考虑泄洪设施闸门控制的水库防洪调度

【目的】水库防洪调度在防汛工作中具有举足轻重的地位,而如何控制泄洪设施闸门是水库防洪调度方案实施的关键。为此,【方法】建立了考虑泄洪闸门调度的水库防洪优化调度模型以实现精细化调度,并提出一种两层嵌套算法对模型进行求解。在内层建立了包括所有泄洪闸门可行组合的泄洪闸门组合表,外层采用POA算法对水库坝前水位和总泄水量进行优化,并通过查询闸门组合表确定各泄洪闸门的运行状态。【结果】澜沧江漫湾水库防洪优化调度的实例分析结果表明:所提出的两层嵌套方法计算效率较高,对于100年一遇和10年一遇的洪水事件,洪峰分别从12010 m^(3)/s减少到10611 m^(3)/s和从5003 m^(3)/s减少到3351 m^(3)/s,分别减少了11.6%和33.0%,洪水波动幅度分别降低了94.5%和8.8%,极大地缓解了下游防洪压力。此外,与不考虑泄洪闸门调度的传统防洪调度模型相比,所提出的模型能生成更加符合实际、更易于执行的防洪调度方案。【结论】该方法能够实现水库防洪优化调度向泄洪设施运行控制的精细化转变,对于增强防洪优化调度成果的可操作性、提升水库防洪调度管理水平具有一定意义。

地铁工程防淹体系构建与创新设备应用

[目的]近年来,由于极端暴雨天气引发城市内涝,导致地铁工程遭受水淹灾害的案例屡见不鲜,由此带来严重的经济损失和人员伤亡。研究科学合理的防水倒灌措施,构建系统有效的防淹体系是十分必要的。然而,目前国内外对地下空间的研究主要集中在对内涝灾害的预测以及风险评估,尚未形成系统完备的防淹体系。此外,地铁工程广泛采用的防水倒灌措施,如在出入口处设置一定高度的台阶和反坡或配备可插入的防淹挡板和沙袋,存在需人员长期值守、使用不便捷、响应不及时等问题。[方法]通过调研,以“防为主,排为辅”为原则,从地铁车站、区间隧道、车辆基地、联动机制、防灾预案以及设计标准提升等方面,总结出一套较为完备的地铁工程防淹体系。[结果及结论]针对现有防水倒灌措施的不足,提出一种智能防淹装备,能够实现出入管理、现场手动控制、现场自动防淹、远程控制、应急手动控制以及安全辅助等功能,可以用于地铁新建车站、既有车站改造、地下车库、地下商场等场景,以保证人员的生命和财产安全。

北京“23·7”特大暴雨洪水期间十三陵水库闸门调度分析

2023年7月29日至8月2日,受2305号台风“杜苏芮”影响,北京市遭遇历史罕见特大暴雨,全市水利工程设施面临严峻考验,十三陵水库流域也发生超标准洪水。为保障水库及下游防洪安全,水库管理处按照洪水调度方案及上级指示要求,组织专业技术人员对水库闸门进行准备检查、开闸泄洪及流量开度控制,实施了水库近25年来首次泄洪,对洪水进行科学调度。介绍了北京“23·7”特大暴雨洪水相关情况,以及十三陵水库在洪水前、洪水期间、泄洪期间的闸门运行情况,进一步对闸门运行调度进行分析。分析表明,实现及时拦洪、错峰泄洪,在成功抵御洪水中发挥了重要作用,在防汛工作中具有参考意义。

漳河分洪口门分洪壅水措施研究

漳河遇50年一遇标准洪水时,分洪口门升斗铺村所在河道滩地较宽,地形较高,为保证分洪规模,需布置分洪壅水设施。文中拟定双堰(主槽堰加滩地堰)、主槽节制闸及双束堤(加主槽堰)3个方案,并从分洪可靠度、调度灵活性、对河道设计洪水位影响、占地及工程投资、管护费用等方面进行了综合分析比较及研究,最终推荐主槽节制闸方案。此次研究成果对类似分洪口门方案的分析具有借鉴意义。

临河道路布设桥梁方案研究

以实际工程为背景,在具有防洪要求的临河道路上布设桥梁,提出3种布设方案,对其从设计施工技术难度、周边路网顺接、投资造价等多方面进行了对比分析,并对临河桥梁建设的制约因素进行了介绍和总结。

基于SWMM耦合HEC-RAS的人工建设水网防洪排涝模拟研究

对新建城区的水文、水动力过程进行准确模拟分析是人工水网规划建设及新建城区内涝防治的关键。应用SWMM分布式水文模型耦合HEC-RAS二维水动力SWE-ELW模型,对安徽省阜阳市城南水网进行模型模拟及防洪排涝分析。结果表明,SWMM模型中计算参数更多,排涝模数随汇水分区面积增大而减小,且与规划泵站排涝模数接近,计算结果更为合理。城南水网排涝标准30年一遇工况下,城南水网水系汛期最高水位为27.89 m,满足排涝方案要求;各闸门过流流量与其河道底宽成正比,各闸门各过程线波动程度与其河道底宽成反比;水网先蓄后排削峰57.21 m^(3)/s,错峰2.83 h,调蓄洪量169万m^(3),削峰率42.45%,防洪排涝效益显著。该方法具备一定的模拟效果及精度,可为相关人工建设水网的防洪排涝研究提供借鉴和指导。

高效防洪闸施工技术与结构优化研究

针对某开放式防洪闸门工程中防洪闸门的抗震设计问题,提出一种对闸室上部结构进行抗震加固的优化设计方案,并采用有限元软件,建立闸室的三维模型,同时设计不同的闸室结构抗震加固方案并进行比较。结果表明,方案二的特征点A横向位移最大减少37.33%,且方案二的节点B处第一主应力下降71.63%,表明方案二显著降低了启闭机房结构的整体动力响应,并且更有效地节省了经济成本。研究方案可为同类水闸工程提供科学、有效的借鉴和参考。

长江干流华阳河蓄滞洪区进洪闸规模与分洪效果耦合分析

华阳河蓄滞洪区,是《长江流域防洪规划》确定的长江中下游地区42处蓄滞洪区中的最下游一个,是长江防洪体系的重要组成部分,也是处理湖口地区超额洪水、确保湖口地区及长江下游地区防洪安全的重要区域。该文旨在研究华阳河蓄滞洪区程郢进洪闸规模的确定,主要是通过MIKE21水动力模型分析程郢进洪闸规模与分洪效果的耦合关系,针对不同进洪闸规模并控制湖口水位不超过22.5 m时,分析计算蓄洪区承担的超额洪量及对长江干流湖口附近水位变化情况,确定进洪闸分洪流量采用8000 m^(3)/s是合适的。

改性砂浆与碳纤维加固技术在溢洪闸维修中的应用

以锦绣川水库溢洪闸闸墩除险加固为例,介绍了利用高性能改性砂浆结合碳纤维网复合加固技术对水利工程混凝土建筑物进行维修加固的措施和方法,为类似水利工程维修加固提供参考。

城市地下道路入口智能控制系统设置及技术研究

当前城市地下道路建设越来越多,在城市交通体系中承担着重要作用,然而在水淹、火灾等紧急情况下,因未及时管控地下道路车辆而造成人员伤亡、财产损失的问题也时有发生,地下道路的运行安全面临挑战。通过对地下道路入口控制方法、总体方案、设备要求等开展研究,提出地下道路关闭多级预警、建立物理拦截需求和安全高效的控制系统等建议。通过文献、需求调研、技术比选验证,提出了包含物理控制设施、车道信号灯、交通感知设施、信息发布设施、声光警示设施的地下道路入口智能控制系统、控制流程及其主要的技术要求等方案,并结合广州南沙横沥岛尖地下环路的实例开展了方案设计和工程应用。研究提出的地下道路入口智能控制系统可以提升紧急工况下地下道路入口的交通控制效率,提升地下道路安全水平。

河口强排泵闸在高潮叠加风暴潮条件下的应用研究

为了降低高潮叠加风暴潮对相关地区的影响,研究将河口强排泵闸技术用于泄洪排涝水利工程中,以期降低对相关地区的损失。通过对河口强排泵闸进行模拟试验,结果显示,使用该技术后,各检测点泄洪排涝后的实际水位与预期水位之间的差距均在1cm之间,同时当地生态环境质量评分显著提高;2023年第三季度的经济损失降低89%。表明研究提出的河口强排泵闸可以提高泄洪排涝的效率,降低经济损失和人员伤亡。

地翻式闸门在城市防洪工程中的应用

文章以温州市江心码头段防洪堤为载体,通过技术、经济、景观、安全等方面的综合分析论证,提出一种既满足防洪要求,又能与城市景观相协调的新型旱闸——地翻式闸门。文章对地翻式闸门的结构设计进行了介绍,并通过对塔架整体水平方向位移、闸门整体结构位移、墙体和底座节点应力、销轴部分节点应力、支撑连杆应力等进行计算分析,证明地翻式闸门结构的强度、刚度满足规范要求。因此,地翻式闸门为我国新时期城市防洪工程建设探索提出了一个新的发展方向。

泄洪闸闸墩抗振加固措施研究

针对闸墩大幅振动问题,基于重力相似准则建立了闸墩整体水动力荷载测试模型,以试验所得水动力荷载作为输入,建立闸墩三维有限元模型,进行闸墩流激振动响应数值计算。比选了几种加固设计方案,以动位移作为控制指标研究加固减振效率与规律,最后得出一种既能保证加固效果又能降低工程造价的优化方案,可为同类加固减振工程提供参考。

基于水动力耦合模型的平原地区排涝规划

针对滨海平原感潮河网地区水系流态复杂、受边界条件和工程调度影响显著的特点,遵循充分发掘水系调蓄能力、多闸联调和水闸优先抢排的原则,对感潮河网和湖泊分别构建一维和二维水动力数学模型,利用2种模型模拟水位、流量相等的条件,对一维和二维水动力数学模型进行耦合.以辽东湾新区水系排涝规划为例,对4种设计方案进行了分析对比,得出了河道断面和排涝闸门规模.结果表明:方案一和方案二中,河道断面尺寸不变时,排涝闸门规模偏小,造成上游水位偏高;方案三和方案四中,排涝闸门规模不变时,扩大河道断面尺寸对域内水位影响不大.从排涝能力和经济等角度综合考虑,选取方案四为最优方案.计算结果较好地反映了滨海平原感潮河网地区河道断面尺寸和排涝闸门规模对排涝能力的影响,可为区域工程设计和制定排涝方案提供技术保障.

太浦闸洪水风险图编制中溃闸洪水计算分析

考虑到同步模拟太浦闸溃决和洪水演进的困难以及洪水风险信息管理系统可视化和数据调用的效率,对太浦闸溃决处的洪水演变过程由水量平衡原理进行概化模型计算,然后通过一维水动力模型计算得太浦闸溃闸后太浦河堤防3处易溃堤处同时溃决的流量过程作为二维水动力模型的边界条件来模拟洪水在泛洪区的演进.研究结果表明:太湖与太浦河河道之间的概化模型和河道内、泛洪区分别采用一维、二维水动力耦合模型是洪水风险图编制中的一种简捷有效实用的处理洪水计算的分析方法.

地铁防淹门系统的设计

介绍地铁防淹门系统闸门的设计和设备的选型、系统功能和控制原理的设计;从经济和工程实现的角度,对控制方案和水位监删方案进行比较,对控制设备的功能进行描述;阐述防淹门系统与主控系统。

多闸门联合调度的平面二维数学模型

多闸门联合调度是在实际河道、水渠中经常采用的一种控制水量或水位的运行方式,对此进行数值模拟也成为人们关心的问题之一。本文利用闸孔出流公式耦合水流运动平面二维ADI算法,建立了多闸门联合调度的平面二维数学模型。模型被应用到北京市卢沟桥分洪枢纽多闸门联合调度控制洪水的研究之中,并提出了洪水过程中洪峰流量小于2500m3/s的调度方案,对海河水利委员会批准的调度方案进行了完善和补充,表明该模型可以应用到工程实际之中。

洪泛区河网非恒定水沙数学模型的研究

鉴于江河流域中下游地区交错复杂的河网体系 ,本文建立了适应性强的复杂河网区非恒定水沙数学模型。模型中采用汊点分组方法求解水流方程组 ;选用了与实际情况较为吻合的汊点分沙求解方法 ,建立了分洪口门修正模式 ,采用适合于复杂流动状态下泥沙方程组的求解方法。同时为了提高模拟精度和扩展模拟功能 ,对河网中蓄水汊点和分蓄洪区的水流运动模拟等环节提出了合理可行的数值处理方法 ,并提出了河网水沙运动模拟中进一步需要研究的问题。

水电站泄水闸门优化控制

以一次洪水优化调度计算出的优化泄水曲线为基础，考虑工程中的限制条件，利用函数的最佳平方逼近方法建立数学模型，求解工程上实用优化泄水过程线及相应闸门开闭方案．计算取得满意的成果．

广州地铁2号线防淹门系统的设计分析

结合广州地铁2号线的防淹门系统工程实际,对防淹门系统方案选择、功能设计、接口设计、报警动作原理、成败得失等方面进行了分析。