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南水北调中线干线水质水量联合调控关键技术研究

发布时间:2018-05-14 05:27

  本文选题:南水北调中线 + 水质水量联合调度 ; 参考:《东华大学》2014年硕士论文


【摘要】:南水北调中线总干渠是跨流域调水工程,其线路长、南北跨度大、供水范围广、全线采用自流供水且可利用水头有限、全线无在线调节水库等特点,使中线输水问题更加复杂。为了充分发挥中线工程的作用、实现工程的预期目标,需要根据中线工程的实际特点和运行限制条件,开展中线水质水量联合调控模型的研究,从而保证供水安全。本文主要研究成果如下: (1)根据明渠非恒定流共性和中线渠道的特性,通过对节制闸、倒虹吸、分水口、渐变段等复杂内边界条件进行概化处理,将概化后的内边界条件与圣维南方程组进行耦合。同时采用稳定性好、计算精度高的Pressmann四点时空偏心格式对方程进行离散,并在此基础之上完成了能够处理复杂内边界的一维非恒定流数值仿真模型。并在此基础上完成了与非恒定流具有“相容性”的恒定非均匀流计算模型,开发了南水北调中线闸前常水位控制所需要的恒定流和非恒定流计算模块,为中线渠道运行仿真控制和应急事件调控打下基础。 (2)本文针对南水北调工程现实情况,建立基于均衡域的水质离散模型。该离散模型物理机理明确,且水质控制方程推导中考虑上风因子,对于以对流为主的河道污染物迁移扩散模拟的更加精确。并在此基础上构建了中线综合水质模拟模型,该模型可模拟九种水质参数,并可以以任何组合的方式进行模拟,为中线将来的突发水污染事件应急调控奠定了基础。 (3)通过对渠段特性、闸前常水位运行时候渠道的恢复特性分析,介绍了闸前常水位运行控制的方式,并在蓄量补偿的基础上并结合渠道水位变幅和水位波动等限制条件进行了改进。反馈控制采用水位-流量反馈控制,并对控制器进行了改进,避免了渠的解耦环节。最后将模拟计算结果与流量补偿和另外一种蓄量补偿计算结果进行了比较,从而证明了本文所提出的控制模型的合理有效性。 (4)在分析污染物传播速度的基础上,充分考虑渠道水位变幅限制和水位波动限制条件,研究了突发污染事件下的应急调控策略,提出了丹江口水库陶岔渠首污染和渠道突发水污染的调控策略。模拟结果表明该应急控制策略合理有效。
[Abstract]:The main research results of this paper are as follows :

( 1 ) Based on the characteristics of non - constant flow and neutral channel in open channel , the complex inner boundary conditions , such as throttle valve , inverted siphon , water diversion port and gradient section , are subjected to generalized processing , and then a one - dimensional non - constant flow numerical simulation model with high stability and high calculation precision is adopted .

( 2 ) Based on the reality of the South - to - North Water Transfer Project , the discrete model of water quality based on the equilibrium domain is established . The physical mechanism of the discrete model is clear , and the derivation of the water quality control equation is more accurate .

( 3 ) Through the analysis of the characteristics of the canal and the return characteristics of the channel during the operation of the ordinary water level before the gate , the control method of the water level - flow feedback is introduced . The feedback control is based on the water level - flow feedback control , and the controller is improved to avoid the decoupling of the channel . Finally , the simulation results are compared with the calculation results of the flow compensation and the other storage compensation , so that the reasonable validity of the control model proposed in this paper is proved .

( 4 ) On the basis of analyzing the propagation velocity of pollutants , considering the limit of channel water level and the limitation of water level fluctuation , the paper studies the emergency control strategy under the event of sudden pollution , and puts forward the control strategy of the pollution of the tunnel head and the channel burst water pollution in Danjiangkou Reservoir . The simulation results show that the emergency control strategy is reasonable and effective .

【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TV68;X52

【参考文献】

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3 郑景云;尹云鹤;李炳元;;中国气候区划新方案[J];地理学报;2010年01期

4 曹永强 ,刘金禄 ,严利芳;河道一维污染源控制方程的神经网络解法[J];华北工学院学报;2002年04期

5 郑大琼,任钟淳,米恩柏;长距离明渠输水工程实时控制研究[J];河海大学学报;1998年05期

6 廖振良;刘宴辉;徐祖信;;基于案例推理的突发性环境污染事件应急预案系统[J];环境污染与防治;2009年01期

7 宋国浩;张云怀;;水质模型研究进展及发展趋势[J];装备环境工程;2008年02期

8 欧阳琪;张远东;;加利福尼亚州水资源调配工程[J];南水北调与水利科技;2006年06期

9 吕宏兴,宋松柏,马孝义,张春娟,余国安;灌溉渠道闸门调控过程中的非恒定流研究[J];农业工程学报;2002年06期

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本文编号:1886559

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