新疆SJZ泵站机电设计综述

文章主要介绍了新疆某调水工程中一座扬水泵站机电设计方面的相关内容。主要针对工程的运行特点和要求,对泵站的输水系统、水力机械设备、电气主接线、自动化控制及通信的设计进行了综合介绍,供今后其他调水工程及泵站设计参考。     

辽宁省重点引调水工程运行调度探究

长距离引调水工程调度运行是非常复杂的,特别是实施联合调度的调水工程,运行的安全和效率是整个引调水工程运行的重中之重,对引调水工程效益的发挥起着决定影响。为保障输水线路安全运行,全面实现工程的运行目标,需要根据引调水工程的建设特点和运行条件,研究科学的调度制度,形成高效低风险的调度系统。文章主要介绍了辽宁省某一引调水工程的特点及运行条件,以及现有引调水运行调度控制的方法和理论,提出了调度人员的职责、要求,构思了联合调度的自动化运行调度系统框架,同时也对联合调度的实现和意义进行了探讨。     

调水工程设计新思想的探索

根据现代水利的发展要求，探索了调水工程的设计思想如何适应新形势的发展要求。研究的主要问题包括：输水方式应适应现代水利发展思路的要求，机电设备性能与运行效益的关系，常规技术与新技术的关系，水力控制理论在调水工程建设中的作用，工程总体规划设计质量的保证问题。建议是：在输水方式的选择上应与节水、防污和生态保护有机结合起来，尽可能采用封闭式输水方式；在机电设备的选择上，应当建立“重运行效率、供水的可靠性，轻设备本身投资”的观念；对于那些效益巨大的新技术，大型调水工程建设应当成为采用新技术的典范；在调水工程的规划设计方面，应当应用水力控制的研究方法，对全系统的水工、机电、自动监测监控系统进行最优配置；改进现有调水工程规划设计质量保证体系，除了专家会议审查以外，应当有一个第三方对设计院方案进行深入细致的科学计算研究论证。     

南水北调中线工程水力控制实时数字三维视景仿真

描述了开展南水北调中线工程水力控制计算机实时数字三维视景仿真的意义和目的，提出了调水工程水力控制仿真系统的体系结构及其内涵，介绍了研究采用的计算机数字三维仿真平台，以及仿真系统的功能。     

现代调水工程的水力控制理论

介绍了现代调水工程水力控制的研究目的和意义,主要研究的8个课题:管道水击、明渠非恒定流、明渠冰过程、变速泵和闸门的自动控制、系统故障和泄漏检测、系统辨识、规划设计和运行优化及计算机数字三维仿真等。介绍了计算机数字仿真系统的组成,各子系统的研究内容及功能。最后介绍了4项水力控制新技术,包括:基于多功能自动调节堰井的低压输水技术,增大电机转动惯量防止液柱分离技术,适应水击控制的多喷孔套筒式调流阀技术,控制输水管道瞬态液柱分离的空气阀调压室技术。     

胶东调水工程信息化建设关键技术研究

近年来水资源供需不平衡的矛盾日益凸显,调水工程的作为水资源调配的有效工具,工程数量和规模持续增加,调水周期的不断延长和调水量的持续攀升,给调水工程的建设管理带来了新的挑战。传统调水工程建设的“重建设、轻管理”,“重硬件、轻软件”的弊端也日益凸显。同时,信息技术的高速发展和广泛应用,为调水工程的建设和运行提供了新的管理工具,物联网、数字孪生、大数据、地理信息系统等可以有效地提高调水工程的建设和运行管理水平。结合调水工程自身建设管理的特点,积极探索调水工程信息化应用,为调水工程的建设、调度运行、运维管理等进行赋能,实现高效调水、安全调水、智慧调水。以山东省胶东调水工程为例,系统总结、介绍了调水工程信息化建设的需求和系统建设实践,对调水工程信息化建设的关键技术进行分析和研究,为调水工程智慧化建设和管理模式提供参考。     

跨流域调水工程运行管理模式探讨

简要介绍了山东省引黄济青、南水北调、胶东调水等三大跨流域调水工程概况,分析了山东省跨流域调水工程特点及运行环境,初步探讨了山东省跨流域调水工程近期运行管理模式,为工程运行管理提供参考,从而发挥工程效益,支撑经济社会发展。     

美国中亚利桑那调水工程

美国中亚利桑那调水工程是为解决亚利桑那州中部地区地下水开采过度而引起地面沉陷进行的一项调水工程。该工程是世界上采用最先进的控制系统管理给水的工程之一。就其工程背景、调水线路、施工概况、控制运行及工程效益等进行了介绍。     

南水北调中线水源工程调水管理研究

跨流域调水工程的管理与运营包含了技术、经济、环境、社会等多行业和多学科的许多复杂问题,如何进行合理运行、科学调度和有效管理,是实现跨流域调水工程项目最终规划目标和获得最大综合效益的重要因素。本文介绍了国内外对跨流域调水工程管理体制的一些做法和探索性研究,分析了国内外调水工程的成功经验和存在的问题,并针对南水北调中线水源工程调水管理提出研究思路,供借鉴。     

国外大型调水工程渠道运行控制综述

与常规的以经验为主的运行方式相比，考虑了水动力学影响、以多渠池串联的整个渠道系统为研究对象的渠道运行控制在增加调水工程的安全性、降低运行成本、提高输水效率等方面能取得更佳的效果。国外关于调水工程渠道控制的研究起步较早，基于非线性偏微分圣维南方程组发展了多种离散化、线性化等简化方法，建立了相应的控制模型，并从不同角度确定了其控制方法以及控制算法。参考已有的研究思路和方法，总结国外渠道运行控制的成果，对我国南水北调工程的运行控制有着重要的借鉴意义。     

引水调控工程经济效益评估初步框架

利用已建水利工程进行引水调控是我国在新技术条件下解决水资源时空分配不均和水污染问题的新途径。本文针对现有水利工程经济分析方法的不足,分析了引水调控工程的特点及工程经济效益应包含的内容,把经济效益分为保障水资源供给和改善水质所产生的经济效益两个方面,主要体现为增加农业灌溉水量减少干旱损失、改善通航条件减少航运损失、改善水质减少水污染损失和改善人居环境等方面。根据不同效益的特点,提出了量化评价的指标和基本方法,从而初步建立了引水调控工程经济效益评估的技术框架,为引水调控工程经济效益评价、成本分摊和建立长效运行机制提供了支持。     

水利工程调水对江阴市水环境改善研究

为配合江阴市水资源综合规划,研究白屈港引水对江阴市东部水体环境改善效果,2005年9月23日,在江阴市进行原型模型实验。利用调水工程实测数据,分析计算了沿途布设的监测断面的过水量、分流率,并对调水前后的水质指标进行对比分析。结果表明:白屈港调水对江阴市东部河道有一定的改善效果,但是由于受多种因素影响,某些区域效果甚微。在此基础上提出了一些水系改造方案和水利工程建设措施,以期达到最佳的引水效果。最后指出截污治污工程与水利工程相结合是下一步研究的方向。     

南水北调中线工程主要水力学问题研究

南水北调中线工程线路长、控制建筑物多,沿线地质条件复杂、地理环境和气候条件差异较大,其工程设计、建设及运行过程中的水力学问题突出且技术难度大。长江科学院经过几十年的系统研究,取得了丰硕的研究成果并成功运用于工程中。对其中的总干渠渠道糙率问题、节制闸流量计算公式、穿黄隧洞布置形式及水力特性、突发事件下渠道应急调度、冬季冰期输水等几个主要方面的水力学研究成果进行了阐述和总结,可为中线工程运行调度提供技术支持及供类似工程设计借鉴。     

调水工程明渠水力控制线性化数学模型

分析了调水工程水力控制的现状和发展趋势，结合现代控制理论．把圣维南方程线性化，并给出了明渠水力控制的状态空间模型。通过实例，把线性化数学模型计算结果，同传统非线性算法结果进行比较。研究表明在小波动瞬变流条件下，新的线性化数学模型可以比较准确地描述明渠系统的动态特性。     

调水引流工程生态与环境效应研究进展

调水引流工程不仅是水资源空间再分配的有效措施,也是生态环境的有效修复手段。本文在调水引流工程生态修复和环境整治等研究成果评述的基础上,回顾性分析了调水引流工程的生态与环境效应及其潜在影响;阐明了调水引流工程改善水环境的作用机理包括:引入清水的稀释作用;对水动力条件的直接改善,从而间接提高水体的自净能力。最后,指出水源的限制、工程的建设和运行费用、水质改善的非长期性、下游水体污染负荷的增加以及抑制藻类水华的机制尚不完全清楚等是目前调水引流工程应用的制约因素和面临的问题。     

大型水利水电工程施工水力控制及灾害预测关键技术

针对我国西部山区大型梯级水利水电工程施工面临复杂环境下的导截流标准及风险控制、陡坡隧洞导流安全水力控制、深厚覆盖层河床安全经济截流水力控制、导截流过程灾害预测控制等新问题,经过长达28 a的系统研究,解决了大型梯级水利水电工程施工导截流水力控制和灾害减免的相关技术难题。包括:①构建了多梯级同建条件下施工导流系统风险评估模型和基于水文实时监测预报的截流标准决策模型,提出了满足安全性、经济性要求的标准优选方法,修订了施工导流设计规范;②揭示了陡坡隧洞易发生明满交替流等不良水力特性的成因及机制,提出了进口隔流浮堤消涡、锐缘进口减免明满交替流、出口压坡增压等复合式水力控制技术,保障了隧洞运行安全,提出的钢筋笼柔性毯和过水围堰分级整流防护新技术,解决了大流量、深厚覆盖层条件下度汛安全难题;③提出了考虑水深、流速分布、河床糙度、绕流系数影响的天然截流块体稳定实用计算公式以及六面体钢筋石笼人工截流块体稳定计算公式,计算精度更接近实际;④发明了内附透水反滤土工膜的四面体钢筋笼和圆柱线体新型截流材料;⑤提出了“水下宽戗堤” 新技术,减轻了截流难度;⑥首次提出了高陡岸坡滑坡涌浪过程中第二次涌浪为首浪的论点,建立了首浪高度实用计算公式、涌浪产生与传播预测模型;⑦提出了土石围堰溃决过程与洪水演进高分辨率模拟技术。这些关键技术对于推动相关学科发展、加快水利水电行业科技进步起到了巨大作用。     

多用途水工隧洞水力特性及运行方式研究

水利水电工程中的过水隧洞有导流洞、泄洪洞、放空洞以及发电引水洞等,它们各自具有一定的水流适用条件,对单一用途的水工隧洞,其洞内水流特性较容易把握。当由于技术、经济条件让一条隧洞具备多种用途时,隧洞将面临着不同运行阶段显著的水力差异性考验。结合某水利工程多用途水工隧洞水力模型试验,研究了集导流、泄洪、放空及发电引水等功能于一体的陡坡隧洞在不同运行阶段的相关水力特性。结果表明当作为泄洪隧洞在正常工况下运用时,隧洞进口前和洞内流态均较正常,洞内最小压力满足水工隧洞设计规程要求;当作为导流隧洞和放空洞运用时,隧洞进口在一定水流条件下会形成吸气型立轴漩涡,并在洞内形成形态不断变化且不断溃灭的气囊,在较长的洞段及较大的流量区间内,洞内还会出现明满交替流以及发电支洞岔管引起的明流冲击波、水流折冲等不良流态,上述水流现象会引发洞壁的有害振动或空蚀破坏。通过试验优化,并结合隧洞末端工作闸门的合理调度,提出了多用途水工隧洞的安全运行方式。     

泵站内部流动分析方法研究进展

泵站是调水、供水、灌溉和排水系统重要基础设施,其水力性能直接影响系统的安全性、稳定性和工程效益。泵站内部流动分析涉及泵站、流体动力学和数值理论等多个学科,分析方法已由传统的一维半经验半理论阶段发展到了基于计算流体动力学的现代三维黏性阶段。本文综述了泵站内部流动分析过程中涉及的湍流模型、几何模型、网格模型、数值离散模型和解算模型,阐述了研究泵站进水池表面旋涡、泥沙与空化特性、水力激振特性、水力瞬变特性及水力设计的基本方法和过程,总结了泵站流动分析方法方面的最新研究成果,展望了未来发展趋势及主要研究课题。