南水北調(diào)東線膠東干線輸水調(diào)度模擬及控制.pdf

1、膠東干線作為南水北調(diào)東線工程重要的一部分，重點解決了山東地區(qū)長期以來的缺水問題。膠東干線輸水距離長，渠系控制建筑物眾多，輸水調(diào)度復雜，在正常輸水工況以及非正常輸水工況下，稍有調(diào)度決策的失誤都可能會造成渠堤失穩(wěn)，渠道襯砌板破壞，以及其他復雜的水力學問題（渠道水位波動大、水位下降速度過快），冰期輸水時容易造成冰塞、冰壩、輸水效率低下等問題。為保證渠道安全穩(wěn)定的運行，本文對膠東干線工程的輸水調(diào)度與控制方面進行深入研究。
　　本文在建立膠

2、東干線數(shù)學控制模型的基礎上，通過設定邊界條件，運用數(shù)值模擬的方法對幾種渠道運行工況以及渠道的控制方式進行模擬研究，具體的研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）分別運用下游常水位控制法與中點定水深控制法，結(jié)合膠東輸水干線的特點，對渠道流量增加與減少兩種運行工況下渠道內(nèi)水位的波動過程以及穩(wěn)定時間進行分析比較，并得出兩種控制方法的優(yōu)缺點。
　?。?）結(jié)合膠東干線的輸水特點，運用不同的閘門聯(lián)合控制方式分別在渠道正常停水與非正常停水兩種工況

3、下，對渠道下游水位與流量的變化過程進行模擬。分析模擬結(jié)果得出，對閘門不進行控制的運行方式下，下游全線水位下降速度均超過最大水位下降速度，由此可能造成渠堤失穩(wěn)或襯砌板塌落。采用順序關(guān)閉閘門或同時關(guān)閉閘門，均能有效降低水位下降速度，并及時控制流量。研究表明，通過比較順序關(guān)閉閘門方法和同時關(guān)閉閘門的方法，同時控制閘門時，水位降落速度明顯小于順序控制閘門時水位的降落速度。
　　（3）研究因突發(fā)事故，事故段兩側(cè)兩節(jié)制閘不同關(guān)閉速率下渠道內(nèi)水

4、位以及渠段上游水位的波動過程。研究表明，閘門關(guān)閉速率越快，事故渠段內(nèi)水位波動越大，事故渠段上游水位發(fā)生漫溢所需的時間越短。因此突發(fā)事故中，在不影響下游渠道運行安全的情況下，可適當減小閘門關(guān)閉速率，避免因閘門關(guān)閉過快渠道內(nèi)水位波動過大造成其它事故的發(fā)生。
　?。?）對膠東干線冰期輸水的特性進行分析，并對冰期渠道的過流能力與非冰期渠道的過流能力進行計算對比，結(jié)果表明，冰期輸水的過流能力較非冰期輸水時下降了17％左右，因此為了提高冰期的