南水北调中线工程PCCP及暗涵输水系统空气阀型式研究

南水北调中线工程惠南庄一大宁段采用2排4 m直径的PCCP管,为大口径长距离管道输水系统,其运行工况复杂,压力变幅大,应充分考虑长距离大型有压输水管道发生破坏性水锤事故的多样性及其特点.针对工程特点着重对空气阀型式、布置等进行分析论证,确保压力输水系统安全、可靠,减少维修,节约运营成本.     

长距离输水系统中空气阀的运行特性研究

长距离管道输水工程中,空气阀是重要的排气和负压控制设备。准确模拟空气阀运行特性,对整个供水工程的安全至关重要。为此,分析了空气阀的工作特点,在热力学第一定律的基础上建立了新的空气阀的数学模型,并采用特征线方法,对空气阀的水锤防护作用进行了计算分析。计算结果发现,与采用传统的空气阀数学模型相比,空气阀的进排气过程具有一系列新的特性。     

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。     

南水北调北京段输水系统水力瞬变的控制

根据北京段输水系统工程布置的特点,研究了事故断电条件下水力瞬变引起的液柱分离现象及其防止措施,提出了求解空气阀瞬变过程的新模型.研究表明,可以沿线布置空气阀和单向调压井防止瞬变液柱分离破坏.对沿管线间隔500 m～1 000 m布置空气阀的水力瞬变计算研究发现,过大或者过小的空气阀孔径都是不利的,存在一个抑制液柱分离冲击压力或者高度真空的最优的空气阀孔径.对采用单向调压井防止液柱分离的研究表明,沿线需要布置5座,并提出了合理的设置位置和经济参数.     

空气阀在丹东市输水工程中的应用

文章针对长距离城市地下输水管线,建立了水力过渡过程空气阀的数学模型,说明了新型二级、三级缓闭防水锤型空气阀的特点及其水力瞬变的计算方法。对于长距离管道输水,考虑在充水未经过的管线所有空气阀都会进排气,而不是只在充水来临的一个空气阀工作,得出按照局部管道充水的需要选择的空气阀进排气孔径具有较大的裕量结论,据此提出了一个实用的选择空气阀的类型和布置的方法。并以丹东市应急输水管线工程为例,研究了水击防护的方法,包括空气阀、气囊式压气罐的布置和参数选择及水击防护效果。     

南水北调东线工程输水系统运行风险研究

南水北调东线工程输水系统涉及堤防漫堤、渗透和失稳三种失事模式。分析了输水系统的风险机制,识别出系统的风险来自外来荷载、内部结构、运行管理等三方面,参考我国大坝安全评价和堤防工程设计规范等,建立了风险评价基准。采用层次-模糊分析法计算了输水河道运行综合风险概率;以河段长度为参数,通过聚类分析,得出了输水河道失事后果等级。在此基础上,根据风险评价基准,算出了各输水河道的风险等级。结果表明:高水河风险为低,中运河、胶东输水干线风险为中等,里运河等8段输水河道风险为较低。     

空气阀在长距离输水系统中的水锤防止作用

空气阀在长输水管道中起着重要的防护水锤作用,可以有效地控制输水系统中产生的负压.对空气阀进、排气过程的准确模拟,直接关系到整个供水工程的安全.分析了空气阀的工作机理,并针对长距离、多支路、密闭式输水系统建立了空气阀的数学模型.同时,结合工程实际,利用特征线方法,对阀门关闭和事故停泵过渡过程中空气阀的防止作用进行了计算分析.结果发现,合理布置空气阀,可以有效地抑制输水系统中液柱分离现象的发生,保证输水系统安全.     

南水北调中线河北省北段大型输水明渠工程的优化设计

南水北调中线河北省北段输水明渠长201．9km，最大输水流量240m^3/s；干渠土岩体结构分为64个工程地质段，土体结构分为黄土状砂壤土、黄土状壤土、卵石、砂性土等，存在黄土状土湿陷、高地下水位、饱和砂土地震液化、河滩地成渠．渠道渗漏、冻土等问题。根据不同地质、地形地貌情况分别进行了研究，提出了相应的设计方案和施工工艺要求，确保工程安全。     

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。     

空气阀在长距离输水工程中的应用

介绍了输水管线中空气的来源、危害以及安装空气阀的必要性,对长距离输水管线中空气阀的设置进行了探讨,并根据国内外对有压输水管道气水两相流的最新理论研究和实验成果,对进排气阀的结构原理进行分析,论述了长距离有压输水管路进排气阀选型设计的相关问题。     

南水北调中线京石段应急供水工程地质条件分析与评价

对京石段应急供水工程的各类建筑物及渠道主要工程地质问题进行初步总结与分析,并在今后的施工中应予重视及重点处理与解决．     

南水北调中线枢纽工程施工可视化信息管理系统研究

针对南水北调中线工程输水线路长、建筑物类型多且数量大、投资规模巨大等特点,开发研制了南水北调中线工程控制性枢纽建筑物施工可视化信息管理系统．介绍了系统的模块和功能,并对系统关键性的实现技术进行了探讨．系统的建立不仅能为枢纽工程建筑物的施工和运行管理提供直观形象的动态信息支持,而且可为制定合理的施工组织计划提供科学的依据．     

南水北调中线供水安全与对策研究

针对如何提高南水北调中线工程供水保证率、输水过程的稳定性和安全性,从城市用水安全度的角度,提出了丹江口水库调度、受水区反调节问题,并提出采用瀑河水库作为京津两座超大城市供水安全的调蓄工程的建议。     

南水北调中线跨河工程的泥沙问题研究

河流泥沙及河床变形问题直接关系到跨河建筑物的安全性．南水北调中线工程总干渠要跨越的河流众多,河流的河床组成、河道比降、河流宽度、行洪流量差异极大,而且河道冲刷对跨河工程的影响方式和影响程度也各不相同;同样,不同规模、型式、布置结构的跨河工程修建后对天然河道的影响也不同．分析计算各种影响的程度是跨河工程设计的依据．     

南水北调中线河北段物流风险分析与应用研究

南水北调中线工程河北段线路长，涉及面广，施工组织难度大，资源调度不便，工期和投资风险都非常大．针对这些难题，提出该工程的物流供应一体化战略模型，为工程的建设提供有利的资源供应保障．     

南水北调中线京石河北段工程地基土液化判别与对策

南水北调中线工程京石河北段属总干渠的一部分,工程安全事关重大．在完成10．45万m地质钻探和6万组(点)试验的基础上,对地基土液化进行了评价、分析,优选了防治措施方案,为工程设计、建设提供了可靠的依据．     

南水北调中线工程渠道设计中SDM防渗保温材料摩擦特性试验分析

南水北调中线工程渠道设计中拟选用SDM材料(防渗保温双重功能材料)作为保温防冻衬砌结构来防治混凝土衬砌基土冻胀破坏．为了计算渠道边坡的稳定性,通过室内摩擦试验测得了SDM材料与基土、混凝土之间的摩擦特性参数．对SDM材料的性能以及其与基土、混凝土之间的摩擦特性试验方法进行了简述,并对其摩擦特性试验成果进行汇总和分析．     

南水北调东线治污及其输水水质风险分析

针对南水北调东线工程沿线水污染与水质现状,按照工程通水水质目标要求,以控制单元作为规划污染治理方案、进行水质输入响应分析的基础单元,根据东线治污的目标,在输水干线规划区,山东、天津用水规划区,河南、安徽规划区分别实施清水廊道工程、用水保障工程和水质改善工程。分析南水北调东线一期工程输水水质风险,提出只有在资金和制度保障的前提下,才能确保输水干线水质目标的实现。     

南水北调中线京石段应急供水工程左岸排水设计

南水北调中线工程京石段应急供水工程左岸排水建筑物是总干渠的重要组成部分,亦是解决左岸洪、沥水出路的关键工程,直接影响总干渠的安全通水．主要介绍了左岸排水建筑物规模确定、轴线选择、建筑物类型确定、进出口型式选择及布置、建筑物结构型式选择．