受调水干渠影响的坡水区洪水数值模拟

本文建立了反映坡面串汇流特点的平面二维水动力数学模型,对南水北调（中线）总干渠穿越的安阳河串流区进行了自然与工程状态的洪水数值模拟。模拟成果很好地反映了总干渠左岸区域5条河沟在不同时刻洪水串流过程、淹没面积、淹没深度以及总干渠左岸沿线洪水位;同时针对淹没状况,对串流区各河沟穿渠建筑物的泄流能力、位置进行了分析研究。作者对一些穿渠建筑物的位置、泄流规模及方式提出改进方案,模拟显示修改方案有效改善了总干渠左岸局部积水淹没严重的不利状况,对总干渠工程设计及区域防洪评价有参考价值。     

大型调水工程多河流洪水演进数值模拟研究

 根据大型调水工程总干渠与沿程河流交叉情况、总干渠线路布置及交叉河流洪水过程等特性,建立了多河流二维洪水演进数学模型。并将其应用于模拟某大型调水工程总干渠左侧7条河流300年一遇的洪水演进过程。模拟过程中对坐标变换、网格划分、数值离散、动水边界及干床处理、计算成果可视化等关键技术问题进行了研究,并提出了相应的处理方法。计算分析了与总干渠交叉的各河流洪水演进过程、交叉断面水位变化过程和总干渠左侧洪水水面线等。并对计算成果数据进行了动态可视化处理,生动地显示了洪水演进的全过程。计算的各河流洪水过程和最高洪水位为工程设计提供了科学的参考依据。     

引嫩干渠衬砌工程冻害防治技术研究综述

引嫩干渠渠道工程普遍存在着冻害问题,根据干渠膨胀土和分散土特性,通过现场试验结合室内模型试验和数值计算,得出了不同土体结构宜采用不同护坡结构的优化设计,为引嫩总干渠衬砌处理,为工程设计的优化及总干渠膨胀土及分散土段的大面积施工提供依据。     

总干渠侧渗情况的初步探讨

总干渠侧渗水量是总干渠输水损失的一个重要指标,也是两侧地下水补给的一个来源。文章就影响总干渠侧渗的因素、总干渠目前侧渗情况、总干渠侧渗水流水流运动与灌区地下水流运动的关系、总干渠与黄河侧渗关系;总干渠侧渗水量的计算等方面进行了论述。     

南水北调中线工程总干渠渗流与蒸发损失研究

为了正确评价南水北调中线总干渠1 000余km渠道的渗漏损失,找出产生渠道渗漏的主要影响因素以及控制这些影响的方法,进行了总干渠渗流输水损失分析研究.在开展国内外调研和全面分析南水北调已有地质资料的情况下,对南水北调中线总干渠进行分类,确定计算模型,选取适当参数,进行适当假定,采用有限元方法对总干渠输水损失进行了计算和合理性分析.计算结果表明:在采用全线衬砌情况下,衬砌完好时的渗漏量很小,渠系水利用系数很高;衬砌有一定破损时,渠道渗漏量与渠基渗透性关系密切;同时,还得出了3种破损率条件下的总干渠渗流、蒸发损失.     

长距离输水明渠病害处理及防治

介绍了北疆某供水工程总干渠的病害形式及防治措施.由于长距离输水明渠渠线较长,渠床地质条件复杂,出现多种破坏形式.针对总干渠运行中已经出现的7种主要破环形式,分析了产生病害的原因,详细介绍了相应的处理措施,以保障了总干渠的安全运行.     

南水北调中线总干渠水头优化分配

南水北调中线总干渠渠道线路长,建筑物数量大、类型多,进行水头优化分配对于节省工程投资,合理的进行总干渠工程布置有着重要的意义.通过优化计算,提出了总干渠水头优化分配方案,确定了3个渠段之间的水头分配值以及各段内分段渠道和各个建筑物的水头分配值,并对方案进行了验证.     

南水北调北京段工程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,对南水北调总干渠西四环暗涵工程线路比较进行了较详尽的阐述.     

引洮供水一期工程总干渠隧洞选型设计

隧洞是引洮供水一期工程总干渠最为重要的建筑物之一,隧洞设计的好坏直接关系到总干渠的投资及安全运行.通过引洮总干渠隧洞的选型设计,总结出了不同围岩工程地质条件及不同施工条件下无压明流隧洞的设计思路及宜采用的横断面形式.     

南水北调中线工程总干渠水面线研究

南水北调中线工程总干渠设计需要3条特征水面线,即:设计水面线、设计流量水面线、加大流量水面线.合理地确定特征水面线,对于总干渠设计、工程投资及安全运行影响重大.就建立总干渠数字模型的必要性与可能性进行了研究,在数字模型上进行设计流量水面线和加大流量水面线的计算,并就过水建筑物的壅水特性及桥墩、渠道变截面对水面线的影响进行了分析.还就总干渠在运行过程中如糙率、建筑物渐变段水头损失系数发生变化时,可能对水面线的影响作了敏感性分析.     

长距离输水渠道超高设计研究

我国现行的工程设计规范中,对输水渠道的超高设计标准适应性不强,难以适应长距离、大流量的输水渠道超高设计。现代渠道设计中普遍采用了节制闸控制技术,水流控制过程会引起水位波动,在以往的超高设计中水流涌波考虑较少。从非恒定流角度,对渠道超高的主要影响因素进行了分析和实例计算,提出了有节制闸控制的长距离输水渠道超高设计公式和方法,可供渠道设计时参考。     

引黄灌区总干渠挟沙能力时空变化及其影响因素研究

引黄灌区挟沙能力特性研究一直是泥沙研究的重要课题。以包头镫口扬水灌区总干渠为研究对象,分析了影响总干渠挟沙能力的因素。结果表明影响总干渠挟沙能力的主要因素是流量、悬沙中值粒径、来水含沙量。总干渠挟沙能力沿程变化规律是离泵站出水口越近挟沙能力越大;时间变化规律是春灌期挟沙能力小于其他三个灌水期的挟沙能力,秋灌期挟沙能力最大。总干渠挟沙能力在春灌初期小于来水含沙量;其他时段挟沙能力大于来水含沙量。     

南水北调中线工程总干渠水力学 仿真模型研究

以节制闸为边界将南水北调中线总干渠分为若干子段,采用闸门过闸流量公式、能量方程、圣维南（Saint-Venant）方程组和低压管流方程分别计算闸门水位流量关系、明渠恒定流、明渠非恒定流和有压建筑物非恒定流,以此建立总干渠水力学计算模型。通过双重迭代方法对水流方程、过闸流量方程进行联合求解,以模拟总干渠运行调度动态过渡过程,以京石段2008年输水实测数据对水力学模型进行验证,结果表明模型具有良好的收敛性和较高的精度。     

南水北调中线工程冰期输水特性研究

应用水力学、冰水力学和传热学等理论,通过建立渠道的气、水、冰的热传导方程,水温控制方程,水流运动、浮冰输移及冰盖发展方程,构建了南水北调中线干渠的一维冰期输水模型。该模型不仅考虑了渠道拦冰索对流冰的控制条件,以及穿黄隧洞等地下结构的地温影响,还通过加入闸门控制算法,模拟了渠道中闸门对水位和流量的调控作用,使得数值模拟结果更能符合工程的实际情况。利用此建立的模型,对该工程黄河以北干渠的冰期输水过程进行了模拟,分析了渠道的冰情特性,研究了冰期渠道的水力响应特性,并提出了渠道冰害防治和运行控制等方面的建议。     

大型输水渠道退水口的退水能力研究

选取南水北调中线工程输水干渠中的澎河和澧河退水闸,采用一维非恒定计算软件,模拟计算各种紧急情况下干渠中的非恒定流态,对其退水能力进行分析和校核。结果表明:渠段两端闸门同时紧急关闭且退水闸不启用时,渠段中的水面会发生长时间的振荡。同时关闭草墩河和澎河节制闸以及该渠段间的分水口时,在设计流量下,即使不开启退水闸,也不会引起渠道漫溢;在加大流量的情况下,澎河退水闸和澧河退水闸必须同时启用至少3 h才能有效避免漫溢事故的发生。所关闭的两个节制闸间的渠段越长,退水闸运行的时间也越长。     

北疆供水工程主干渠突发水污染事故污染物运移扩散研究

为制定北疆供水工程主干渠科学、可行的突发水污染事故应急预案,保障供水水质安全,基于MIKE 11的水动力模块(HD)和对流扩散模块(AD)构建了北疆供水工程主干渠00+000—57+300段的水质模拟模型,通过对模型参数的率定和验证,表明该模型具有较理想的模拟效果.研究结果表明:突发水污染事故发生后的一个小时是应急处置...     

基于控制蓄量法的南水北调渠系运行方式研究

南水北调中线一期工程现运行采取以需定供的供水方式,此供水方式面临用水户临时分水变化的情况。为此,提出了一种基于控制蓄量法的渠系运行方式,该方式可以充分利用渠道自身体积调蓄能力,快速响应各种非计划的分水、退水流量变化,减少沿线需要参与调节的节制闸数量。该方法包括蓄泄运行周期判断、可调蓄体积分析和节制闸日过闸流量生成3个部分。以南水北调中线一期工程陶岔渠首—北拒马河节制闸的渠段为模拟对象进行了验证,结果表明:该运行方式可以满足中线总干渠安全运行和高效控制的要求,提高了总干渠控制系统的灵活性和稳定性,对于大型渠系的复杂分水条件有较好的适用性。     

黄河下游灌渠水流泥沙数学模型

本文结合灌渠的结构特点及水流泥沙特性，对一维非耦合，非均匀、不平衡沙基本方程组进行了合理的简化，根据实体模型试验实测资料，确定了自流与提灌时干，支渠分流的不同分沙分水比。     

泾惠渠灌区干支渠改造工程中桥孔形式的探讨

通过对泾惠渠渠道改造工程中两种桥孔形式在水流条件、工程造价方面的比较,为灌区干支渠道改造工程中桥孔形式的选择提供了理论依据。     

南水北调中线工程运行的环境问题及风险分析

为使南水北调中线工程更为优质、合理地发挥作用并预防工程所带来的不利环境影响,分析讨论了中线工程水源地、总干渠以及因调水引起的汉江中下游的主要生态环境问题及潜在风险。工程水源地丹江口水库主要面临农业面源污染、重金属污染和库区消落带生态脆弱等环境问题。中线总干渠面临的主要环境问题包括藻类、贝类异常增殖和跨渠桥梁交通运输事故风险性污染,另外还存在地表水漫溢、地下水渗透和大气污染物沉降等带来的水质污染潜在风险。工程本身所引起的生态环境问题,是汉江流域中下游地区水量减少所导致的局部区域富营养化和水华。针对上述不同的环境问题,提出了应对策略和规避风险的建议。