多孔并聯(lián)分段低壓輸水系統(tǒng)的水力特性和控制研究.pdf

1、多孔并聯(lián)分段低壓輸水系統(tǒng)可以簡化輸水控制條件、保證適時適量輸水、降低管道的承壓、節(jié)省工程造價和運(yùn)行管理費(fèi)用；但由于整個輸水線路長,當(dāng)輸水系統(tǒng)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)、關(guān)閘檢修以及運(yùn)行孔數(shù)轉(zhuǎn)換等操作時,其水力特性和控制問題更為復(fù)雜,目前尚未見到相關(guān)的研究成果. 為此,本文以南水北調(diào)工程天津干線為研究背景,對多孔并聯(lián)分段低壓輸水系統(tǒng)的水力特性和控制問題進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究,主要研究內(nèi)容如下:首先,本文通過模型試驗(yàn)測定了多孔并聯(lián)分段低壓輸水系統(tǒng)中的

2、調(diào)節(jié)池、保水堰和分流井等三個重要的新型局部輸水建筑物的水力參數(shù)；隨后建立了這種輸水系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,著重分析了上述三種比較復(fù)雜的新型邊界；最后,對南水北調(diào)工程天津干線的各種運(yùn)行工況進(jìn)行水力數(shù)值計算,結(jié)合計算結(jié)果從以下幾方面對多孔并聯(lián)分段低壓輸水系統(tǒng)的水力特性和控制問題進(jìn)行分析: 1.探討了調(diào)節(jié)池位置、尺寸的變化對多孔并聯(lián)分段低壓輸水系統(tǒng)水力特性的影響. 2.從檢修閘門數(shù)量、關(guān)閘控制程序和水力學(xué)條件等方面綜合考慮了有壓段并聯(lián)

3、孔間的連通性影響. 3.研究了多孔并聯(lián)分段低壓輸水系統(tǒng)在檢修工況下的水力特性,針對可能出現(xiàn)的不利現(xiàn)象提出了相應(yīng)的水力控制措施. 4.從改變首閘調(diào)節(jié)規(guī)律、尾部泵站前池抽水量變化的控制變量和計算糙率等三個方面研究了多孔并聯(lián)分段低壓輸水系統(tǒng)在流量調(diào)節(jié)工況下的水力特性. 5.推導(dǎo)了多孔并聯(lián)分段低壓輸水單元的水流振蕩方程和連通式保水堰自由水面的固有振蕩頻率公式；提出了消除水力共振現(xiàn)象和緩解水力振蕩的水力控制措施.