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。     

南水北调中线工程2014—2022年冬季水温与冰盖观测分析

南水北调中线工程自2014年12月全线通水以来已运行8个冬季，为防止冰塞冬季输水流量控制为设计流量的30%~50%，严重制约了工程输水效益的发挥。因此，渠道水温和冰盖特性一直是冬季输水关注的重点问题之一。实测数据表明：①冬季输水流量总体逐年增大，最末段保持相对稳定，岗头闸流量约为50 m³/s，北拒马河闸约为25 m³/s;②冬季气温总体以暖冬居多。保定站最低气温-22.0 ℃，3日滑动气温极值-10.7 ℃，短期强寒潮可能是今后冰盖生成的关键驱动因子;③冬季水温沿程逐渐降低，渠首陶岔闸最低水温6.7 ℃，渠末北拒马河闸多数年份降至0 ℃附近。北拒马河闸水温最大降幅10日内由3.5 ℃降至0 ℃，期间渠段水温降幅亦达到极大值1.69 ℃/100 km。④2016年冬季冰盖最长达280 km(最南端延伸至午河闸)，次之为2015年冬季的73 km和2021年冬季的38 km，有两个冬季未生成冰盖。岗头闸-北拒马河闸近90 km是冰盖多发渠段，应引起关注。基于冰盖生成前实测数据，以初始水温和区间气温为输水条件，拟合给出了2 d、3 d和7 d等不同预报时效的简化水温模型和冰盖生成临界阈值。初步分析认为：冬季气温和输水流量是冰盖生成的两大关键驱动因子，流量越小气温越低越易生成冰盖，1月出现的短期强寒潮更易于导致冰盖生成。2016年冬季严重冰情是二者叠加的结果，2015年冬季冰盖主要是输水流量小诱发，而2021年冬季冰盖主要是短期强寒潮所致。     

南水北调中线黄河北～羑河渠段交叉河流水利计算

1总干渠概况输水总干渠自陶岔渠首至北京团城湖全长1277km(不含天津干渠155km),其中河南省境内渠线长731km,占总干渠全长的1/2以上。黄河北～漳河南渠段长237．42km,输水流量265/320～235/265m~3/s,总干渠以明渠为主,明渠与河流全部采用立交。按照先期完成黄河以北总干渠工程的要求,并为河南省境内工程开工创造条件,黄河北～漳河南段工程初步设计分为两段,羑河北～漳河南段(安阳段)长40．322km的初步设计已     

长距离调水明渠冬季输水冰情分析与安全调度

结合南水北调中线总干渠2011年-2016年间5个冬季冰情原型观测数据,分析了冰情时空分布特征、冰盖厚度、冰情现象、冰情演变条件和特点等。2015年-2016年冬季输水流量大,渠道水流流速0.25~0.67m/s,加之遭遇罕见寒潮(-18.6℃)的叠加,局部渠段出现冰塞现象。结合总干渠闸前常水位运行调度方式和渠池水流特点,提出了避免形成冰塞灾害的水流控制条件。即渠池上游控制断面平均流速V≤0.40m/s,Fr≤0.065;下游控制断面平均流速V≤0.35m/s,Fr≤0.055。建议持续加强全线冰情观测,积累冰期输水观测数据,为优化冬季输水运行调度和冰情预报提供科学依据。     

基于气温链的南水北调中线工程冬季气温等级评价

寒冷区明渠冬季输水结冰是常见的自然现象。南水北调中线工程水面一旦形成冰盖其安全输水流量仅为设计流量的30%~50%,而气温是驱动冰盖形成的主要因子,如何科学评价冬季气温等级是冰期输水面临的关键问题之一。分析了沿线8座气象站1951—2021年冬季日平均气温和日最低气温数据,揭示了总干渠气温沿程和年际变化规律。基于拉格朗日质点跟踪法,结合沿线气温-水温-冰盖生成物理过程,提出了气温链概念并给出通用数学表达式。分别采用国标法、一月平均气温法和气温链法评价冬季气温等级,构建了71 a冬季气温位次。结果表明:①总干渠自南向北气温逐级下降速率为0.48 ℃/(100 km),保定站呈加速下降趋势,对冰盖生成贡献最大。②沿线冬季气温总体呈波动上升趋势,升温速率为0.37 ℃/(10 a),强暖冬出现在最近30 a,强冷冬出现在前30 a,气温的总体上升有利于减缓大范围冰盖生成。③对于冰盖生成预测,气温链法优于一月平均气温法,更优于国标法;不同时间尺度组合评价可获得更优的结果;全球持续变暖背景下,可采用一月平均气温法和北方2站6 d气温链法联合评价。④给出了北方2站6 d气温链法冬季等级的分界阈值,即强暖冬T_C≥-4.0 ℃,弱暖冬-5.7 ℃≤T_C<-4.0 ℃,正常-7.4 ℃<T_C<-5.7 ℃,弱冷冬-9.1 ℃<T_C≤-7.4 ℃,强冷冬T_C≤-9.1 ℃,长系列均值为-6.5 ℃。研究成果可更好地为南水北调中线工程总干渠冰盖生成提供新的参考基准。     

南水北调中线一期工程郑州段须水河倒虹吸管身段结构计算

南水北调中线总干渠属特大型输水工程,设计流量290~270 m3/s,加大流量350~330 m3/s。须水河渠道倒虹吸工程是总干渠穿越须水河的交叉建筑物,位于河南省郑州市西、须水镇高庄村东北,进口桩号位于总干渠SH-207+268.4,担负着总干渠穿越须水河向下游输水的任务,是南水北调中线工程总干渠上的主要输水建筑物之一。     

南水北调中线一期总干渠陶岔至鲁山段设计概述

南水北调中线一期工程总干渠陶岔至鲁山段全长约239 km,沿线水文与地形地质条件复杂、穿越大小河流众多、渠道输水流量大、各种渠系建筑物规模大且设计施工技术复杂。扼要介绍了输水工程中一些功能性建筑物的功能、规模确定方式、布置特点以及选型设计过程中分析考虑的主要因素,包括渠道水流控制与渠系防污染措施;对膨胀土渠段渠坡保护,以及大型梁式渡槽结构设计与施工等重大技术问题作了简要阐述。     

南水北调中线一期工程向北京增加调水潜力研究

为了充分发挥南水北调中线工程效益,增强首都水资源战略储备,保障首都供水安全,在南水北调中线一期工程基本不扩建的条件下,研究利用丹江口水库弃水、发挥一期工程调水潜力向北京增加调水量的可行性。结果表明:根据南水北调中线一期工程规划长系列调度调算,中线总干渠陶岔、穿黄、西黑山过水流量达到设计流量的时段不超过20%,总干渠具有一定的富余输水能力,北京市增加调水具备一定的基础条件;惠南庄断面是向北京增加调水的主要卡口断面,其次是西黑山断面和陶岔断面;初步分析,在现状工程条件下,利用丹江口水库汛期弃水陶岔断面可增加调水量约1.5亿m~3;若扩建中线西黑山断面以北干渠段30 m~3/s过流能力时,陶岔断面可增加调水量约2.5亿m~3。     

综合利用水利建设项目投资费用分摊问题探讨——以陶岔渠首枢纽工程为例

<正>一、基本情况陶岔渠首枢纽是南水北调中线输水总干渠的渠首工程,具有调水、灌溉、发电等功能。工程位于河南省南阳市淅川县九重镇,主要由调水建筑工程和电站工程组成。前者主要功能为挡水,引水流量350m3/s;后者主要功能为发电,装机容量50MW,     

南水北调背景下的安阳市水价分析

1 南水北调中线工程概述南水北调中线工程贯穿河南全境,总干渠从南阳淅川县的陶岔渠首到北京市的团城湖,全长1267km,河南境内渠道长度达731km,占干渠总长的58％。南水北调中线工程分配河南用水量约38亿m3。南水北调总干渠安阳段长65.01km,总干渠安阳段设口门3个,设计年供水3.34亿m3。该工程的实施,将缓解安阳市水资源紧缺状况。     

南水北调受水城市水资源配置的探讨

南水北调中线工程从丹江口水库陶岔渠首引水,输水总干渠利用有利地形条件,经长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口,沿黄淮海平原西部边缘布置,至北京团城湖全长1276km,向北京、天津、河北、河南4省(市)供水。总干渠在河南省境内长731km,向受水区南阳、平顶山、漯河、周口、许昌、     

南水北调中线工程交叉河流设计洪水分析

南水北调中线输水工程总干渠自渠首陶岔经河南、河北两省至北京市团城湖全长1 277km,天津干渠长155 km.全线跨江、淮、黄、海4大水系,沿线穿越大小河流701条,控制交叉河流集水面积约90万km2,影响供水范围15.5万km2.其水文气候特性复杂,资料条件差异大,设计洪水计算视流域特性、人类活动影响状况、资料条件等分别采用不同方法.全面系统地介绍和总结了总干渠交叉河流设计洪水分析计算方法、水利工程设计洪水影响及设计洪水成果合理性分析论证等.     

万家寨引黄工程联接段预应力钢筒混凝土输水管管径的确定

1概述万家寨引黄工程联接段上起南干7号隧洞出口，下接太原市呼延水厂，线路全长139.35km。汾河水库以上81.2km采用天然河道输水，输水流量25.8m3/s，每年输水10个月；汾河水库以下58.15km，采用预应力钢筒混凝土输水管(洞)输水，设计流量20.5m3/s，全年12个月不间断输水，每年可向太原市供水6.4亿m3。本输水工程中输水管道管径的选择，是从技术、经济两方面来综合考虑确定的。在确定管道输水流量和糙率的基础上，管径选择受取水口水位、地形条件的制约，同时流速的大小也是管径大小的重要控制因素。在满足输水能力和沿线测压管水头为正压的…     

关于南水北调中线工程河北段景观设计的建议

南水北调中线工程是解决京津及华北地区水资源紧缺问题的超大型跨流域调水工程。输水总干渠跨江、淮、黄、海四大流域,线路全长1264km。 总干渠从河南省安阳穿过漳河进入河北省,基本沿太行山东麓和京广铁路西侧北行,经邯郸、邢台、石家庄、保定4市所辖的25个县市,于涿州市穿北拒马河进入北京市。总干渠河北省境内长度461km,进河北设计流量235m3/s,校核流     

严寒地区长距离输水渠道滑坡段排水方法

<正>1工程概况北疆供水工程输水渠道由总干渠、西干渠、南干渠三条明渠组成,渠线全长800余km,设计流量30.5～68 m3/s,工程等别为大(2)型Ⅱ等工程。工程所在地气候特点为冬季长而严寒、夏季短而炎热,属寒温带大陆性气候,降水少,气温温差大,多年平均气温3.4℃,最高气温40.6℃,最低气温-41.7℃,最大冻土深度1.8 m,最大积雪厚度2.28 m,多年平均降雨量111 mm,多年蒸发量2 289     

大清河系观测河段及南水北调中线方案冰情计算分析

 为研究南水北调中线方案总干渠冰期输水问题，通过对大清河系冰情分析、水位水温验证计算及冰情影响计算表明：建立的一维非恒定水力学和水温数学模型可行且验证精度较高；观测河段无冰盖时糙率为002～003，有冰盖时糙率增加到003～004；假定不出现冰情，观测河段水位将下降01～04 m，过流能力将提高30%～65%。总干渠与大清河冰情对比分析表明：冬季冰期输水期间，总干渠可以不考虑岸冰和底冰，并且难以形成静态稳定冰盖，水内冰、水面流冰、冰塞和冰坝的出现和存在将不同程度上影响总干渠的糙率、水位和输水能力。     

河套灌区水力发电初步探讨

1　前言内蒙古河套灌区是我国具有悠久历史的大型灌区。引黄控制面积1162khm2,目前灌溉面积已达567khm2,远景灌溉面积可发展到733khm2。总干渠作为灌区的输水大动脉,全长230km,渠首设计引水流量565m3/s,现已建成渠首进水闸、渠首电站、第一、二、三、四分水枢纽。总干渠渠首进水闸至刁人沟段,全长180.85km,原设计水面比降为1/12000,水头总落差为34.4m。其中渠道沿线水面落差为15.1m,渠道建筑物总水头差为19.3m。以此参数设计可满足渠道不冲不淤要求。但现在只建成渠首电站跌水及四座节制闸,总水头差仅为9.99m,与原设计相比,总干渠还有9.31m…     

高填方输水明渠水泥搅拌桩防渗墙施工技术

正1工程概况南水北调中线工程干线总干渠为自流输水工程,由于沿线地形起伏较大,不可避免地出现高填方渠段,仅黄河北—漳河北某设计单元填高大于3.00 m的高填方渠道就达15.51 km,最大填高13.00 m。总干渠高填方段渠道设计水位远高于周围地面,且输水流量大,区间两节制闸间储水量多,加之填方渠段多分布在河床漫滩、阶地、古河道及低洼地带,部分填方渠段附近村庄及人口分布     

南水北调中线总干渠(北京段)西四环输水暗涵线路选定

工程线路布置是关系到工程经济合理、总干渠输水安全和降低工程造价的关键,西四环暗涵线路选定本着必须符合北京市城市总体规划的要求;满足小流量自流输水(20 m3/s)的前提下,工程量最少,工程造价最低;保证输水建筑物安全及输水安全;尽量降低工程拆迁;尽量减少总干渠至分水口线路的长度等原则对三条线路进行了比较,最终选定沿西四环主路下行的线.     

南水北调工程关键技术研究

南水北调的每一条输水工程都是我国继长江三峡工程之后最大的超大型水利工程。东线和中线的输水线路长度均在1 000 km以上,西线调水工程要建300 m高坝,开凿100 km以上的超长隧洞;每条线的输水流量为500-800 m3/s,年调水量为100-150亿m3。无论是调水线路的长度,还是调水的规模