南水北调中线总干渠冰期运行调度措施研究.pdf

《南水北调中线总干渠冰期运行调度措施研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、人民长江V01．47．No．21第47卷第2l期2016年11月YangtzeRiverNOV．，2016文章编号：1001—4179(2016)21—0106—04南水北调中线总干渠冰期运行调度措施研究周梦，练继建2，程曦，赵新2(1．南水北调中线干线工程建设管理局，北京100038；2．天津大学建筑工程学院，天津300072)摘要：南水北调中线输水工程面临着复杂的结冰和融冰过程。在分析汇总国内类似已建调水工程冰期输水经验的基础上。结合南水北调中线工程近年运行经验和冰期输水水力特性，提出了中线工程冰期输水调度方式和管理措施，包括合理确定冰期输水流量，制定冰

2、期应急预案，建立冰情预报预警控制系统等。相关经验可供类似输水工程运行调度借鉴。关键词：有压流；冰期输水；运行调度；南水北调中线总干渠中图法分类号：TV67文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2016．21．024设施损毁的情况，主要问题有如下几类：①受流冰、冰1背景介绍塞影响，输水水位偏高，危及堤防安全；②冰渣和浮草河渠冰凌是冬季寒冷地区河渠中普遍存在的一种混合现象危及输水安全运行；③衬砌板冻胀、滑坡和冰情现象，在我国北纬30。以北地区，流冰封冻、解冻塌陷“。1993年12月21日至25日，由于气温骤降时，可能产生冰塞和

3、冰坝，导致冰凌灾害。南水北调中形成冰盖，但输水流量未事先减小，造成数十公里渠道线工程最高纬度超过北纬39。，且有冰期输水要求。超设计工况运行。当渠道结冰后，水流从明流转变为管流，水力条件改为提高冰期输水的安全运行和调度管理水平，面变，增加了冬季运行的困难。对上述问题，引黄济青工程采取了如下对策。本文介绍了引黄济青工程、引黄济津应急调水工(1)严格控制输水流量。有研究表明，当冰盖顶程和引滦入津工程在冰期输水过程中的调度模式和经面高程保持在设计水位时，其冰盖下输水流量为明流验，在此基础上结合南水北调中线工程冰期输水过程的60％左右。冰盖形成时主要控制点为：①各控

4、制闸中的水力特性，提出了冰期输水调度方式和管理措施。站要将闸前水位控制在设计水位以上并减少流量；②形成冰盖后，必须保证水位的稳定。2冰期输水关键问题分析(2)小新河枢纽段衬砌板。按形成非均匀流时的2．1引黄济青工程水面线加超高确定顶线高程，这样既可增加调蓄水量，引黄济青工程冰期运行方式为冰盖下输水，渠道又利于蓄水保温期控制水位。沿线每隔10～15km设置节制闸调控渠道的运行水(3)亭口、棘洪滩两个泵站采取措施防治冰草杂位。据现场观测，渠道冰盖厚度一般在0．2～0．5m之物进入水泵；同时加大拦冰措施，如在泵站上游增设拦问。结成冰盖后，渠道的过流能力一般减小1／

5、3左右，冰索。水位将抬高0．5～0．8m。冰期输水期问曾发生部分(4)中断输水时，为防止衬砌冻胀破坏，必须蓄水收稿日期：2016—06—28基金项目：天津市自然科学基金重点项目(135CZDJC35100)作者简介：周梦，女，硕士，主要从事输水工程运行调度工作。E—mail：1312080287@qq．corn通讯作者：练继建，男，教授，博士生导师，主要从事水利水电工程教学与科研工作。E—mail：tjuluntan@126．COrn第21期周梦，等：南水北调中线总干渠冰期运行调度措施研究107保温。～3in范围内铺设喷泉导管，形成带状的喷泉区，使拦2．2引

6、黄济津应急调水工程污栅前形成不冻结水域。此外，还可以采用降低流速或者短期暂时停止输水的方式，促使薄冰尽快增厚形引黄济津应急调水工程从黄河位山闸引水入津，成稳定冰盖。全长580km，输水渠道设计过水能力为8O一50n,l／s(4)初春解冻期，解决流冰块和拦污栅前杂草冻(由上而下)。工程区域纬度为北纬35。～39。，上游段结的问题是关键。实践证明，只有彻底清除杂草才会采用明流方式输水，下游段采用冰盖下输水。收到明显的效果。冬季输水的主要问题有：①在水闸、渡槽、涵洞和桥梁处，易形成冰塞壅水现象，存在漫堤决口的危险，2．4中线工程冰期输水水力特性如2001年1月，位

7、山三干渠王堤口段发生冰塞灾害。南水北调中线总干渠明渠的过流断面是混凝土衬②受西伯利亚高气压控制，冷暖交替频繁，气温波动砌的倒梯形断面，纵坡为1／30000—1／200O0。一般明显。在冰盖形成后若突遇气温回升，再加上沿河分水力计算时适用明渠非恒定渐变流理论；当渠道表面水闸涵分流引起的水位、流量变化，极易导致冰盖松形成稳定冰盖后，冰盖下水流计算适用有压非恒定流动、破裂。③引黄济津线路长，首尾同日气温一般相理论。差3℃～4℃，调度受气候影响较大。在冰盖形成初期，冰盖糙率较大；之后在水流的冲分析2002—2003年度引黄济津的观测资料可发刷作用下，冰盖糙率逐渐减小

8、，并趋近于一个稳定值。现有如下特点：①降温快，成冰过