江苏省南水北调多工程多目标联合优化调度方法

为统筹协调江苏省南水北调水资源调配系统内各方用水要求和矛盾,提升工程效率,降低系统耗电成本,提出了面向多工程多目标的联合优化调度方法,并基于该方法构建了联合调度优化模型,针对丰、平、枯3种典型年提出了联合优化调度方案。与江水北调工程与南水北调东线一期工程实际的独立运行调度模式对比结果表明,联合优化调度方案总耗电成本可分别降低31%、14%和29%,相较于独立运行调度模式,联合优化调度方案能更科学地进行水源及输水线路的选择和切换,更充分地利用沿线湖泊的调蓄能力,通过复杂闸泵系统的联合运行,实现不同类别水源的互济互调,更有效地提升系统效益。

长距离分段低压输水的水力特性

分段低压输水系统能很好地满足适时、适量输水及保护水质的要求,又避免了通常有压输水承受高水头的不利影响,在长距离输水中具有其明显的优越性通过对长距离分段低压输水水力仿真模拟,对分段低压输水的水力衔接、壅水、水面振荡及结合井的稳定性等进行研究。

某山区溢洪道流态优化和消能试验研究

某山地溢洪道入流角度过大,且水流受圆弧段弯道离心力的影响,溢洪道外侧水体壅高明显,严重影响下游的衔接消能。在不改变原平面布置情况下,采用物理模型试验方法对溢洪道进行了优化设计,上游入水口及弯道衔接段设导流墩,下游陡槽段采用台阶式溢洪道的防冲消能体形,并对水流流态及消能率等方面进行了试验研究。结果表明:上游进口段水流分布均匀,衔接段水面线明显降低,台阶段呈现稳定的滑行流。实测台阶式溢洪道消能效率达到了87%,消能效果良好,流态稳定。

基于水力控制的分段低压输水系统优化研究

分段低压输水系统是一种结构相对简单,采用分段降低水头的新型自流有压引水结构,而保水堰则是分段低压输水系统的关键建筑物。通过建立保水堰关闸检修的数值仿真模型,对保水堰的堰流、井流等复杂流态进行了模拟,仿真结果表明在检修闸门和下游管涵之间设置调压柜或明渠段等减振结构可以减小检修过程中的剧烈水位波动,并对调压柜和明渠段的减振效果作了比较。研究还发现若减振结构的面积设置不当,会引起下游输水单元的水力共振。在水力控制和分析的基础上,提出了保水堰及减振结构的整体优化设计原则,为工程设计提供了技术依据,有较大的推广应用价值。

多孔并联分段低压输水系统的水力特性和控制

在详细分析多孔并联分段低压输水系统水力特性的基础上,建立了这一输水系统的非恒定流控制方程以及关闸和不关闸条件下的保水堰边界条件。应用所建立的数学模型对南水北调天津干线工程进行了数值模拟计算,得到了运行工况和检修工况下该输水系统的水力特性以及并联空间连通性对水力特性的影响,并提出相应的控制措施。本文还针对输水系统的水力特性,对单联分段低压输水单元的水力振荡方程进行了修正,推导出多孔并联分段输水单元的水流振荡方程和连通式保水堰自由水面的固有振荡频率公式,提出了消除水力共振、缓解输水单元水力振荡的控制条件,为工程设计和运行管理提供技术依据。

基于跨流域引水的梯级水电站联合调度

针对A、B两大梯级电站弃水以及调峰压力问题,以提高两流域梯级整体发电量为目标,提出年发电用水量补偿机制,通过长距离水库抽水蓄能跨流域引水方式平衡两梯级用水量、发电量,减少弃水量,采用逐步优化算法(POA)与水位廊道耦合对跨流域梯级水电站中长期优化调度模型进行求解.算例仿真验证结果表明,所提模型与方法能提高梯级B整体发电量,减少梯级A弃水,对于A、B两流域引水优化调度有一定的指导意义.

开敞式TBM滑板式步进技术在引松工程的应用

以引松工程为背景,结合TBM施工前的基建要求,详细介绍开敞式TBM滑板式步进机构的组成、步进原理,并概述滑板式步进技术对步进洞、始发洞、不良地质预处理段步进洞、检修洞的建造要求。最后,根据实际应用情况对滑板式步进技术始发和接收的操作流程、步进过程中的注意事项、出现的问题及步进效果进行总结,并结合基建要求对该种步进机构的优缺点进行阐述,可为类似TBM工程的前期基建及步进作业提供参考。

敞开式TBM空推步进技术在引松供水工程的应用

引松供水工程4标段隧洞主要采用敞开式TBM进行施工,为节省工期,部分洞段变更为钻爆法施工接应,TBM步进通过。为使TBM在圆形钻爆段快速步进,通过分析TBM在圆形断面空推步进的影响因素,研究钻爆段弧形底板的施工方法、质量控制措施,以及TBM在步进过程出现撑靴撑不到洞壁、撑碎洞壁,底板破碎和底部高低不平等问题的解决措施,使TBM安全、快速步进通过;通过与滑板式步进技术进行对比分析,总结2种步进方式的适应性以及优缺点。

引大济湟调水总干渠TBM机施工脱困及拆卸技术研究

青海省引大济湟调水总干渠隧洞工程全长24.17 km,采用德国维尔特生产直径为5.93 m TBM机和法国生产直径5.75 m的NFM-TBM机施工掘进,因隧洞围岩具有高应力、大断层、大埋深等罕见技术难题,历时11年之久才全面贯通。总结分析了在引大济湟调水总干渠隧洞施工过程中遇到的部分难题、卡机问题、以及采取的脱困技术,提出了一种非常规拆卸方式,即同时拆卸两台TBM掘进机,避免按照顺序的拆卸,可节省50%的时间,极大地减少了拆卸费用,为以后类似高原、高寒地区隧洞施工有效节省投资、节约拆卸时间提供了参考依据。

系统过电压治理技术应用研究

南水北调供电工程辐射半径大,是保障渠道沿线设备安全用电的必要支撑,故其供配电系统的安全稳定运行至关重要。本文针对南水北调中线唐河中心站供电段存在的系统过电压现象展开了分析研究,通过建立设备预知供电管理模式、制定合理的供电质量管理方案及引进建设专用降压站等措施,不仅解决了系统过电压问题,同时也提高了工程供电质量管理水平。结果表明,专用降压站的应用成功解决了唐河中心站供电段系统过电压问题,形成的治理技术模式对南水北调的电力安全运行管理起到了积极的促进作用。