调水工程系统的水力控制仿真及参数的优化

本文将现代控制理论与数字仿真技术相结合，建立了包括管道、泵站及前池等明渠输水系统的水力控制状态模型，并运用神经网络理论对参数进行优化。在数字仿真平台上对所建立的调水工程全系统进行了动态仿真模拟，通过对实例的优化仿真模拟证明：该仿真模型对调水系统具有良好的调节和控制性能，实现了输水系统水力控制过程动态仿真的可视化；神经网络理论的应用也使系统参数得到优化。     

面向结构图的分汊河道截流过程仿真与优化研究

采用面向结构图的仿真方法，基于Matlab／Simulink软件平台，提出了分汉河道截流过程仿真与优化方法。结合截流情况建立截流系统仿真模型，并采用混合遗传算法对模型进行求解，在仿真基础上对截流系统进行优化分析。该方法实现了建模与仿真的模块化、结构化和可视化，并且模块可重用性强便于模型的修改和集成。面向工程实例，根据河道汉口处两江水位相等的特征，建立了目标函数方程并采用混合遗传算法求解，该算法求解精度高、收敛速度快，仿真结果证明了以上方法的科学性和有效性。     

分段低压输水管系水力振荡的动荷载分析

本文将结构动力学思想引入到水流振荡问题中分析来，深入探究了非恒定流调节时，分段低压输水系统水面及流量振荡的机理。并应用仿真计算，证明来水过程即为输水系统相应的动荷载。在此基础上结合信号分析理论研究了来水过程对输水系统水力振荡的影响，采用三角函数方式控制来流，可以实现通过对动荷载的控制来减小输水系统的水力振荡。     

面向结构图的分汊河道截流过程仿真与优化研究

采用面向结构图的仿真方法,基于Matlab/Simulink软件平台,提出了分汊河道截流过程仿真与优化方法。结合截流情况建立截流系统仿真模型,并采用混合遗传算法对模型进行求解,在仿真基础上对截流系统进行优化分析。该方法实现了建模与仿真的模块化、结构化和可视化,并且模块可重用性强便于模型的修改和集成。面向工程实例,根据河道汊口处两江水位相等的特征,建立了目标函数方程并采用混合遗传算法求解,该算法求解精度高、收敛速度快,仿真结果证明了以上方法的科学性和有效性。     

设置保水堰管涵输水系统的水力瞬变数值仿真

为研究大型调水工程的水力瞬变过程,采用明渠非恒定流方程及Preissiman方法模拟无压管涵非恒定流、有压管涵水击和明满交替流,提出了设置保水堰的长距离管涵输水系统的水力学仿真模型。所建立的数值模型可模拟包括管涵明满交替和保水堰跌水等复杂的水流现象。数值仿真结果表明,在检修闸门和下游管涵之间设置保水堰,可以调节输水管道内的压力,避免紧急启闭时发生液柱分离以及检修闸门突然关闭时因明满流交替而产生强烈的冲击水压。     

基于系统动力学的电力系统中长期负荷预测

将系统动力学应用于电力负荷的中长期预测。首先根据历史用电情况分析建立模型结构图，然后进行方程式设计，最后通过仿真和参数敏感度测试证明模型的合理性和实用性。电力系统负荷中长期变化是一个受政策、经济等多方面不定因素综合影响的动态过程，采用系统动力学的方法进行预测可以充分利用专家的经验，并且在模型使用中不断积累经验，提高了预测精度。     

长距离输水渠系控制蓄量运行研究

对长距离输水渠系控制蓄量运行的实现方法进行了研究,建立了一个包含倒虹吸、渡槽、取水口等建筑物在内的长距离输水渠道控制蓄量运行仿真模型。选取南水北调中线工程京石应急渠段作为典型渠系进行计算机仿真,结果表明控制蓄量运行方式可通过对整个输水渠系的水量进行合理调控满足渠系下游流量需求,适用于具有复杂运行要求而又缺少在线调节水库的长距离输水渠道系统。     

云南万家口子水电站工程水力过渡过程计算分析

本文是应用<水电站水力-机械过渡过程计算仿真计算通用软件>研究电站在机组突然甩负荷时调节系统过渡过程的特性,计算机组的转速变化和压力输水系统的压力变化.优化导水机构的关闭规律,解决压力输水系统水流惯性、机组惯性力矩和调整特性三者之间的矛盾.     

三峡船闸运行过程仿真方法研究

本文首先阐述了三峡船闸进行模拟的必要性，分析了三峡船闸的运行特点，提出须同时对船闸输水过程和船舶过闸过程进行仿真，建立了模拟船闸输水过程水力特性及航道水流的仿真数值模型；提出采用船舶模拟器进行船舶航行过闸仿真模拟的方法，最后介绍了所研制的船舶模拟器的功能及组成。     

老挝怀博莱水电站工程调节保证计算

调节保证计算是研究机组突然改变较大负荷时调节系统过渡过程的特性,计算机组的转速变化和压力输水系统压力变化,选定导水机构合理的调节时间和启闭规律,解决压力输水系统水流惯性、机组惯性力矩和调整特性三者之间的矛盾,使水工建筑物和机组既经济合理,又安全可靠。文章对老挝怀博莱水电站工程调节保证的设计计算进行了介绍。     

长洲水利枢纽工程1#船闸输水系统设计

简介长洲1#船闸输水系统的布置和特点,通过水力计算分析及水工模型试验成果,指出了船闸闸室的水力特性与停泊条件,为今后该船闸输水系统的施工设计提供依据.     

基于路径熵的长距离输水系统脆弱性研究

为定量分析长距离输水系统的脆弱性,综合运用图论和信息熵理论,建立长距离输水设施系统脆弱性计算模型。首先,根据输水系统拓扑结构网络图,分析长距离输水系统特征,阐明输水系统脆弱性产生机理;其次,依据水流不确定性,提出输水系统路径熵概念,定义最大路径熵,计算相对路径熵,表达输水系统脆弱度;最后,运用深度优先算法(DFS)对节点按离水源距离由近到远进行分层排序,借助序贯方法逐层逐点对模型进行求解。工程案例表明:该输水系统整体脆弱度为0.237 7,可靠性高;节点14脆弱性最小,脆弱度为0.047 0;脆弱度大于0.500 0的节点有6个,应重点监控并优化。本方法为长距离输水线路设计和确定重点监控对象提供决策支持。     

三维仿真系统在大伙房输配水 工程中的应用

大伙房输配水工程三维仿真系统是在工程运行调度工况特别复杂的背景下建立的,其构架核心是SymLinkNJ14仿真数据库系统软件和PMC64仿真软件。本文通过阐述该三维仿真系统在大伙房输配水过程中成功的应用经验,为后续的长距离管道输水工程及跨流域水资源调配工程的仿真系统建设提供参考。     

"倒口出流"消能工在洪江船闸输水系统中的应用

洪江二级船闸水头较大,输水消能问题较突出。通过模型试验对传统的长廊道多支孔的分散式输水系统与在中小水头集中式输水系统中成功运用的“倒口出流”消能工进行了方案比较,最终采用了“倒口出流”消能布置方案,这也是“倒口出流”消能工首次应用于分散输水系统。详细介绍了对模型试验的比选和洪江船闸的输水系统布置。     

水力浮动式升船机输水系统仿真分析

景洪水电站的水力浮动式升船机是通过改变设置在竖井中的平衡重浮筒与承船厢重量之差来驱动整个系统运行。本文根据设计方案,分别建立输水系统能量方程、平衡重浮筒——承船厢系统的运动方程和竖井充泄水的连续方程,并构成了水力浮动式升船机整个系统的仿真数学模型。通过计算,得到了输水系统水力特性及承船厢运行特性参数的变化过程。结果表明,承船厢运行速度平稳,最大加速度为 0.009m/s2,不超过加速度设计要求限值,说明水力浮动式升船机输水系统能够保证承船厢的稳定运行,竖井、平衡重浮筒及承船厢的布置型式是合理的。     

基于节点的长距离输水系统网络结构抗毁性测度

为量化长距离输水系统网络结构抗毁性,根据输水系统拓扑网络特征,分析输水节点结构重要性与网络结构抗毁性的耦联关系;从节点中心位置、节点被并行中心节点替代程度两个维度,刻画输水系统节点位置对网络结构抗毁性的影响,建立耦合中心性、容毁性的节点结构重要性表达;通过计算平均节点结构重要度,确定节点对系统破坏贡献程度,分析节点结构重要度离散水平,综合表达输水系统网络结构抗毁性。工程案例表明:处在中心且不可替代的节点最重要,对网络结构抗毁性影响最大,应重点监控并优化;节点结构重要度分布越离散,网络结构抗毁性越低。该方法可为从长距离输水网络结构视角分析其系统可靠性提供定量测度手段。     

基于D-S理论的输水建筑物安全多准则模糊综合评价

为了对输水建筑物运行状态进行全面和客观的评价,构建了输水建筑物运行安全评价指标体系,介绍了多种评价准则,并结合D-S证据理论,提出了融合多个评价指标和多种评价准则的输水建筑物安全模糊综合评价方法。以天津市南水北调工程为例进行评价分析,结果表明:采用基于D-S证据理论的综合评价方法可以避免单一方法评价的片面性,提高评价结果的准确性。研究成果为客观评价输水建筑物运行状态提供了新的途径,为输水建筑物安全运行提供了决策支持和科学依据。     

输水建筑物安全运行的模糊综合评价

输水建筑物的安全运行是保证引水工程能发挥其工程效益的基本前提。通过从安全监测仪器获得的定量数据与定性的日常运行管理两个方面对输水建筑物进行安全评估,将定量与定性两类指标纳入到评价系统中,完善安全评价体系,提高输水建筑物的安全度。而且基于多层次模糊综合评价方法的采用保证了定量计算的精确性、定性判断的科学性,又保证了定性与定量指标综合评价的统一性,使输水建筑物安全运行的模糊综合评价更具客观性、可信性。     

万家寨引黄工程北干线输水损失分析

万家寨引黄工程北干线系统输水损失，是关乎输水运行成本和水资源有效利用的重要问题之一。由于各类建筑物施工方法，材料及工艺的差异。其输水损失差异较大，计算方法和计算参数各不相同，文章在对各类建筑物进行输水损失计算的基础上，分析了不同类型建筑物的输水损失特点，提出了减少水量损失的建议和设想。     

南水北调中线工程总干渠冬季大流量输水 水温调控措施

为保障南水北调中线工程冬季输水安全，利用建立的总干渠全线一维水温模型，针对 350、280、210 和 150?m3/s?这 4 种不同输水流量方案，模拟分析各方案在强冷冬、冷冬、平冬和暖冬等典型冬季气象条件下总干渠 冬季输水保温效果，在此基础上提出总干渠冬季无冰盖大流量输水水温调控措施。结果表明：针对不同典型冬季 气象条件，在有限条件下采取无冰盖大流量输水调度运行方式，可不同程度缩短输水流动时长、减少沿程水体热 量损失，从而达到保温效果；在各典型冬季年份气象条件下，随着总干渠输水流量增大，沿程水温比降相应减缓， 明渠末端水温相应提升；在冬季气象条件适宜情况下，总干渠冬季采取无冰盖大流量输水水温调控措施，既有利 于减小水温降幅，同时也可有效解决冬季输水能力受限问题；建议根据总干渠中短期气温预报和水温预测情况， 在冷冬、平冬和暖冬等典型冬季气象条件下尽可能采取较大输水流量输水模式，在强冷冬气象条件下可分时段、 分渠段采用无冰盖大流量输水模式。