万家寨引黄南干连接段天然河道冰期输水

冰期河道输水的关键是解决河道中的冰凌问题。本文结合冰期输水，重点分析河水的形成条件及冰情形态演变，探讨冰盖形成过程，冰期河道输水能力计算，冰期输水措施及对策等。引黄南干连接河道输水段总长６９ｋｍ，河床冰面宽５０－１００ｍ，多年平均最大冰厚０．５３ｍ，封冻期约两个月，最终引水流量２０．５ｍ＾３／ｓ。     

北方河流冰期水流阻力分析

本文通过由流速分布推求冰期河道冰盖糙率系数,提出了由流速分布推算冰盖及河床糙率的计算方法,同时考虑冰盖影响区与河床的流速分布,确定最大流速位置,阐述了冰盖对水流的阻力是研究河道冰情演变及其运动规律的依据.并对河道冰期形成冰盖,其阻力使河道水位升高、过流能力降低、水位流量关系改变.流速分布推算冰盖及河床糙率的计算方法进行了分析.为北方地区基层测站的冰期测验工作提供参考.     

冰期对引黄济津输水的影响

１工程概况引黄济津应急调水工程从黄河位山闸开始，经二、三干渠，通过穿卫涵洞，由临清干渠北上清凉江和清南连渠再入南运河，到天津九宣闸后分两路，一路经马厂减河进北大港水库，一路经西河闸进海河，全长５８０km。２冰期对输水的影响２．１调度难度大为了冰期输水安全，在冰期输水渠道内必须形成完整的冰盖。这就要求上冻前，根据渠道情况，适当加大输水流量，抬高水位，以利于形成高冰盖。未形成完整的冰盖前，水面产生流冰，极易产生冰坝或雍冰，这就要求河道有适宜的引水流量。形成冰盖后，为了不使冰盖坍塌，冰盖下的流量应保持均…     

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。     

长距离明渠冰期输水分析与研究

我国多个调水工程存在或面临冬季输水问题,高纬度寒冷地区的渠道在冬季结冰是一种普遍现象。冰盖和冰塞会导致渠道的水流阻力增加,致使上游水位上涨,影响正常的输水运行。若对冰清、水情控制不当,容易发生冰塞、冰坝等冰害,严重时可能造成水流漫溢、供水中断、建筑物损坏等危害。保证冰期输水安全是渠道输水有待解决的问题。     

基于圣维南模型下南水北调中线冰期过流弗汝德数的研究

冰盖前缘水流弗汝德数的大小对上游来冰是否会在冰盖前缘下潜以及冰盖向上游的推进模式有重要影响。基于圣维南模型,研究不同水流弗汝德数下、不同闸前控制水位下的南水北调中线工程汤河节制闸以下各渠池的结冰期输水能力。研究结果表明,同一临界水流弗汝德数控制条件下,各渠池的冰期输水能力并不相同,各渠池临界流速也不相同,变化范围较大。因此,以临界弗汝德数作为渠池冰期输水能力的控制指标更为科学,操作性和可行性更强。     

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。     

信江白塔河柏泉站河段干流对支流顶托响应分析

河道的水位流量关系直接影响着水文资料整编的可靠性,合理而准确的水位流量关系可为水文预报和水利管理提供依据,精确的水位流量关系分析对河道水情分析和防洪管理有重要意义。以白塔河柏泉水文站河段为研究对象,借助Mike21软件建立河道水动力模型,模拟河道水流动力学过程,分析洪水顶托影响下站址断面水位流量曲线和干流沿程水面线,并通过情景模拟,剖析支流洪水对干流顶托作用。结果表明：水动力模型的模拟结果与实测值基本一致,相关系数为0.98,纳什效率系数为0.85,精度满足基本要求;河道水动力学模型可较全面分析干支流交汇处的水流变化状况以及干支流洪水过程的耦合响应;支流不同洪水的洪峰和洪量对干流顶托作用明显,而且与干支流洪峰到达时间的同步性关系较大。     

引黄济青工程冰期输水运行研究

引黄济青工程是在冬季运行，大部分时间在冰盖下行水。分析研究冰盖的形成、消融机理及引黄济青输水河的特性，指出冰期输水的调度运行应“水位稳定、流量均衡、持续不断”。     

长距离输水渠道冰期运行控制研究

高纬度地区的渠道在冬季往往采用冰盖下输水,保证冰盖的稳定性是渠道冬季安全输水的前提条件。目前,渠道在冬季的运行控制多依靠经验,开展长距离渠道冰期运行控制研究对实现冰期安全输水是十分重要的。利用数值模拟的方法分析了长距离输水渠道的冰情和水情的变化过程,根据渠道内的冰情演变特性,提出冬季渠道应采用闸前常水位方式运行。鉴于气象预报以及冰情预报可能存在的不确定性,提出采用水位-流量串级的反馈控制算法,建立了渠道冰期运行控制模型,并在控制器内加入解耦环节,以提高渠道的控制效果。并通过南水北调中线干渠的数值模拟实验,对渠道冰期运行控制模型的控制效果进行了验证。结果表明,该冰期运行控制模型可以实现渠道冬季安全、适时、适量的供水目标。     

南水北调中线干渠冰期输水能力研究

冰盖的形成使得渠道的湿周增加,水力半径减小,输水阻力加大,致使渠道过流能力减小,影响渠道的冬季输水。渠道冰期的输水能力无论对工程设计,还是运行管理都是十分重要的。文章分析了结冰期冰盖的安全推进模式和稳定封冻期渠道水位壅高的影响,提出了确定渠道在结冰期和稳定封冻期的输水能力的控制指标,在此基础上,对南水北调中线黄河以北渠段结冰期以及完全封冻后的输水能力进行了研究,确定了南水北调中线黄河以北干渠的冬季输水能力,研究成果对于南水北调中线干渠的冬季管理和运行具有一定的参考价值。     

南水北调中线总干渠冰期运行调度措施研究

南水北调中线输水工程面临着复杂的结冰和融冰过程。在分析汇总国内类似已建调水工程冰期输水经验的基础上,结合南水北调中线工程近年运行经验和冰期输水水力特性,提出了中线工程冰期输水调度方式和管理措施,包括合理确定冰期输水流量,制定冰期应急预案,建立冰情预报预警控制系统等。相关经验可供类似输水工程运行调度借鉴。     

石羊河流域生态修复与环境治理的探讨

石羊河流域水资源紧缺,生态恶劣,修复生态、改善环境任务艰巨,解决流域水资源及生态与环境问题的主要措施,在于工程措施和非工程措施的综合运用,同时合理确定流域产业结构调整和经济发展目标,在实施全社会节水的前提下,适度实施外流域调水工程.     

调水工程对环境利弊影响综合分析

介绍古今中外主要的跨流域调水工程 ,着重进行了跨流域调水对环境利弊影响分析 ,并列举国外已建同类工程所发现的重大问题。阐述了南水北调工程的紧迫性和保护生态环境的重要性 ,建议采取与跨流域调水并行不悖的节水和治污措施 ,如 :流域性农业改革 ,工业用水资源化 ,城市污水再生化 ,城乡囤积雨水 ,调整水价 ,运用经济杠杆规律节流等。最后指出 ,跨流域调水是水资源优化配置和可持续利用的战略措施 ,它的实施是以水权为基础的。水资源是有价值的商品 ,水资源和水权的有偿交易 ,将形成水交易市场     

清平水库补水工程环境影响评价简述

清平水库补水工程是以供水、灌溉为主的水利工程,属跨流域调水工程。工程利用合江流域富余水量,向清平水库补水,满足宾阳县经济发展对水资源的需求,充分发挥清平水库综合利用效益;同时满足和改善合江水库下游沿岸居民的生产、生活需水要求。工程建设对环境的影响并不大,但由于涉及不同县域的跨流域调水,着重论述了在环境影响评价过程中水量分配及公众参与方面的一些特点。     

论调水调沙与束水攻沙

水库调水调沙的主要任务是在丰水年洪水期，小浪底水库主动降低水位泄洪冲刷，把泥沙尽量调节到洪水期输送，减少小水挟沙，增加洪水的造床和输沙作用，减少全下游河道淤积。平、枯水年份取消输沙用水。通过双岸整治河道，防止清水冲刷河槽展宽，稳定主槽，控导河势，提高游荡性河道的输沙效率，形成顺直、归顺的排洪输沙通道——窄槽宽滩。窄槽用于排洪输沙，宽滩用于特大洪水时滞洪削峰。洪水输沙、水库多年调沙与束水攻沙相互配合，是实现黄河下游河槽不抬高的必要条件。     

水量还原方法及合理性检查

文中详细地阐述了取河水、井水、水库水、跨流城引(排)水等不同情况进行还原的具体方法步骤。并对水量还原成果提出合理性检查措施。     

基于适宜生态水位的通州区平原河网引排水研究

平原河网地区水系连通,闸泵工程众多,工程调度中存在引水缺指导依据、引水时机欠科学等问题。考虑河道水位与生态需水的逐月变化,提出了基于河道适宜生态水位区间指导闸泵工程引、排水调度的计算方法。以南通市通州区为例,将年内水位划分为3个水位管理期,确定河道适宜生态水位区间并进行修正,以适宜生态水位作为控制目标,对工程现状引排水量进行调整。研究结果表明:（1）高水位时期（7—10月）,适宜生态水位区间为1.77~1.99 m;过渡时期（4—6月及11月）,适宜生态水位区间为1.54~1.95 m;低水位时期（12月—次年3月）,适宜生态水位区间为1.46~1.77 m;（2）在满足适宜生态水位区间的基础上,6月中旬及下旬需增加引水287.56 万m3、399.56万m3,其余时段均应减少引水量,共减少引水量6 064.11 万m3,7—9月需减少引水量最大。适宜生态水位思路能够客观反映河网水位年内实际变化,便于水利部门管理,给出的基于适宜生态水位约束下工程需调整的引、排水量,可为平原河网地区引排水工程调度提供参考。     

融冰期加厚冰盖糙率物理模型试验研究

流凌期输水能力可能成为制约输水工程冰期输水能力的瓶颈,而流凌期允许冰凌下潜,采用加厚冰盖下输水方式运行可以有效提高工程输水能力。加厚冰盖糙率的合理选择直接影响加厚冰盖形成后渠道水位和过流能力计算的正确性,但是加厚冰盖的糙率受到多种因素的影响,见刊的实测资料中,其糙率分布范围很宽。现以冻结模型冰为试验材料,以南水北调中线工程总干渠为原型,通过物理模型试验研究得到:输水渠道融冰期加厚冰盖形成初期糙率约为0.029,以供南水北调中线工程冰期输水调度和冰害防治提供参考。试验研究同时表明:水力加厚冰盖底面的最大水流弗劳德数取值0.09是合适的;力学加厚冰盖前缘都是水力加厚类型的,其长度大约与水面宽度相近;力学加厚冰盖形成和发展的过程是这样的一个循环:前缘发展→推挤增厚→前缘发展。     

引黄灌区用水水平评价的属性识别模型

引黄灌区用水水平评价是一个多层次多指标的系统整体分析评价问题,在分析已有综合评价方法的基础上,提出了基于属性识别理论的灌区用水水平评价方法,并以黄河下游引黄灌区为例,将属性识别理论应用于黄河下游典型灌区用水水平评价,建立了黄河下游引黄灌区用水水平评价的属性识别模型。结果表明,该方法用于灌区用水水平综合评价是合理、可行的,同时该方法简单、易懂。