一维长距离调水系统水力研究

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1、犬－ｉｌｉｉ大摩ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉ页士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ一维长距离调水系统水力研究＾水？力，及：力学、／丨丨学科去一作者姓名－？－？指导教师答辩日期—硕士学位论文一维长距离调水系统水力研究ＯｎｅＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＬｏｎｇＤｉｓｔａｎｃｅＷａｔｅｒＤｉｖｅｒｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｆＨｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈｙ作者姓名：李娜学科、专业：水力学及河流动力学学号：２１２０６

2、１７０指导教师：金生教授完成日期：２０１５．０５．０４丈遂＾理工大ｆＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同去对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。一学位论文题

3、目：维长距离调水系统水力研究＾■作者签名：日期：年月丄日４辦大连理工大学硕士学位论文摘要我“”国水资源的分布特点是南多北少，水资源与土地资源的分布、经济社会发展布局不匹配，水资源供需矛盾十分突出。当前解决水资源短缺最直接、有效的手段是修建长距离跨流域调水工程。调水工程的主要目标是解决不同地区之间水资源分配严重不平＾？＃＾＾视状，进而实现水资源的优化配置，促进地区经济社会持续稳定发展。、—调水运行期间，由于流量运行变化闹闽误操作等原因，长距离调水工程常出现非恒定流现象，引起系统中的水头、流速等水力要素发生剧烈

4、变化，造成管道爆裂甚至人员伤亡，影响到系统的正常运行与安全，引起相关部门的广泛关注。首先一，针对长距离调水工程管网存在明满流交替过渡流这情况，本文以圣维南方程为基础，采用Ｐｒｅｉｓｓｍａｎｎ窄缝假设，将明渠流与有压管流这两类模型在数学形式上达一到统，方便了管网内复杂流态的模拟。并建立了有压管网水击模型，来模拟由事故工况等引起的水位急剧变化过程。其次一，在现有的维非恒定流模型基础上，考虑到调水系统的本身结构特点，采用交错网格半隐式离散方法对建立的非恒定流模型进行离散。其中运动方程对流项离散釆一用阶迎风格式，使模型的稳定性增加，

5、计算时可取较大的克朗数来提高计算效率。水ｒａｎｋ－ｅｏ二击方程离散采用的是对时间中心差分的ＣＮｉｌｓｏｎ隐式格式，计算精度可达到阶精度，无条件稳定。一然后，通过对恒定有压管网、树状及环状河网、明满流过渡流、维淸琐、水击问题进行验证，说明模型具有良好的可靠性与稳定性，具备模拟复杂调水工程非恒定水流的能力。最后，将模型应用于北京市南水北调调水工程，分析不同流量情况及事故工况下调水系统流量及水位分布，为相关部门的调度运行提供依据。关键词：工程调水；非恒定流；明满流交替；水击－－Ｉ一维长距离调水系统水力研究ＯｎｅＤ

6、ｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＬｏｎＤｉｓｔａｎｃｅＷａｔｅｒＤｉｖｅｒｓｉｏｎＳｓｔｅｍｏｆＨｄｒａｕｌｉｃｇｙｙＲｅｓｅａｒｃｈＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎｓｏｕｔｈａｒｅｍｏｒｅｔｈａｎｎｏｒｔｈｉｎＣｈｉｎａａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｓｕｎｅｖｅｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｌａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｏｂｌｅｍｏｆｓｕｌａｎｄｄｅｍａｎｄｉｓｐｐｐｙ－ｔｔｉ－ｏｕｓａｎｄｎｇ．Ｔｈｅｅｆ

7、ｅｃｔｉｖｅｍｅａｎｉｓｔｏｂｕｉｌｄａｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄｉｎｔｅｒｂａｓｉｎｗａｔｅｒｄｉｖｅｒｓｉｏｎｐｒｏｅｃｔ，ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｕｎｂａｌａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｉｏｎｓａｎｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｄｕｒｉｎｊｇｐｇｔｈｅｗａｔｅｒｔｒａｎｓｆｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｕｎｓｔｅａｄｙｆｌｏｗｈｅｎｏｍｅｎａｗｉｌｌｈａｅｎｗｈｉｃｈｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｐｐｐ，ｂｙｔｈｅｃｈａｎｅｏｆｄｉｓｃｈａｒｅ

8、ｏｒｔｈｅｍｉｓｕｓｅｏｆａｔｅｖａｌｖｅｓ．Ａｎｄｔ