明渠调水工程流量切换条件下的渠池水力响应特性分析

大型跨流域明渠调水工程中各类输水元件相互连接,其过流特性各异,且在输水过程中各元件相互扰动,导致沿线水情复杂多变,开展渠池水力响应特性分析对维持工程安全平稳运行具有重要意义。通过构建一维水动力模型,以安全调控为导向,分析安全调控时间可行域。即为避免水位超限现象的发生,计算调控后不超渠池水位上下限的建筑物最早调控时间与最晚调控时间,并以引江济淮工程派河口泵站上下游渠池为例开展实例研究。研究过程中,因渠段选取原因,最早调控时间为0h,故对最晚调控时间进行分析。结果表明:①当上游初始流量与下游水位保持不变时,最晚调控时间随目标流量、流量变化量增大而呈幂函数关系递减;②上游初始流量相同流量变化量不同时,最晚调控时间随下游水位增大而逐渐减小,且流量变化量越大最晚调控时间减小趋势越平缓;③最晚调控时间与流量变化量的相关性最强,与上游初始流量相关性较差。最后基于安全调控时间可行域计算结果,构建了最晚调控时间快速生成公式。

明渠突发水污染事故段及下游应急调控

针对明渠突发水污染事件应急调控的需求,对突发水污染事件事故段及下游段的应急调控策略进行研究。应急调控的决策包括:通过污染物特征参数量化方法分析污染物的扩散过程,划分事故段及事故段下游;针对事故段,通过量化方法计算出整个应急事故的持续时间;针对事故下游段,采用优化分区的方法,识别出不利渠池,关闭不利渠池下游节制闸,从而达到延长整个事故下游段的供水时间的效果。以中线工程洨河节制闸-古运河节制闸段模拟发生应急事故为例,研究成果如下:采用污染物特征参数量化方法识别出事故段为洨河节制闸-滹沱河节制闸,事故段下游为滹沱河节制闸-岗头隧洞节制闸。事故段应急事件持续时间为7.9 h;事故段下游通过优化分区的方法识别出两个不利渠池,延长不利渠池供水时间6.13 d和5.61 d。