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基于稳定输水状态辨识的弧形闸门过流能力计算 被引量：1
1
作者 雷晓辉 刘巧银 +3 位作者 张召 屠绎炜 韩子钧 徐璐瑶 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1041-1050,共10页
过闸流量的精确计算是实现调水系统科学调度以及平稳运行的基础,同时也是调水工程数字孪生建设的重要水利专业模型之一,调度运行中虽已积累大量监测数据,但水流状态受节制闸调度指令影响,当前稳定输水状态被破坏,待调度完成后再次达到... 过闸流量的精确计算是实现调水系统科学调度以及平稳运行的基础,同时也是调水工程数字孪生建设的重要水利专业模型之一,调度运行中虽已积累大量监测数据,但水流状态受节制闸调度指令影响,当前稳定输水状态被破坏,待调度完成后再次达到新的稳定状态,而监测设备无法识别过渡状态,虽然监测数据符合实际情况,但仍存在较大的波动性不利于参数率定,直接影响过流计算的可靠性。针对上述问题,提出一种稳定输水状态辨识方法,通过分析原始监测数据下流量系数变化值的分布规律得到其变化阈值。基于此,从监测数据中筛选出具有代表性的稳态数据集,结合量纲分析方法利用稳态数据率定参数,进行过闸流量计算。以南水北调中线工程中的金水河节制闸、淇河节制闸和七里河节制闸为例,对比分析利用原始监测数据和稳态数据率定参数后的流量误差效果。结果表明:流量平均相对误差从7.26%、3.35%和3.80%减少至6.55%、3.22%和2.19%。该研究提高了闸门水力计算精度,为进行高精度输水调度模拟预演及决策运行提供有力支撑。 展开更多
关键词 明渠调水工程 数字孪生 稳定输水状态 弧形闸门 流量计算 量纲分析
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南水北调中线京石段闸门间歇关闭水力响应特性
2
作者 雷毓灵 崔巍 +3 位作者 王磊 丁志楠 穆祥鹏 陈文学 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期427-435,共9页
为减小闸门关闭引发的水位壅高,以南水北调中线工程京石段磁河闸至沙河北闸之间的渠池为研究对象,构建一维明渠非恒定渐变流仿真模型,比较分次间歇关闸与一次连续关闸,以及不同闸门间歇方案对闸前壅水峰值、水力振荡稳定时间的影响。研... 为减小闸门关闭引发的水位壅高,以南水北调中线工程京石段磁河闸至沙河北闸之间的渠池为研究对象,构建一维明渠非恒定渐变流仿真模型,比较分次间歇关闸与一次连续关闸,以及不同闸门间歇方案对闸前壅水峰值、水力振荡稳定时间的影响。研究表明:分次间歇关闸可带来更低的闸前壅水水位和更短的水力振荡稳定时间;设置1次间歇相较于多次间歇可减小闸前壅水峰值,将间歇开始时刻设置在上游降水波即将传播至闸前的时刻、设置间歇时长略小于关闸总时间的1/2均可有效降低闸前壅水峰值,缩短稳定时间。闸门分次间歇关闭水力响应特性与水波运动规律紧密关联,合理设置间歇有助于在应急调控阶段减少事故造成的影响。 展开更多
关键词 明渠水力学 南水北调中线工程 闸门分次间歇关闭 水力振荡 应急调度
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长距离明渠输水工程突发水污染事件的应急调控 被引量：18
3
作者 练继建 王旭 +1 位作者 刘婵玉 马超 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期44-50,共7页
以南水北调中线总干渠典型明渠段为例,开展长距离明渠输水工程突发水污染事件应急调控研究.采取数值模拟手段分析了不同闭闸调控方式和闭闸时间条件下渠段水流运动和污染物输移扩散规律,探讨了污染云团峰值输移距离和纵向长度计算方法,... 以南水北调中线总干渠典型明渠段为例,开展长距离明渠输水工程突发水污染事件应急调控研究.采取数值模拟手段分析了不同闭闸调控方式和闭闸时间条件下渠段水流运动和污染物输移扩散规律,探讨了污染云团峰值输移距离和纵向长度计算方法,推导得出了将污染云团控制在事故渠段内的应急闭闸时间计算公式.在此基础上,提出了长距离明渠输水工程突发水污染事件的应急调控方案,并结合案例验证了方案的可行性.结果表明:针对突发水污染事件,应通过对比明渠输水工程各渠段的最大水流传播时间和将污染云团控制在事故渠段内的闭闸时间来确定闭闸调控时间,从而同步实现降低工程运行安全风险和控制污染物范围的目的. 展开更多
关键词 明渠 输水工程 突发水污染事件 应急调控 南水北调中线工程
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明渠运行控制算法研究综述 被引量：11
4
作者 崔巍 陈文学 穆祥鹏 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2009年第6期113-117,122,共6页
控制算法是明渠运行自动化控制系统的核心。多年来各国学者开发出大量的明渠控制算法,对最近10余年的研究成果进行了综述。从技术特点、国内外研究进展、应用现状和存在的问题几个方面,对PID类算法、最优控制算法、模型预测控制算法和... 控制算法是明渠运行自动化控制系统的核心。多年来各国学者开发出大量的明渠控制算法,对最近10余年的研究成果进行了综述。从技术特点、国内外研究进展、应用现状和存在的问题几个方面,对PID类算法、最优控制算法、模型预测控制算法和鲁棒控制算法作了重点评述,对它们的发展方向进行了展望。在评述国内该领域研究现状的同时,还从研究内容、仿真手段、试验条件几方面阐述了与国外的差距,提出了努力的方向。 展开更多
关键词 调水工程 明渠 运行控制 控制算法
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明渠运行控制模型研究进展 被引量：5
5
作者 崔巍 陈文学 郭晓晨 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2009年第4期5-9,共5页
渠道运行控制模型是分析渠道系统特性、设计渠道控制算法的基础。从建模方法、模型精度、建模成本、应用情况等角度,评述了非线性圣维南方程组模型、线性圣维南方程组模型、简化圣维南方程组模型、基于辨识的黑箱灰箱模型的发展现状,典... 渠道运行控制模型是分析渠道系统特性、设计渠道控制算法的基础。从建模方法、模型精度、建模成本、应用情况等角度,评述了非线性圣维南方程组模型、线性圣维南方程组模型、简化圣维南方程组模型、基于辨识的黑箱灰箱模型的发展现状,典型分析了Gate Stroking模型、线性状态空间模型、ID模型和灰箱辨识模型的研究进展。讨论了各类模型存在的问题,对它们的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 调水工程 明渠 运行控制 控制模型
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平、逆坡渠道中污染物输移扩散研究 被引量：2
6
作者 朱杰 权锦 +2 位作者 龙岩 雷晓辉 孔令仲 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第10期1-7,共7页
针对突发水污染应急响应对时效的需求,对污染团输移扩散的快速预测技术开展研究。在系统总结国内外相关研究的基础上,重点开展平、逆坡渠道中的污染物输移扩散研究,基于已提出的顺坡渠道污染物输移扩散快速计算公式,研究其在平坡、逆坡... 针对突发水污染应急响应对时效的需求,对污染团输移扩散的快速预测技术开展研究。在系统总结国内外相关研究的基础上,重点开展平、逆坡渠道中的污染物输移扩散研究,基于已提出的顺坡渠道污染物输移扩散快速计算公式,研究其在平坡、逆坡渠道情况下的适用性,并将计算结果与HECRAS软件模拟结果进行对比,尝试寻求平、逆坡渠道中污染物输移扩散的快速计算方法。研究得出以下结论:在渠道底坡为平坡或逆坡时,污染物峰值输移距离的模拟值与计算值偏差值在20%以下,污染物纵向长度模拟值与顺坡渠道计算值偏差值在10%左右,污染物峰值浓度模拟值与计算值基本一致,因此,顺坡渠道污染物输移扩散快速计算公式可用于平、逆坡渠道中的污染物输移扩散特征指标快速计算,此结论可为突发水污染事件应急调控提供科学、高效、有力的决策支持。 展开更多
关键词 调水工程 明渠渠道 突发水污染 应急响应 快速预测
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长距离渠道闸门故障扰动及小影响应急调度研究 被引量：5
7
作者 万蕙 黄会勇 +4 位作者 闫弈博 曾思栋 吴永妍 刘少华 魏凯 《人民长江》 北大核心 2018年第13期74-78,共5页
闸门控制故障是威胁长距离输水渠道正常调度运行的常见风险之一,研究闸门故障工况下渠道水力响应及快速应急调度响应措施对长距离输水渠段安全运行具有重要意义。以南水北调中线一期工程为研究对象,基于通水3 a以来的实际调度运行状况,... 闸门控制故障是威胁长距离输水渠道正常调度运行的常见风险之一,研究闸门故障工况下渠道水力响应及快速应急调度响应措施对长距离输水渠段安全运行具有重要意义。以南水北调中线一期工程为研究对象,基于通水3 a以来的实际调度运行状况,构建闸门故障扰动一维非恒定流水力学模型,分析渠段的水力响应,并研究应对闸门故障扰动的小影响应急调度措施。计算结果表明:闸门故障扰动下的水力响应与渠道流量、渠段长度密切相关;通过调节旁侧闸门的小影响应急调度措施能尽可能减小事故闸门的影响,维持上下游渠道水位的相对稳定,且响应时间越早越有利于闸门事故控制;事故闸门开度长时间大幅度异常时,需联合临近节制闸、分水闸、退水闸共同调度才能维持渠道正常输水及安全运行。研究成果可为南水北调中线一期工程调度运行应急预案及风险管理提供参考。 展开更多
关键词 长距离输水渠道 闸门故障扰动 小影响应急调度 水力响应
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输水工程无压洞与有压洞的局部水力衔接特性研究 被引量：2
8
作者 董合费 徐温仁 赖勇 《水电能源科学》 北大核心 2023年第1期108-111,共4页
无压渠道具有一定的调蓄作用,但无压变有压的衔接段局部水流相对复杂,可能形成吸气、漩涡和涌浪等不利水流现象。为研究无压隧洞下游与有压隧洞衔接段的水流形态,以温州市瓯江引水工程输水隧洞为例,根据重力相似准则搭建了30∶1的大比... 无压渠道具有一定的调蓄作用,但无压变有压的衔接段局部水流相对复杂,可能形成吸气、漩涡和涌浪等不利水流现象。为研究无压隧洞下游与有压隧洞衔接段的水流形态,以温州市瓯江引水工程输水隧洞为例,根据重力相似准则搭建了30∶1的大比尺正态局部水工模型,通过观测不同工况下的过流形态、水面线分布、流速分布和波浪特性,获得了不同工况下水流的流动趋势、水深、流速和波浪特征参数。研究结果表明,通过渐变过渡的无压与有压衔接段的水流形态良好,无吸气、回流和涌浪发生,为工程的安全运行提供了支撑。 展开更多
关键词 输水工程 输水明渠 无压洞 有压洞 水流形态 模型试验
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南水北调中线团城湖明渠衬砌施工方法
9
作者 赵国栋 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期61-62,65,共3页
根据团城湖明渠工程的结构特点,介绍了该渠道衬砌的施工工艺,即:施工方法简单,便于操作,对周围环境的影响程度最小,且在保证施工质量的同时节省了造价,最终达到了预期施工效果。
关键词 渠坡衬砌 简易滑模 施工工艺 团城湖明渠 南水北调中线工程
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南水北调中线明渠工程服役性态综合评价方法
10
作者 张伟 万耀强 秦向南 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第3期156-160,共5页
为实现南水北调中线输水工程的安全运行和长效服役,规避明渠异常状态给整个输水工程的服役性态造成影响,针对明渠工程评价指标的模糊性以及单一评价方法的片面性,利用目标分析法构建了输水明渠工程服役性态评价指标体系,基于可拓理论对... 为实现南水北调中线输水工程的安全运行和长效服役,规避明渠异常状态给整个输水工程的服役性态造成影响,针对明渠工程评价指标的模糊性以及单一评价方法的片面性,利用目标分析法构建了输水明渠工程服役性态评价指标体系,基于可拓理论对传统的层次分析方法进行区间化,提出了改进可拓层次分析模型,用于指标主观权重的确定,与客观权重进行融合,并将模糊综合评价法和灰色聚类评价法进行优势组合,构建输水明渠服役性态的灰色-模糊评价模型。以南水北调中线某明渠工程段为例,应用建立的方法和模型对其进行服役性态评价,评价结果证明了该方法和模型的有效性及实用性,可为南水北调中线明渠工程的运维提供依据。 展开更多
关键词 南水北调工程 输水明渠 服役评价 可拓理论 灰色聚类
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