南水北调中线工程输水调度初始控制策略研究

南水北调中线工程输水干线由61个节制闸控制水流。根据各渠段内进出流量及渠道内初末状态体积的变化,可以将调度过程中各渠道的流量体积变化归纳为关闭充水、关闭泄水、开启充水、开启泄水4种情况。根据这4种运行情况,分别制定相应的控制策略,确定各节制闸流量调整的起始、结束时刻,最终得出了南水北调中线工程输水调度初始控制策略,满足渠道安全运行要求。     

南水北调中线一期工程输水调度方案研究

为了给南水北调中线一期工程的长距离明渠输水工程提供高效的输水调度方案,使之成为中线工程安全运行的基础,也是及时、准确完成供水任务的保障,研究提出了调度过程中充水、正常运行、应急调度和退水4个阶段的调度目标、约束条件、调度方案,并在2010年南水北调中线京石段临时通水中进行了运用,取得很好的效果。     

南水北调中线工程输水渠道桥梁影响分析

采用堰流公式对南水北调中线总干渠中的大量桥梁对渠首水位和水头损失的影响进行模拟计算和分析。计算结果表明,桥梁对渠首水位的影响不能用每座桥梁的水头损失进行简单叠加;在采用阻水能力较小的半圆头尾型桥墩时,设计和加大流量下由764座桥梁引起的渠首水位增加分别仅为0.194 m和0.238 m。通过对所有桥梁水头损失的计算比较发现,不同的桥墩形状造成的总水头损失相差较大,选用流线型、水流易于通过的桥墩形状可以节约相当部分的水头。     

南水北调中线工程冰期输水研究

介绍了南水北调中线工程冰期输水采用数学模型计算取得的初步成果.其参数以与南水北调中线工程条件类似的渠道或河道冰水力学的原型观测及资料分析确定.计算结果表明:南水北调中线工程在鹤壁以北具有水内冰的生成条件,愈向北水内冰含冰量愈大;在计算条件下不致影响冰期输水量;由于总干渠冰期流速较大,不可能结成冰盖;建筑物及边坡冻胀问题应予以重视.     

南水北调中线工程输水渠道桥梁水头损失影响分析

南水北调中线工程是长距离的跨流域调水工程，总干渠全长约1200km，沿线的公路桥、排洪槽等共764座。在该工程可行性审查及论证中，有专家认为如此多的桥会引起累积9～10m的水头损失而影响工程的设计水位。针对此问题，采用数值模拟的方法进行了一定的分析。通过水力学模型计算，每座桥的水头损失约为0．019m。而全线764座桥引起的累积壅水，在陶岔渠首只有0．44m的水头差。因此多桥引起的累积水头损失，不能简单地用单桥的水头损失进行累加。     

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。     

南水北调中线冰期输水安全调度分析

分析了南水北调中线黄河以北冬春气温特点,可能发生的冰凌现象及运行原则。提出了防治倒虹吸管冰塞的临界淹没水深,以及在明渠中形成稳定初始冰盖的临界水力学条件,最后研究了开河特点及冰凌灾害的控制方法。     

南水北调中线工程管道输水方案

南水北调中线工程从丹江口水库引水 ,水源水质优良。采用全封闭式管道输水 ,工程永久占地少 ,抗风险能力强 ,防渗、防蒸发 ,水质不污染 ,输水安全可靠 ,输水利用率高 ,满足北京、天津、石家庄、郑州等大中城市的居民生活和工业用水要求     

南水北调中线干线中控室输水调度模式优化研究

南水北调中线干线工程现地管理处中控室是感知通水运行安全态势最基本最基础的条件。南水北调中线工程全线通水5年,输水调度经历了不同复杂工况运行的考验,信息机电设备硬件、自动化调度监控系统软件、标准化管理制度三大支撑体系建设应用基本健全完善,为中控室职责定位调整提供了根本保障。提出将中控室以"实时调度、全程监控、应急调度"三大输水调度核心功能为主的职责,调整优化为"调度运行、安全监管、应急指挥"的现地管理处综合管理中心的职责,调度值班改为全员轮值模式,作为推进南水北调中线建管局"所有人查所有问题"的主要载体,实现"供水保障补短板、工程运行强监管"的工作目标。     

南水北调中线工程渠道建筑物施工研究

南水北调中线工程是我国迄今为止规模最大的跨流域调水工程，由于该工程气候带调水，流量大，建筑物等级同，结构尺寸断面大，且总干渠上建筑物多为薄壁板梁结构，其施工较常规水工建筑物有所不同，本文就其施工特点进行了分析。     

南水北调中线工程冬季输水冰情风险研究

针对南水北调中线工程冬季输水冰情的安全运行问题,以南水北调中线工程河北段为研究对象,以热平衡理论为出发点推导出目标单元渠段的整体总热量变化公式;采用单因素局部分析法选出风险评价指标,基于概率论构建了风险评价指标之间的联合概率密度函数,将气象事件发生概率、热量变化率与冰情风险等级一一对应,从而对渠道冰情进行风险评估。对2021年1月6—8日南水北调中线工程河北段输水渠道冰情风险分析结果表明：在整个热交换过程中,短波辐射、蒸发和对流热交换是影响热量变化的主要因素,且夜间渠道的热量散失明显大于白天,加大了夜间发生冰情的风险;沙河节制闸—渠末段虽然与其他渠段风险等级一样,但其单位面积热量损失明显高于其他渠段,接近于极高风险,应加强对该渠段的实时监测并做好冰情防护。     

南水北调中线干线冰期输水动态调度初探

为保障输水运行安全,南水北调中线安阳河以北段针对冰期通常采取高水位、小流量、低流速的输水模式,导致下游供水量较正常输水期大幅度减少,既影响工程效益发挥,也使得冬季水量供需矛盾日益凸显。基于历史观测数据和冰情发展规律,在2021—2022年度冰期输水期间,中线工程首次采用动态调度、优化控制的方式,预测研判气温、水温、冰情发展,采取相宜的调度模式,科学增加输水的时间和范围,在安全平稳完成冰期输水任务的同时,冬季3个月安阳河以下实际供水量较同期计划增加3.38亿m3,动态调度实效显著。     

南水北调中线工程冰期输水平稳过冬

<正>2月28日,南水北调中线工程冰期输水正式结束。自2018年12月1日进入冰期输水以来,南水北调中线建管局通过制定冰期输水调度方案、加强现场管理等,为冰期输水工程安全调度与平稳运行提供保障,确保了输水工程平稳过冬。截至2019年2月27日,中线工程共平稳输水12.29亿m3。     

南水北调中线工程调度方式简介

中线南水北调水资源调度的方法是涉及工程可行性论证的基础课题，调度结果是确定工程规模的主要依据。文内概要介绍了可行性阶段关于此问题的研究成果，给出了主要的数学模型及模拟求解时所依据的调度原则，讨论了其合理性。基本指导思想是将引汉水，当地地表水，，地下水结合起来，并把受水区划发为若干小片（子系统），进行三水统一调度，相互补充，共同承担供水任务，使各种水资源发挥各自的优势，都得以充分利用，并保证重要用水     

南水北调中线工程冰期输水冰情及措施研究

在系统分析中国北方河渠冰期输水问题的基础上,通过采用一维非恒定水-冰热力学数学模型,系统模拟了输水过程中沿程不同冰情发生、发展变化过程.提出了采用Fr数、流冰密度、负积温综合判别不同冰情的方法,预测了南水北调中线工程冬季输水不同冰情的时空分布特征,并初步分析了冰期输水的特性及影响因素,提出了冰期输水冰情防治和预防措施等方面的建议.     

南水北调中线工程输水建筑物整流累积效应研究

为分析输水建筑物整流对南水北调中线工程输水能力的影响,以陶岔渠首闸至十二里河渡槽渠段为例,建立一二维耦合水动力模型,其中渠道段采用一维模型,4个输水建筑物段(刁河渡槽、湍河渡槽、严陵河渡槽和淇河倒虹吸)采用二维模型,利用多年实测数据对耦合模型进行率定。分别对无整流方案和15种整流方案进行模拟计算,分析不同整流方案对上下游的影响,进而确定水头损失最小的整流方案。结果表明:单体整流影响范围为建筑物上下游3~5.km,多个建筑物整流的累积效果小于单个建筑物整流效果的线性叠加;对渠段中间2个输水建筑物(湍河渡槽、严陵河渡槽)进行整流的效果优于对上下游2个输水建筑物(刁河渡槽、淇河倒虹吸)进行整流的效果。     

南水北调中线工程应急调度目标水位研究

以南水北调中线工程为例,建立一维应急调度数值模型,选取典型渠段作为算例,研究中线工程总干渠突发事故应急调度时输水明渠节制闸闸前目标水位的设定对渠道节制闸水位壅高、渠段退水量等参数指标的影响。研究表明:目标水位的设置直接影响到渠道退水量、渠道最高水位壅高。闸前目标水位越高,渠道水位壅高越高,但渠道退水量越小。为提高应急调度的安全经济性应在保证不发生漫顶事故的前提下,尽量加大事故上游渠段节制闸前目标水位。研究成果可为中线工程应急预案的建立提供参考。     

南水北调中线一期工程水量调度方案研究

南水北调中线一期工程线路长、涉及面广,其调度方案需协调水源区汉江丹江口水库和受水区4省(直辖市)的供水,统筹考虑防洪、供水、发电、航运、生态用水需求,调度目标及维度十分复杂。为制定切实可行、便于操作的水量调度方案,在南水北调中线一期工程规划、可研相关成果的基础上,提出水量调度体系、年度水量调度计划编制技术路线,以南水北调中线一期工程2017~2018年度水量调度计划编制为例开展了研究,指出年度水量调度计划存在的问题并提出相关建议。南水北调中线一期工程水量调度方案在中线一期工程通水以来的3 a时间得到了有效应用,为未来年度水量调度计划的完善提供了科学的依据,也为工程的安全、稳定运行和管理奠定了基础。     

南水北调中线工程水量仿真调度模型研究

南水北调中线工程是一个大型复杂调水系统，本文在分析其调水特点的基础上，应用系统科学的方法建立了该系统的水量仿真调度模型，合理地确定了系统网络结构和模型计算原则，并通过加入辨识模块和控制修正模块，使模型能快速找出满意解。通过仿真计算，得出了引汉水给沿线各省市的分配水量。对比分析引汉前后的供水情况，表明引汉水与当地水源的联合调节，可使沿线各省、市各用水部门的供水保证率有较大提高。     

南水北调中线工程输水渡槽的安全监测

文中介绍了南水北调中线干线工程中,大型输水渡槽建筑物的安全监测项目设置、监测仪器设施安装埋设施工、监测数据采集情况,通过施工期、充水试验和通水运行期间监测成果分析对建筑物工作状态进行了评价,虽然个别建筑物在充水试验和通水运行期间发现了一些异常问题,但目前建筑物处于运行安全状态,最终对通水运行期输水渡槽的安全监测工作提出了建议。