南水北调渠道抽排泵站运行工况研究

南水北调工程事关战略全局、长远发展、人民福祉。抽排泵站是南水北调总干渠高地下水位段调节地下水位确保渠道安全的重要保证建筑物之一,文章主要通过背景分析、失效逆止阀对抽排泵站的影响分析、泵站抽排过程对水位的影响分析（抽排井工作泵停止值调整对工作水泵抽排时间影响）、安全监测数据与抽排泵站地下水位的分析与研究,探讨了抽排泵站运行工况下各因素之间的关联。在“7·20”特大暴雨期间该理论成果的运用为工程消除了安全隐患,确保了工程运行安全,希望文章能够抛砖引玉为其他类似工程的设计及运行提供参考。     

明渠调水工程水位-流量串级反馈控制研究

对渠道水位反馈控制系统的控制过程进行了分析,阐明了该系统存在的两方面问题,即对上游扰动的反馈校正存在滞后和上游渠池的控制会影响下游各渠池.提出通过增设流量控制环节,构成水位-流量串级控制系统的方式解决上述问题.以闸前常水位运行渠道为例,设计了水位-流量串级控制器,对其传递函数进行了分析,给出了串级反馈控制器的设计准则.以5渠池渠道为算例,分别设计了水位反馈控制器和水位-流量串级控制器,进行数值仿真比较研究.结果表明采用水位-流量串级反馈控制后,来自上游渠池的扰动能够更快地被校正,上游渠池运行对下游的影响能被有效隔离,闸门的操作量减少,控制效果改善明显.     

南水北调天津干线有压输水箱涵实际糙率研究

南水北调中线一期工程天津干线已通水运行多年,供水运行过程中,建筑物的侵蚀淤积、水生生物的滋生等因素,会使得输水箱涵糙率发生变化,进而影响其过流能力。通过应用实时同步水位观测技术采集沿线水面线数据,设置不同的水位采样频率,分析研究了工程有压箱涵的实际糙率,为后续推求输水压力水头线、了解工程供水能力提供了基础和科学依据。     

大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工技术

乌斯通沟水库项目溢洪洞为半明半暗、浅埋条件下的复合型偏压隧洞。为了保证复合型偏压隧洞安全、快速开挖,同时,减少溢洪洞出口边坡开挖工程量,降低工程投资,对乌斯通沟水库溢洪洞复合型偏压洞段采取一些相应的工程措施,为日后相类似的工程项目提供参考。     

引调水工程渠堤运行安全监控多指标评判准则

为解决单个测点的定量数值安全监控指标难以实现渠堤工程整体安全监控问题,需要建立基于多源信息的渠堤工程安全定性评判准则。在将效应量测值异常现象归纳为数值大小异常、变化过程异常、变化趋势异常和变化规律异常等基本表现形式的基础上,汲取长距离引调水工程安全运行的工程经验和专家知识,基于不同测点测值异常表现上的关联性和空间分布上的关联性、不同监测效应量之间相互作用和相互影响的关联性、不同特性渠堤工程破坏机理在工程中的外在表现等因素,构建融合多测点、多效应量和巡视检查的渠堤工程运行安全多指标评判准则。定性安全评判准则与定量数值监控指标相互配合,可更好地保障引调水工程的安全运行。     

OPC技术及其在南水北调中线工程自动化调度系统中的应用

水量调度系统是南水北调中线工程自动化调度系统的核心组成部分,由闸站监控系统采集的水位、流量、闸门开度等监测数据反映了输水干渠水量调度控制的实时状态,是水量调度系统中控制指令生成必不可少的输入参数。因此,需要建立水量调度系统与闸站监控系统之间的数据通信。根据OPC基本原理和数据访问规范,提出了基于OPC技术的系统集成方案,即在水量调度系统中开发OPC客户端应用程序,用于实时获取闸站监控系统采集的监测数据,并将指令发送到闸站监控系统。实践表明,基于OPC技术的集成方案能够很好地实现两个应用系统之间的数据传递,降低了系统集成的成本,增强了系统的稳定性和灵活性。     

基于云理论的河流生态影响综合评价

针对河流生态影响综合评价中存在的随机性及模糊性问题,采用云理论建立了河流生态云综合评价模型.该模型有机地结合了不确定性概念的模糊性和随机性,既用隶属函数描述了评价等级的模糊性,又利用超熵概念考虑了隶属度本身存在的随机性,更符合实际评价对象.应用该模型对北运河生态影响进行了综合评价,结果表明,北运河受闸坝影响较严重,生态状况处于亚健康状态,需要通过工程及非工程措施对其进行生态修复.云评价模型与传统评价方法比较结果表明,云综合评价模型计算简便,结果可靠,方法可行,适用于多种综合评价问题.     

温排水模型试验中变态率对流场和 温度场的影响

通过设计一系列温排水模型试验,研究不同模型几何变态率对典型环境流条件下流场和温度场的影响。结果表明：变态率ε的增大（ε≤3）对典型流场的纵向流速以及水流特征点分布均有所影响,但都没有改变原有工况（ε=1）的流态特征和分布结构。随着变态率ε增大（ε≤3）,温排水向上游发生偏转,表面温度场温升包络面积逐渐变大,主流区垂向温度分布规律基本没有发生变化,但垂向温度梯度加大,热水层厚度趋向变薄。     

湍河渡槽造槽机内外模板变形差异分析及改进

湍河渡槽造槽机在槽身浇筑过程中出现内外模板变形不同步问题,影响了浇筑质量。通过对浇筑全过程变形进行监测,获得了内外模变形规律:混凝土开始浇筑1 h后,内外模板的沉降差值基本随浇筑时间呈线性增加,4～48 h内外模板沉降差值逐渐增加,最大约9 mm,导致内模板与混凝土内表面之间产生缝隙,进而导致混凝土内表面产生挂帘、错台等外观问题。施工过程中,通过采取造槽机结构改进及模身混凝土施工工艺优化措施,基本消除了内外模板变形不同步现象,混凝土外观质量得到了有效保证。     

大流量预应力薄壁多厢矩形槽结构设计

双洎河渡槽为南水北调中线工程上的一座大型渡槽,采用双厢预应力矩形槽结构形式,利用造槽机施工。在设计过程中,用平面结构力学方法初步计算预应力筋配制,用三维有限元法进一步校核并优化槽身三向预应力布置。在槽身施工时,考虑到造槽机产生的施工期荷载,利用三维有限元法对槽身预应力筋提前张拉的顺序进行了优化。经上述设计优化,渡槽成功通过充水验证,证明了设计、施工的可靠性。