合理确定排涝泵站规模的感潮河道模型试验研究

合理确定泵站规模一直是感潮河道排涝工程设计中的关键问题。通过建立物理模型,在选定的水文边界条件和相应工程运行要求下,对某感潮水系两座涌口泵站规模进行试验研究。试验发现,受限于河涌过流能力,泵站规模存在临界值,超过该值后,即使再进一步增加泵站规模,水位也不会继续下降;泵站抽排对某位置水位的降低效应与泵站和该位置之间的距离密切相关,距离越近,水位降低越明显。基于上述认识,通过试验确定了满足水位管控要求的两座泵站规模的合理组合:距离相对较远的温涌泵站为80 m3/s,较近的金紫涌泵站为130 m~3/s。试验方法和主要成果可为工程方案比选及优化提供重要依据,对类似河涌整治工程也具有一定的借鉴意义。

InfoWorks ICM模型在珠海横山片区排涝工程中的应用

利用InfoWorks ICM模块建立一维河网水动力模型,将水闸、泵站、内河涌及沿程涵闸卡口等信息耦合在一起,通过两场实测降雨及运行调度资料对模型进行率定和验证,逐步试算得到科学合理的排涝工程布局、泵站规模和河涌沿程水面线,满足工程设计要求,取得了较好的应用效果,为类似水利排涝工程的水文规划工作提供了借鉴思路。

基于Java的排涝泵站站内优化调度软件开发

【目的】针对安装全调节轴(混)流泵的排涝泵站开发计算软件确定运行中的最优开机台数组合和各机组的叶片角度,以获得最高装置效率或最大流量。【方法】根据实测的扬程和电动机输入功率等运行参数,结合水泵性能曲线推算水泵流量和流道阻力参数,研究装置效率随叶片角度变化规律。以平均装置效率最高或总流量最大为目标函数,建立动态规划模型进行站内运行优化调度,获得最优的开机组合和运行机组的叶片角度。在集成环境IntelliJ IDEA下,采用Java开发了通用的可视化的计算软件。【结果】对某排涝泵站,通过软件获得并分析了装置效率随叶片角度(或流量)的变化曲线,给出了在Hsy=5.3 m条件下不同需要流量下的优化运行方案。当需要流量为32 m^(3)/s时,与各机组均以+1.0°叶片角度的简单决策方案相比,软件给出的优化方案装置效率提高了0.76%。【结论】实际工程应用表明所开发的软件性能稳定,计算精确,实用性强。

基于CNN闸泵站共体式结构变形预测的全局敏感性分析

针对设计阶段传统的结构变形敏感性分析计算成本较大的问题,引入了CNN模型,预测在不同材料参数和水位条件下闸泵站共体式结构的变形,并对所建模型进行全局敏感性分析,从而大幅降低计算成本。首先通过ANSYS的PDS模块计算出200组结构变形数据,并基于这些数据构建和训练CNN结构变形预测模型,随后运用Sobol法分析设计参数对结构变形的敏感性。结果表明,闸泵站共体式结构的变形以沉降为主,在竖直方向上的位移受复合地基弹性模量的影响较大,在顺河向和横河向上的位移受上下水位影响较大,结构的最大应力受上下游水深和混凝土弹性模量影响较大。研究结果可为相关设计提供参考依据。

基于GIS和SWMM的西安市北郊片区排涝模拟与排水系统优化

为解决西安市北郊河道超载风险问题,通过SWMM和GIS技术构建管网-泵站-河道耦合模型,在不同设计降雨重现期(1、2、5、10、20、50年)下对该区域排水系统进行模拟,进而分析下游河道水位变化规律并提出雨水分流调配与调整泵站调度的协同优化措施。结果显示:在5、10、20和50年降雨重现期下,随着降雨峰值的到达,整个系统88%的排口都存在顶托现象,最长持续时间160min。在重现期为1、2、5和10年降雨条件下,协同优化的措施使得河道峰值流量分别下降了17.6%、4.9%、3.7%和2.6%,河道水位平均下降了35cm,排水系统的超载节点分别减少了16.7%、31.4%、34.2%和27.5%,超载管段的数量分别减少了25.0%、28.6%、30.8%和25.3%。

“数字孪生”灌排泵站的建设与思考

目前大中型灌排泵站基本建设了自动化控制系统,实现工程在线监管和自动化控制,但在信息感知、科学决策及智能化运行方面,管理水平还比较低。为适应国家信息化发展战略总体要求和水利改革的发展目标,大中型灌排泵站应基于日常管理需求,积极搭建数字孪生泵站管理平台,实现“四预”功能。本文结合某大型灌排泵站的信息化建设实践,介绍了数字孪生技术在泵站设计、应用和实践,为相关泵站管理单位信息化建设提供参考。

城市排水泵站水力特性及整流措施

为了解弧形进水箱涵城市排水泵站水力特性,探寻改善泵站内部不良流态的整流措施,采用数值模拟方法对城市排水泵站水力流态及整流措施进行研究,并通过物理模型对整流效果进行验证。研究结果表明:弧形进水箱涵城市排水泵站的前池存在主流偏斜与分离流动现象,前池主流集中在中上层,中下层出现大范围的立面环流,底层存在回流,进水池内流态紊乱并出现旋涡,导致水泵进水不够顺畅;设计优化的“方形立柱+组合横梁”的组合式整流措施能够改善前池和进水池的水力流态,前池内的偏流和分离流动消除,底层回流消失,进水池旋涡得到有效抑制,3台水泵进水流道入口流速分布均匀度分别提升了12.0%、8.7%、8.3%,入流速度加权平均角分别提升了7.08°、9.07°、11.40°。

秦淮河流域典型排涝泵站前池水质与降雨特征响应关系

为分析排涝泵站前池水质与降雨特征的响应关系,对南京市城区秦淮河沿线2个排涝泵站前池水质以及降水量开展高频在线自动监测,结合回归树方法分析了不同降雨强度、前期干旱时间条件下排涝泵站前池水质变化规律,探讨了不同类型排涝泵站前池水质的主要影响因素。结果表明:晴雨天均有生活污水汇入的A泵站前池氨氮质量浓度在大雨强下降低,中雨强下先升高后降低,小雨强下平缓上升,A泵站前池污染物质量浓度主要受降雨强度和次降水量影响;主要接收降雨径流,雨量大时有生活污水溢流汇入的B泵站,前池污染物质量浓度在大雨强下先升高后逐渐降低,中雨强下降低,小雨强下变化不大,B泵站前池水质主要受次降水量、前期干旱时间和降雨强度影响;2个泵站前池COD_(Mn)质量浓度变化与降雨的响应规律相似,但更多受到与前期干旱时间关联的地表径流冲刷作用影响;连续降雨均导致泵站前池氨氮质量浓度和COD_(Mn)质量浓度波动变化较大,而前期干旱时间越长,降雨发生后泵站前池水质越差。

南水北调东线工程典型供排闸站施工导流分析研究

南水北调东线工程南起扬州长江,经13个梯级提水入东平湖后,穿黄北送等,线路总长1466.5 km。鉴于南水北调输水干线上水工建筑物的功能多样,加固改造时供排水导流工况复杂,选取输水干线典型闸站即沙集闸站,分功能、分时段、分规模、分方案地进行导流,充分保障施工期工程原供排水充分效益发挥。

抽水蓄能电站地下厂房防渗排水方案数值模拟研究

抽水蓄能电站地下厂房埋深较大,受排水廊道、隧洞充水、复杂地质条件、天然地下水等多种因素影响,常形成复杂渗流场。基于FEFLOW软件建立包含输水隧洞、地下厂房、排水廊道、围岩、断层的三维渗流稳态模型,根据模拟结果对初始防渗排水方案进行了优化,取消不必要的中平段排水廊道,并抬升下平段排水廊道,使其以自流方式排出渗水。厂房区排水廊道和洞室群渗流量合计8048.16 m^(3)/d,为地下厂房排水泵选型提供较大富余度。

弯曲河道泵闸过闸流态改善措施研究

布置于弯曲河道的泵闸工程运行中的水流形态极为复杂,易对建筑物的安全运行、河床冲淤形态、通航水流条件产生不利影响。以上海地区某泵闸工程为例,结合数值模拟,研究比选泵闸布局方案及整流措施。结果表明,泵闸布局优化并设置合理的整流设施可有效改善泵闸运行中的过闸水流流态。

泵站规模和起排水位对泵站开停频次的影响研究

为科学规划建设新城区排涝系统,合理设置各项参数,避免泵站频繁开停缩短泵站使用寿命,以雄安新区截洪渠二期为例,通过构建水动力模型,确定河底宽24 m、河道坡比1∶2、泵站规模50 m^(3)/s、起排水位7 m为最终的河道规模,进而研究泵站规模、起排水位、河底宽、泵站开停频次等因素之间的相互关系。结果表明,河道宽度接近的情况下,增大泵站规模,则水面线随河道里程的变化越来越陡,且泵站开停频次比小规模泵站开停频次有所提升;增加泵站起排水位,在相同泵站规模条件下,可有效降低泵站开停频次;增加泵站起排水位,为满足河道设计水面线不超过涝水位,需增加泵站规模,而这又会增加末端泵站开停频次,因此工作中需综合比较,选取合适的泵站规模和起排水位。

一体化泵站在农田灌溉排水中的运用探究

随着农业现代化的发展,高效、节能的灌溉排水系统对保障农田水资源的合理利用和农作物的高产高质显得尤为重要。一体化泵站作为一种新型的灌排水设施,其在农业灌溉排水中的应用受到了越来越多的关注。该设施集成了现代化的泵站设计理念和自动化控制技术,不仅提高了灌溉排水效率,还有助于节能减排和环境保护。基于此,通过深入探究一体化泵站在农田灌溉排水中的应用,旨在分析其在实际操作中的表现,并探讨如何更有效地利用这些系统以支持可持续农业的发展。

沈阳经济技术开发区排水泵站的智能化改造

排水泵站是城市排水系统重要组成部分,对排水泵站进行自动化、信息化、智能化改造有利于提高运营效率、降低管理成本,对排水泵站进行PLC自动化改造,采用物联网、云计算等信息技术手段,实现排水泵站远程监测和管理、环境可视化管理、故障诊断和预警、数据记录和分析。同时,智能化改造能够保障排水泵站运行安全稳定、经济便捷、科学有序,为排水防涝工作提供参考依据,为城市环境更新建设提供合理建议。

重装备工业区雨水系统联合提标改造分析

为应对城市化建设进程中,因河浜和绿地的开发硬化以及极端气候的频发,而加剧的已建低标准雨水强排系统的内涝频率和风险,文中以重装备工业区雨水强排系统为研究对象,充分挖掘现状雨水泵站原位扩容潜能,调整汇水分区,辅以部分工程建设等联合提标措施。提标改造可解决管网瓶颈段和泵排能力缺陷等问题,减少工程措施,降低对现状雨水系统的影响,使各雨水系统排水能力提升至5年一遇。此外,文中提出了提标改造的技术路线,阐述了汇水分区调整、管网利用、现状泵站原位扩容、多系统联合提标等技术方案及要点。

一体化预制泵站应用于市政道路地下通道案例分析及探讨

一体化预制泵站可工厂组装和预制,具有自身系统集成度高、施工工期短、运维成本低、易与周围环境融合等优点,是高效增益的给排水加压设备。结合南昌市东站北路下穿地下通道工程实例,阐述一体化预制泵站应用于市政道路地下通道雨水提升排放时,设计中各要素如汇水面积、降雨历时、径流系数等的计算或选定,采用“设计-校核”“公式-模型”双重验算的方式,计算校核设计雨水量,探索下穿通道一体化排水泵站方案并对其安全性进行讨论。

对隧道排水设计中关键性问题的探讨

城市下穿隧道是城市立体交通的重要组成部分,但隧道排水目前尚未形成专门的适用性设计规范。以桐乡市乌镇大道隧道的排水设计为例,通过研究隧道排水工程与隧道、道路、电气等相关专业的横向关联,对排水设计中防淹涝措施、泵站收水系统、泵站设计等几个关键性问题进行总结,从而进一步保障日后隧道的使用安全。

市政排水系统厂站网一体化调度应用

随着城市化进程的加速,城市排水系统的运行面临着越来越大的挑战。传统的排水系统管理模式存在调度决策支撑不足、效率较低等问题,无法满足现代排水系统精细化管理的需求。探索排水系统厂站网一体化调度模式,对于提高排水系统实际运行效率和管理水平具有重要意义。对上海市某片区市政排水系统厂站网一体化调度应用进行研究,搭建厂站网一体化调度平台,集成排水设施基础数据、物联感知监测数据以及水雨情气象数据数据库,以污水管网干线模型为计算引擎,实现排水运行日常监管、一体化调度支持实际应用等功能,为排水系统高效平稳运行提供支撑。

引排结合多工况泵站总体布置型式探讨

泵站工程从功能上来说可分为引水和排涝两大类。某些平原圩区泵站枢纽工程要求同时具备机排、机引、自排、自引多种工况调度功能,相对于传统泵站,其具有节省投资、减少占地、管理集中等优点。引排结合泵站的设计要点和难点在于总体布置型式的选择及运行调度方案的确定。文章结合阜阳市某水系连通项目,对引排结合多工况泵站的几种总体布置方案进行了介绍及分析,设计方案均合理可行,可为其他相关的引排结合泵站设计提供思路和借鉴。

绿色节能理念下的城市防洪排涝泵站设计探析

文章主要针对城市防洪排涝泵站运行现状,对绿色节能理念与城市防洪排涝泵站的深度融合进行了研究。通过对排洪防涝泵站目前存在问题的分析,尤其是生态问题进行了研究,提出了在绿色节能理念下城市防洪排涝泵站设计的原则和重点。通过分析研究,以期提升城市管理中的绿色理念,推进城市基础设施建设与生态环境的有机结合。