过黄河设计流理４４０ｍ＾３／ｓ，加大流量为５００ｍ＾３／ｓ，针对过河建筑物型式－－渡槽方案和隧道方案进行了不同过河线路的比较，并分别选择一条代表线路作过河建筑物型式的进一步比较，经分析比较认为，选择孤柏嘴双线盾构隧道方案是经济合理、技术可靠的最佳方案。最后对选定的中线隧道方案的布置研究作了进一步的阐述     

南水北调中线工程供电方案设计

南水北调中线工程总干线渠供电系统初步设计采用了以35kV中心开关站和输电线路构成专用网供电的方案，该方案供电可靠性高，经济合理，便于建设管理与运行调度，完全满足南水北调中线工程输水干渠用电要求，阐述了这一方案的研究和设计，包括用电负荷统计，可靠性计算，电压损失计算，供电系统接线等，总结了南水北调中线工程总干渠供电系统初步设计的经验和体会。     

基于遗传程序的南水北调中线节制闸过闸流量模型研究*

南水北调中线线路长,沿线分水口门多,且无调蓄水库,输水技术难度大。输水调度通过调整总干渠沿线各节制闸过闸流量,实现用水户所需的供水目标。过闸流量计算是中线水量调度模型的重要组成,目前通过传统水力学经验公式进行计算,在输水运行过程中,需不断根据实测水情数据,定期人工修正公式中参数,并更改程序源代码中的参数,灵活性差。本文通过南水北调中线输水调度的实践,建立了基于遗传程序结合水力学方法的过闸流量模型,根据实测流量计算流量系数,并利用遗传程序自动拟合节制闸前、后水位、闸门开度与流量系数的非线性关系,进而实现过闸流量计算。经在南北调中线节制闸的试用表明,该模型具有很强的自适应能力,灵活性强,拟合精度高,而且较好地避免直接拟合流量时泛化能力较弱的不足,具有较强的实际应用和推广价值。     

南水北调中线渠道控制计算模型

南水北调中线总干渠线路长、供水范围广，沿线分光口门多，做好总干渠的运行控制十人刀要。闸前常水位和控制容量方式是中线最合适的控制方式。根据中线工程总体设计成果，分别为这两种运行方式研制渠道控制计算模型。由用水户的分水流量和计算模型可以出渠道节制闸的最终闸门开度，供调度使用。     

对PC-1500水面线计算程序的改进

对河道水面线推算中断面过流面积的计算方法和局部阻力系数的取法进行优化，对原有PC-1500水面线计算程序进行改进，经应用于实际工程的计算，取得较好的效果。     

南水北调中线岗头隧洞安全监测成果分析

安全监测工程是了解和评价施工期和运行期建筑物安全性态的重要手段。本文对南水北调中线京石段应急供水工程岗头隧洞施工期安全监测成果进行初步分析,主要阐述了隧洞全断面衬砌观测断面的温度、钢筋应力、混凝土应变、岩石变位及渗透水压力的变化范围和规律,为同类型输水隧洞的安全监测设计和实施提供借鉴。     

代建制在南水北调中线工程中的应用

从现代项目管理理论入手,论证了实施代建制建管模式的必要性,探讨了代建制的概念和特点,以南水北调建设管理体制的特殊性和复杂性为基础,对代建制在南水北调中线工程项目建设管理的必要性、可行性、适应性进行了分析论证,并运用层次分析法判断在南水北调中线工程中最优的建管模式。代建制在南水北调中线工程项目的建设管理实践中是成功的,代建制管理模式从实施过程的科学性、高效性、可控性及实施效果等方面均优于直接管理、委托管理的建管模式。工程实践表明,实施代建制有效地弥补了南水北调中线工程项目法人管理力量不足,减少了建管人员安置负担,分担了项目法人的部分建设管理责任,避免了地方性利益行为,显著提高了项目建设管理水平。     

南水北调中线干线工程中的安全监测

结合南水北调中线干线工程在充水试验期和应急供水期安全监测的实际情况,阐述了安全监测实施的必要性及设计原则,介绍了安全监测仪器设施的布设情况。通过分析监测成果对工程安全进行了评价,认为部分渠道工程、大型建筑物、穿渠建筑物等在对充水试验期和应急供水期间发现的异常问题经分析和处理后,不会影响全线通水,对工程通水期及运行期的安全监测提出了建议。     

南水北调中线工程管道输水方案

南水北调中线工程从丹江口水库引水 ,水源水质优良。采用全封闭式管道输水 ,工程永久占地少 ,抗风险能力强 ,防渗、防蒸发 ,水质不污染 ,输水安全可靠 ,输水利用率高 ,满足北京、天津、石家庄、郑州等大中城市的居民生活和工业用水要求     

南水北调中线工程管理模式优缺点分析

南水北调工程是缓解我国北方地区水资源短缺,实现水资源合理配置,保障经济社会可持续发展的重大战略性基础设施。针对南水北调工程的特殊性,国务院南水北调工程建设委员提出南水北调工程建设采用项目法人直接管理、代建制和委托制相结合的管理模式。为了更好地对南水北调工程项目进行管理,对3种管理模式的优缺点进行了分析,为管理模式的改进提出有益的参考。     

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。     

南水北调中线干线工程建设管理与实践

南水北调中线干线工程自2003年开工建设至全线建成正式通水历时11年,工程线路长、地质条件多样、工程技术复杂、参建单位众多。建设过程中,在合同、技术、质量、进度管理等方面做出了大量创新探索,并取得了较好效果,对其他同类型水利工程的建设具有一定的参考价值和实践意义。     

南水北调中线总干渠藻类的生态调度

南水北调中线总干渠无在线调蓄水库,对藻类生态调度过程中出现的问题开展生态调度实现策略和实施方式研究。主要实现策略包括:划定自身的调蓄区,隔离生态调度对下游的影响;采用高效的渠池运行方式,减少生态调度时蓄量的反复调整;综合考虑安全、快速、平稳等需求,设定生态调度实施进程和方式。具体实施方式包括:将总干渠划分为流速调控区、调蓄区和正常运行区,分别实施等体积、控制蓄量和闸前常水位方式运行;将生态调度过程划分为充水阶段和泄水阶段,基于流速调控目标值、持续时长和水位降幅约束条件,确定各阶段时长和各分区的闸门群调控方案等。基于2018年3月输水工况,采用明渠一维非恒定流模型,仿真总干渠上游15个渠池的藻类生态调度过程。结果表明,生态调度可在3.5 d内完成,各渠池的平均流速由0.48 m/s增至0.93 m/s,持续时间超过2 h。在整个生态调度过程中,水位变化平稳,水位变幅符合安全阈值要求,下游渠道的正常运行未受生态调度明显影响。     

浅埋暗挖法在南水北调中线干线工程中的应用

浅埋暗挖法是一种地下工程施工方法，近年来逐步在城市地铁、穿越铁路、公路等工程项目中所应用，它的主要施工机理就是在浅埋软弱地层中实施超前小导管、格栅钢架、锚杆、钢筋网、喷混凝土形成一次支护，二次采用全断面钢筋混凝土衬砌。现主要介绍南水北调中线干线永定河倒虹吸工程穿西五环路浅埋暗挖施工技术。     

南水北调中线工程施工测量控制网系统研究

根据南水北调中线总干渠工程规模巨大、建筑物多、输水线路长等特点,综合性地介绍了建立大规模、高精度水利工程施工控制网系统所进行的技术研究,包括:①施工测量控制系统方案研究;②施工控制网精度与等级论证;③长距离输水工程施工控制网坐标系统的选择;④各种测量标志类型不同地质条件下的稳定性研究;⑤国家控制点稳定性分析及不兼容性问题研究;⑥GPS短边混合网平差计算与应用软件的研究;⑦日月引力改正计算与应用软件的研究;⑧施工测量技术标准的制定等。该工程施工控制网系统的顺利建成,为南水北调中线工程提供了及时、可靠的测绘保障和技术服务。