水轮机流量的监测设计

湖南省南津渡水电站灯泡贯流式水轮发电机组改用可编程控制器（PLC）监控系统后,在原有差压法测流的基础上重新调校各种水力参数,增设计算流量补充措施,建立有效的流量运算公式,充分利用机组现地控制屏PLC和通用监控系统（MCGS）触摸屏进行模拟量采集、运算和监测等程序设计,最终实现了水轮机流量的实时监测。     

景洪电厂事故应急补水在监控系统中的自动化研究及应用

由于特殊的地理位置,为维持下游流量平衡,景洪电厂在机组事故跳闸后,需要开启泄洪闸门进行应急补水。为了得出各泄洪闸门的补水目标开度,运行人员需要根据监控系统和水情系统的各项参数进行大量手动计算。考虑到计算工作给运行人员带来的负担,本文对补水计算的自动化应用进行了研究,在分析运行人员的手动计算步骤和计算参数后,发现可以在监控系统中实现应急补水计算参数的整合和计算过程的复现,通过对各泄洪闸门的流量开度对应关系进行建模,并对事故前后电厂机组、闸门的各项参数以及流量开度对应关系模型的综合运算,在系统自动或运行人员手动对补水流量进行分配后,监控系统可以自动计算出各泄洪闸门的补水目标开度。自动补水功能实现了监控系统和水情系统的数据整合应用,完全取代了运行人员的手动补水计算,并直接提高了补水精度和事故响应速度。     

一种计算多属性生态流量的改进FDC法

为解决生态流量标准的空间移植性、逐月和年际变异性和分级性4个属性问题,提出了一种基于FDC的改进方法。该方法基于月均流量系列的特定保证率将所有年份逐月进行丰、平、枯水年分组,基于总历时法和逐年组、逐月份的日均流量系列构建FDC,取50%,90%历时点流量作为生态流量的最优上限值和最小值,最小到最优上限之间的各级生态流量根据改进的Tennant等差数量分级思想确定。以汉江为例,将计算结果与Tennant法、改进Tennant法、7Q10法、90%保证率最枯月流量法、近10 a最枯月平均流量法、逐月最小生态径流法、最小月平均法、Q₉₀法、改进Q₉₀法、Q_97,10法和生态监测成果进行了对比分析。结果表明,改进FDC法的生态流量标准优于传统水文学法且十分合理,其空间移植性、时间变异性和栖息地条件的分级性都得到了充分体现,同时也避免了极端流量事件和年内分配不均的影响。     

声学多普勒流速仪在珠江三角洲河网中的应用研究

通过使用常规流速仪(转子式)、RDI300型ADCP收集到的流量成果与RiverSurveyor M9走航式测量系统收集到的流量成果进行比对分析,确定M9的使用精度。通过系统集成,实现广东省境内最大、最主要的河流——西江的控制站的河流流态实时监控,得到断面流量变化过程,解决了珠江三角洲区域内复杂流态下的流量测验难题。     

河道相应流量预报中的分段多元线性回归模型

本文阐述了分段多元线性回归模型与洞道相应流量预报的关系,对影响因子的选取、非线性问题以及特殊点的剔除进行了初步探讨,并以雅砻江泸宁至小得石水文站流量预报为例,对分段多元线性回归模型进行了评价。     

整体模型法在城市水库溃坝洪水演进数学模型研究中的应用

溃坝计算的任务归结为求解动床非恒定流拟线性双曲型偏微分方程组的有间断问题,求解较复杂,难度较大.目前的求解方法可分为两大类,即分段模型法和整体模型法.其中分段模型计算存在诸多假定、计算误差大、计算结果精度较低等缺点,而整体模型将坝址上游库区和下游河道作为一个整体模型来考虑,克服了分段模型计算误差大等缺点,为制定水库大坝...     

嘉峪关水文站堰闸推流探讨

针对讨赖河嘉峪关水文站堰闸推流方法做了详细的分析论证。根据实测资料,绘制出堰闸前水头h_u—流量系数C_1、溢洪坝上游水头h_u—流量系数C_1及闸门开启高度与闸前水头之比e/h_u—孔流流量系数M等关系曲线图,找出堰闸出流规律,确定出流流量计算公式,推求自由式堰流和孔流流量系数及溢洪坝流量系数,并率定得出经验公式。在Excel电子表格中编制出孔流流量计算模块,完成推流计算,解决了复杂的测验和整编过程。     

三峡电站流量变率对两坝间通航水流影响的三维计算分析

三峡至葛洲坝两坝间航道曲折多变、水流条件复杂,三峡电站在泄洪和日调节时产生的非恒定流,使得两坝间的航行条件更为复杂。通过建立两坝间通航水流三维数学模型,针对电站机组开启过程下泄流量变率产生的非恒定流对两坝间河段通航水流条件的影响,开展了计算分析研究。计算分析了三峡电站机组不同开启时间和不同开启流量情况对典型河段水面比降、表面流速产生的影响及其变化规律。研究结果表明:机组开启时间变化情况下,通航最困难河段水面比降增幅随机组开启时间缩短而加大,但最大表面流速线性增大;机组开启流量变化情况下,水面比降和最大表面流速随下泄流量线性增大。     

大系统分解协调法在三峡梯级短期优化调度中的应用

针对梯级间流量传播对梯级水电站短期优化调度影响的问题,采用实测资料率定梯级间流量传播系数,构建变系数线性回归方程计算梯级间下游水电站入库流量,建立了"以水定电"模式下考虑流量传播影响的梯级水电站群短期优化调度系统分解协调模型。三峡梯级实例表明,当上游水库出库流量较小时,流量传播对梯级短期优化调度结果影响较大,且分解协调算法较轮库迭代法可有效减少解算时间,提高模型运算效率。     

深埋隧道断裂带涌水量预测分析

深埋特长隧道是高速公路建设当中的控制性工程,开挖过程中如遇到高压涌水,必定对工程施工造成不利影响。鸿图特长隧道因其受到莲花山深大断裂构造影响,隧道开挖过程中在火成岩张性裂隙中出现了强烈的高压大流量涌水。以鸿图特长隧道为例,选取受断裂构造带控制涌水的代表性洞段,采用古德曼经验式对基岩段与断裂带涌水量分别进行统计计算。结果显示:隧道K91+010～K91+550段主要断层F2系列的预测最大涌水量为192 258 m~3/d,与实际开挖最大涌水量189 576 m~3/d基本吻合。该计算方法所得的涌水量更加贴合工程实际情况,对于该地质条件下的涌水量计算有着更强的适配性。     

无流量资料地区径流分析计算方法研究及应用

无流量资料地区径流分析计算一直是水利工程设计的研究重点之一。以浙江省无实测流量资料的中小河流域为研究对象，以参证流域逐日降雨、逐日流量为基础，优选模型参数，构建参证流域二水源新安江产流与线性水库汇流耦合模型，并以设计流域长系列面平均逐日降水资料为输入，推求设计流域逐日径流系列。结果表明，该耦合模型具有结构简单、参数物理意义明确、计算灵活快捷、拟合精度较高等优点，可适用于浙江省无流量资料地区中小河流域径流分析计算。该研究可为后续其他无流量资料地区径流分析计算提供一定的参考。     

AC800M系列控制器在水电站计算机监控系统中的应用

介绍了AC800M系列控制器的编程与调试环境、用于过程控制的对象连接与嵌入(OPC)技术、系统可靠性设计、系统通信网络等方面的特点。结合嘉陵江沙溪航电工程中水电站计算机监控系统的实施案例,主要阐述了AC800M系列控制器在国内水电站计算机监控系统中的具体应用。     

基于改进遗传算法的梯级橡胶坝调度优化

为解决城市河道中梯级橡胶坝的优化调度问题,求解出较为合理的塌坝泄流方案,保障河道行洪安全,根据橡胶坝塌坝泄流计算原理,以限定时间范围内最小泄流量为目标函数,建立梯级橡胶坝调度优化模型,并采用线性加速选择函数与改进的自适应交叉、变异函数,改进传统遗传算法(GA),进行模拟运算,求解最优塌坝方案。改进的遗传算法(IGA)收敛速度快、稳定性强、程序运算时间短,能高效精确地计算出符合客观实际要求的梯级橡胶坝优化调度方案,具有一定的工程应用价值。     

基于水文学方法的黑河中游最小生态流量研究

本文基于黑河莺落峡水文站、正义峡水文站长系列水文资料,采用Q_P法、最枯月平均流量法计算了两处水文站断面的最小生态流量,并用Tennant法对计算结果进行评价。研究结果表明,莺落峡站断面用Q_P法和最枯月平均流量法得到的最小生态流量值分别为11.06m³/s和13.26m³/s,一年内最小生态流量可以满足生物栖息地需水要求;正义峡站断面用Q_P法和最枯月平均流量法得到的最小生态流量值分别为0.37m³/s和1.63m³/s,一年中5月的最小生态流量能够支撑大部分水生生物的生存栖息地。     

基于分段LassoLarsCV算法的水位预测研究 ——以三峡库区长寿站为例

三峡水库蓄水以来,由于入库流量统计和地形资料测量等存在系统性误差,通过求解圣维南方程组计算的长寿站水位精度有时难以满足实际应用需求。对此,采用分段套索最小角回归交叉验证(Lasso Least angle regression Cross Validation, LassoLarsCV)算法预测长寿站水位。首先收集了2009～2019年相关水位和流量数据并进行标准化处理,然后根据坝前水位和入库流量对数据进行分类;最后针对每一个类别,从2009～2018年的数据中随机抽取80%用于训练线性模型,剩余20%数据用于检验并调整分段方案,以2019年的数据进行测试,采用LassoLarsCV算法模型求解。结果表明:采用LassoLarsl算法得到的长寿站水位误差可以控制在1.2 m以内,99.47%的水位误差在0.5 m以内,效果优于传统水动力学方法。LassoLarsCV可直接研究出、入库流量和坝前水位与长寿站水位的映射关系,降低了模型对输入数据准确性的要求,同时提高了长寿站水位的计算精度。     

流速面积法流量测验随机不确定度计算方法的探讨

对单次流量随机不确定度计算,提出了进行河宽分段,并计算每段随机不确定度(XQ)的方法。根据误差传播理论和公式对各分量的随机不确定度进行综合,从而计算出全断面的单次流量随机不确定度。     

基于M60保护装置的泵站计算机监控系统

UR系列M60电动机保护装置,具备可配置的多个输入、输出通道,可实现用户个性化控制功能,故在泵站监控系统中引入应用。简要介绍泵站计算机监控系统结构,M60电动机保护的设计原理和功能,详细阐述在南水北调泗阳站中通过M60与PLC结合的方式实现计算机监控系统功能,实际应用说明,M60为泵站监控系统核心信号采集单元,PLC辅助实现设备全自动控制功能。     

大型水利枢纽工程最小下泄流量的确定——以贵州夹岩水利枢纽为例

针对夹岩水利枢纽工程,采用Tennant法、实测最小流量法、90%保证率法、生态水力学法和生境模拟法进行河道生态需水计算,同时结合下游九洞天风景名胜区景观需水与河道环境用水,提出了水库最小下泄流量与鱼类产卵期人造洪峰流量控制指标,并从下泄流量监控、生态调度及下游鱼类监测3个方面提出了下一步工作建议。     

基于人工蜂群算法的水位流量关系最优定线研究

在保凸保单调的分段幂函数的基础上,进一步引入自动分段机制,解决分段幂函数在水位流量关系拟合中分段点难以界定的问题.使用自动分段机制后的模型待求参数更多,求解更复杂,因此使用鲁棒性强、收敛速度快且全局寻优性能优异的人工蜂群算法进行求解.研究结果表明,引入人工蜂群算法可以更好的拟合关系曲线,水位流量关系曲线率定求解更加有效.     

基于自动分段的水位流量关系优化定线研究

笔者在"用于水位流量关系曲线的一类保凸保单调函数"的水位流量关系模型的基础上,通过引入自动分段策略和起始点自适应方式,解决这一模型存在的分段点难以界定和起始点敏感的问题。使用自动分段策略和起始点自适应方式后的模型很复杂,难以使用常规方法率定模型参数。笔者采用领域搜索差分进化算法(NSDE)对模型进行求解。研究结果表明,采用引入新策略的水位流量关系模型可以很好地拟合水位流量关系曲线,减少人工分段的额外操作,领域搜索差分进化算法在该模型优化率定求解中很有效。