南水北调（中线）冰期输水冰情分析

摘要：为了探索研究南水北调中线总干渠冰期输水可能产生的冰情及对输水的影响,于1994—1997年连续3个冬季进行了冰期榆水原型观测,并取得了一定的成果。文章提出中线总干渠冰期输水的主要冰情形式,它对南水北调冰期输水的运行管理起参考作用。     

南运河冬季输水冰情及对策研究

南运河的冬季输水工作开展较少,冰期输水经验不足。2022—2023年度,南水北调东线北延输水为线路启用以来首次冬季输水。输水期间,在南运河段设立安陵、北陈屯2个观测站点,对冰期输水各个阶段的冰情特点进行观测,从而了解并掌握冰情的变化规律,并提出冰期输水对策,为今后的冰期输水工作提供参考。     

南水北调中线总干渠冰期调度策略及冰害防治措施

通过介绍南水北调中线总干渠2011年以来的冰情,分析渠道出现冰情对输水工作及工程的影响,在总结冰期运行工作经验的基础上,提出冰期输水调度策略,以及冰害防治措施。     

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。     

南水北调中线冰情演变水温与气温阈值研究

南水北调中线工程冬季存在复杂的冰情,影响工程正常输水。为更好地进行冰期输水调度,需要在冬季进行南水北调中线干渠的冰情预报工作。南水北调中线冰情影响因素复杂,冰情初生和转换时气温和水温的阈值是冰情预报模型中的重要判断标准。文章通过对冰情原型观测资料的收集与整理,总结了岸冰、流冰和冰盖初生时日最低气温主要分布在：-8.0～-4.0℃、-15.0～-5.0℃、-15.0～-7.0℃,日平均水温主要分布在：2.5～4.5℃、1.0～2.0℃、0.1～0.5℃,并分析了渠道边坡系数对岸冰初生的影响。     

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。     

大清河系观测河段及南水北调 中线方案冰情计算分析①

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０．０２～０．０３，有冰盖时糙率增加到０．０３～０．０４；假定不出现冰情，观测河段水位将下降０．１～０．４ 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。     

南水北调中线工程典型冷冬年冰情分析及防控措施

南水北调中线工程河北省内渠段冬季输水面临不同程度的结冰问题。基于2015—2016年典型冷冬中线工程冰情原型观测,介绍典型冷冬年渠道水力条件和气候特征,分析长距离输水渠道冬季特征冰情,提出以防为主,拦、扰、捞、排一体的防控体系,为中线工程冬季安全、高效运行提供技术支撑。     

南水北调冰期输水原型观测与研究

为研究南水北调中线总干渠冬季输水冰情产生、发展变化规律以及可能发生的冰害对输水工程的影响,我处于1994－1997年连续3个冬季在引黄入冀总干渠,大清河系北支南拒马河、大清河、白沟引河的部分河段进行了冰期输水原型观测,并取得了一定的成果,为中线总干渠的设计和管理提供参考和借鉴。     

国务院南水北调工程建设委员会办公室鄂竟平主任检查南水北调中线冰期输水工作

正2016年2月5日,国务院南水北调工程建设委员会办公室鄂竟平主任亲临南水北调中线工程检查冬季冰期输水工作,并到长江科学院位于河北岗头隧洞冰情观测站询问了解冰情监测情况,南水北调中线干线建设管理局局长张忠义等一行陪同。长江科学院水力学研究所总工程师段文刚向鄂竟平主任汇报了本冬冰情特点、观测断面布设和观测内容等。针对前期华北地区多年罕见的寒潮袭击,中线局部渠段形成冰塞体,各级领导极为重视,长江科学院院长郭熙灵要求加大冰情观测力度及资料积累,将成果纳入院野外科学观测站,时刻关注了解现场冰情并转达对现场工作人员的问候。项目组通过观测及时建议加密拦冰索,现     

基于防冰专项管理平台及手持终端的输电线路覆冰观测与应用

针对贵州电网输电线路覆冰现状及目前线路观冰存在数据上报不及时、数据收集整理难等主要问题,引入了基于防冰专项管理平台及手持终端的输电线路覆冰观测思路,通过建立防冰专项管理平台、建立移动专线网络通道、固化覆冰数据收集及计算模板,以移动式手持终端为载体,实现现场观冰基础数据直接调用、现场覆冰数据填写、覆冰照片拍摄、现场自动计算覆冰厚度及覆冰比值、现场观冰数据实时上传及后台覆冰数据统计分析等管理,大大提高了输电线路现场观冰工作效率。     

输电线路覆冰对电力网的影响及危害分析

输电线覆冰将严重影响电网安全运行,会导致杆塔荷载增大、输电线垂度增大。覆冰严重时还会引起倒塔。行对于此,分析了输电线覆冰对输电线安全的影响,即输电线覆冰对输电线负载的影响、覆冰厚度增加时对输电线强度的影响,为输电线路设计和安全提供了参考。     

输电线路舞动情况数据统计分析

从数据统计角度研究输电导线舞动,根据统计输电线路舞动资料,由气象、地形、线路结构参数对输电线路舞动进行分析表明:气温在-2℃～-3℃、覆冰厚度在4～6 mm、风速在7～9 m/s、冻雨、小雪或雪粒天气情况下,导线分裂数越多、导线截面越大,越易发生大范围舞动.     

西伯利亚布鲁斯地下水溢流积冰的边坡水热过程模拟

俄罗斯萨哈(雅库特)共和国属于典型高纬度寒区,是世界地下水溢流积冰问题最严重的地区之一,布鲁斯位于萨哈共和国汉加拉斯基区东部,是地下水溢流积冰现象的代表性区域。在实地勘测的基础上,采用Geo-studio软件结合气象数据对不同时期山谷边坡的温度场、渗流场的分布特征进行耦合模拟并分析其对地下水溢流积冰发育的影响。结果表明:(1)研究区长达192 d稳定的负温环境,使得边坡内部过水通道温度环境维持地下水接近冻结-未冻结的临界状态,有效地提高了其溢流到地表(或积冰体表面)后的冻结效率。坡体外部最低可达-43℃的超低温度,也为其冻结提供了足够的冷量。(2)寒武纪碳酸盐岩的强风化带是坡体内为溢流积冰供水的主要过水通道,其地下水渗流速度最高可达1.23 m/d,较其他岩层水流速率(一般不超过0.05 m/d)明显加快。(3)同时充足的地下水补给为地下水溢流积冰的形成提供物质条件,形成较高的地下水水位为地下水渗流提供驱动力。本研究可为中国及其他国家和地区的地下水溢流积冰相关研究提供科学参考。     

“寒潮特征法”封河预报探讨

众所周知,由于特定的地理位置,黄河下施属于不稳定的封冻河段,冰情变化非常复杂。本文根据４０多年实际观测资料,阐述了侵入黄河下游地区寒潮的规律及特点,分析了气温、大河流量及河道边界条件对封河的影响,并根据以“寒潮特征”为主的影响因素建立了黄河下游封河日期预报模型,经实测资料检验,预报结果比较满意。     

不可控12脉波整流的输电线路直流融冰研究

在覆冰输电线路的融冰方法中,与传统的交流融冰法和机械除冰法相比,直流融冰法具有所需电源容量小、高效、方便等优势。研究了采用不可控12脉波整流的直流融冰方法,分析了不可控12脉波整流直流融冰原理,在确定相应型号导线融冰电流的基础上,计算出实现导线融冰所需的融冰电压和交流侧电压,并由此确定整流变压器的额定电压比,分别推导出上下整流桥串／并联两种接线方式条件下覆冰导线的可融长度。仿真结果表明,该方法在不同型号导线的一定长度范围内具有良好的融冰效果,为解决输电线路覆冰问题提供了一种可靠技术。     

基于力学测量的架空输电线路覆冰监测系统

对输电线路覆冰载荷进行了力学分析,讨论了覆冰厚度的计算方法。开发了基于架空输电线路轴向张力、二维倾角和风速风向、温湿度等气象信息测量的覆冰监测系统。利用全球移动通信系统（GSM）/通用分组无线电业务（GPRS）网络,线路监测终端与中心监控主站进行数据传输,由主站专家系统软件利用相关覆冰理论模型分析导线覆冰状况,及时给出除冰信息,有效预防冰害事故发生。     

加格达奇东小河地下水溢流积冰影响因素

黑龙江省大兴安岭地区的加格达奇区属于典型的高纬度寒区,是我国地下水溢流积冰问题最严重的地区之一。东小河位于加格达奇市区东部,是区域溢流积冰现象的代表性区域。采用实地踏勘和水文地质物探等方法,分析了该地区溢流积冰现象形成三个阶段及其特征,特别是气象因素、流域下垫面因素、冻土层因素的影响,指出加格达奇区流域下垫面因素中的浅薄含水层和冻土层因素是该地区独特的溢流积冰现象形成的关键因素。     

2008年桂北架空线路覆冰的初步分析

根据2008年广西桂北电网遭受雨雪冰冻灾害的覆冰特点,对强冷空气入侵的天气变化过程、覆冰形成的条件、线路覆冰厚度的计算、本次覆冰的特点、重现期的评估以及实际冰厚与气象区划的比较等多方面进行分析,提出加强电网抗冰能力的建议.     

南水北调西线工程水环境影响分析

南水北调西线工程调水后，引水坝址下游局部河段水量明显减少，但影响范围和程度十分有限。随着两岸环保力度的加大，排污量的减少，径流量减少对局部江段水质的不利影响，可得到控制。预估调水后下游水质不会发生类别变化。