闸泵堰联合调度下水质改善试验研究

为探索闸泵堰联合调度对平原河网地区水环境的改善作用,以常州市运北主城区为研究对象,开展闸泵堰联合调度下水质改善现场试验。试验后城区大部分河道流速达7cm/s以上,水质综合指标均达到IV类以上水平。试验结果表明,通过溢流堰和相关闸泵的联合调度,可以实现城区河道有序流动,合理分流,水质提升,研究成果可为其他平原河网地区水环境提升提供借鉴。     

邻近通航水域泵闸总体布置优化研究

泵闸是平原河网地区常见的水利工程,合建式泵闸工程上下游流态具有特殊性和复杂性,需要合理选择平面布局以减轻不利影响。文章以上海地区某泵闸工程为例,通过平面二维水动力数学模型的模拟论证,分析泵闸总体布置对内河港池通航影响。通过研究,推荐采用“闸+泵+闸”布置形式,并配合相应的工程整流措施,实现泵闸日常运行与航运之间的影响降至可接受范围。本文研究成果可为平原河网地区类似泵闸工程总体布置提供参考与借鉴。     

扬州市中心城区河网闸泵联合调度优化研究与应用

建立扬州市中心城区河网水动力-水环境模型,模拟换水条件下河网水流运动,根据实测资料并结合模型演算,得出在生态流速控制阈值范围内的适宜年引水量阈值、逐月月引水流量阈值和区域水网的换水周期;针对水功能区水质改善和生态需水满足度提升,优化研究现有闸泵联合调度方式,提出闸泵运行精准调度方案和调控效益分析成果,为区域生态需水保障和水资源配置调度提供可靠的依据。     

平原感潮河网闸群防洪体系优化调度模型研究

针对平原感潮河网的水文水力特性、闸群结构型式及运行调度方式复杂多变等特点,基于一维非恒定流河网水动力学方程,提出了改进的双向迭代内边界控制法求解含有闸、堰的汊点方程,并建立了河网闸群防洪体系优化调度模型。模型经天津市永定新河闸群调度实测资料验证,计算结果与实测资料吻合良好;并应用于该闸群防洪体系的优化调度计算,可根据管理部门提供的各闸调度原则、水文拍报条件以及调度目标确定闸门的启闭时间及方式,为河网闸群综合管理提供有效的决策支持。     

基于MIKE 21的圩区河网水动力调控方法研究

【目的】我国南方平原地区地势低缓，河网结构复杂，为快速解决该地区因河网水动力不足而引起的水环境问题，急需研究河网水体运行状况调控方案。【方法】以太湖流域南浔区沈庄漾“溇港圩田”河网作为研究对象，构建Mike 21 FM二维河网水动力模型，结合研究区河网改造后的水利工程布置和调度规则，提出定位增压的7种水动力调控方案，模拟分析河网在不同方案下流场分布规律，探究圩区河网水动力提升和流场改善的优化调度方法。【结果】模拟结果表明：活水和引排水方案虽能有效改善河网水动力，但对于中心水塘的水动力驱动效果不佳。在开启西南侧河道水泵和西部泵闸的情况下，河网内大部分区域的流速基本能维持在0.05 m/s左右，部分河道的流速能达到0.3 m/s以上，并且对中心水塘水体驱动效果最好。【结论】综合分析表明：所设计的7种调控方案均能有效地提升河网水动力，在开启西南侧河道1台水泵和西部泵闸时，流场分布最均匀且水动力整体提升效果最佳。研究结果可为南方平原河网的水利工程水动力调控提供参考。     

基于HSPF模型的平原河网地区流域划分

现有的流域划分方法适用于高差清晰的地区，在平原河网地区适用性较差。为解决平原河网地区流域划分问题，根据平原河网地区的地形地貌特征，提出了一种综合各数据优势的多尺度、分层次的平原河网地区流域划分方法。该方法参考水系、道路、圩堤、闸泵和土地利用类型，结合单元格级网格和网格中心点空间分析数据，生成流域划分参考图。通过建立常州市钟楼区平原河网HSPF水文模型，对提出的平原河网地区流域划分方法进行了模拟应用。结果表明：钟楼区2020～2021年水文过程模拟结果较好，德胜河桥、钟楼大桥和连江桥下站点的相关系数、纳什系数均大于0.75,满足模型模拟精度，提出的平原河网地区流域划分方法有一定的合理性和可行性。     

Mike11在平原感潮河网区闸泵群联合调度的排涝计算应用

为了合理确定平原感潮河网区闸泵群联合调度下的泵站规模,采用Mike11构建一维河网水动力模型进行排涝计算。结果表明模型计算可合理确定各泵站的设计排水流量,设计洪水位满足区域排涝要求,研究方法可为平原感潮河网区的排涝计算提供借鉴。     

基于水系联通的珠三角典型联围闸泵群调度方案研究

为实现三角洲河网闸泵群优化调度,保障河网区水系连通、改善河网水环境,以中顺大围为例,基于闸泵影响下的河网水系1D-3D水量-水质耦合模型,研究对比了水闸全开、独立引排水、单向流3种闸泵群调度模式。结果表明,单向流调度模式下水环境改善效果明显优于另外2种调度模式。在单向流调度模式的基础上,进行兼顾外江压咸与区域水环境改善的闸泵调度研究,得出在满足外江压咸期生态流量的条件下中顺大围的水环境改善调度方案。研究方法和成果用于制定闸泵群联合调度方案,并为区域水系规划和建设提供依据。     

基于汊点水位预测校正的闸控河网水动力模拟

为弥补汊点水位预测校正法在含闸(泵)河段水力要素模拟中的不足,针对平原河网常见的平底水闸,提出利用闸门水流连续条件,联立闸门过流方程与河道追赶方程以求解含闸河段各水力要素的计算方法,并具体给出堰流、孔流等不同流态的判别方式及其处理方法。通过将联立方程组转化为关于闸上下游水力要素的一元函数方程,推导得到适用牛顿迭代法的不同流态函数系数公式,相关方法可与汊点水位预测校正法求解耦合。经浙江省温黄平原河网实例验证,该方法对内河闸站、排海口门闸站等多类型、复杂调度闸站均可适用,计算水位过程与实测过程拟合良好,并显示具有较高的计算效率和稳定性,可为平原闸站规划、闸群联合优化调度等研究奠定基础。     

嘉兴平原河网水质闸泵调控优化方案浅析

平原河网水环境污染是国内平原河网的共性问题。在平原河网地区采取闸泵调控手段来加速河水的流动,增加水的更新速率,从而使水质在短期内有所改善。然而,针对引水实施条件对受纳河道水体水质的影响尚缺乏全面的分析和研究。本文以嘉兴城区6km2示范区域内的河道底泥沉积物和河水为研究对象,在实验室中模拟示范区水环境,对比分析不同条件下对受纳河道水体水质的影响,为引水工程的方案设计与实践提供理论参考。