以南水北调工程为原型,制定适用于大型工程建设的项目群管理方法和信息标准,提出适合南水北调工程的项目群规划、管理技术及其实施方案。建立了南水北调工程运营初期调度框架,从决策、优化、控制以及相应的管理技术角度研究南水北调运营初期的管理技术及实践。提出了工程建设与调度管理决策支持系统体系结构与集成技术方案,设计群决策支持系统原...
为了定量回答南水北调工程对受水区生态环境的影响,对2000年以来东、中线一期工程受水区生态环境状况和所辖72座设市城市用水状况进行了统计分析,得出受水区生态环境和地下水循环更新能力正在退化;进而采用水量平衡分析方法,从一期工程对缓解受水区干旱程度、减少地下水超采、置换城市挤占农业用水量、调水可增加农业和环境用水量等方面定量分析...
简要介绍了国家＂十一五＂科技支撑计划项目＂南水北调中线工程关键技术研究与应用＂课题四＂中线工程输水能力及冰害防治技术研究＂所取得的部分水力学研究成果,包括南水北调中线工程输水模拟平台的研制、中线工程数值仿真软件开发、分水口和节制闸的水力敏感性分析、闸前常水位控制算法、穿黄工程节制闸闸前水位确定、冰期输水能力及冰期运行...
通过多种研究手段综合研究了南水北调中线工程总干渠膨胀土（岩）渠坡破坏机理,提出了适合的膨胀土（岩）渠坡稳定性分析方法;针对性地研究了膨胀土（岩）渠道的处理措施,主要措施在试验渠段进行了现场验证比较,提出了经济可行的处理方案。研究成果不仅为南水北调中线工程膨胀土（岩）渠坡处理提出更为可靠合理的解决方案,其研究思路和成果也可...
将现代工程科学最新的并在土木工程其它领域中行之有效的理论、技术、材料、方法应用于大型渡槽设计和施工技术的研究过程之中,同时结合典型工程开展理论分析、模型试验和现场原型试验研究,对当前设计和施工中提出的理论和技术问题给出了科学、经济、合理的解决方法。用课题成果给出的理论和技术体系对现有的大流量预应力渡槽工程进行优化设计和...
简要介绍了国家＂十一五＂科技支撑计划项目＂南水北调中线工程关键技术研究与应用＂课题之一＂超大口径PC-CP管道结构安全与质量控制研究＂课题研究成果,包括PCCP结构安全性关键技术、超大口径PCCP制造关键技术及质量控制标准、安装关键技术及质量控制标准、PCCP阴极保护成套技术、PCCP管道水力特性参数等。研究工作紧密结合PCCP工程的实际情况...
根据南水北调东线一期工程灯泡贯流泵站设计和建设需要,以南水北调金湖泵站设计工况为基础,自主研制开发贯流泵水力模型装置,利用FLUENT软件进行了CFD流场计算分析和设计优化。通过天津同台测试和专家鉴定,研制开发的两套水力模型装置最优工况点效率分别达到79.4%和81.9%,空化比转速达到1100以上。装置模型综合性能良好,运行范围宽,适用于1.0～4...
黄姜加工产生的大量高浓度有机废水间接排入丹江口水库,严重威胁了南水北调中线水源区的水质安全。分析了黄姜加工废水的水质特点,概述了近年来黄姜加工废水的各种处理技术研究进展和优缺点,提出在保证有机物去除的情况下完成高效脱氮是成功处理黄姜加工废水的关键,认为以＂兼有脱硫功能的两相厌氧-固定化微生物曝气生物滤池＂为主的集成工艺可...
简要介绍了国家＂十一五＂科技支撑计划项目＂南水北调中线工程关键技术研究与应用＂课题四＂中线工程输水能力及冰害防治技术研究＂所取得的部分水力学研究成果,包括南水北调中线工程输水模拟平台的研制、中线工程数值仿真软件开发、分水口和节制闸的水力敏感性分析、闸前常水位控制算法、穿黄工程节制闸闸前水位确定、冰期输水能力及冰期运行...
丹江口大坝水利枢纽作为南水北调中线工程的水源工程,其大坝加高工程技术难度在国内外均属少见,无成熟可供借鉴的经验。大坝加高中的关键技术研究难题主要有：新老混凝土结合问题研究、大坝抗震安全问题研究、高水头大坝帷幕耐久性及补强灌浆技术研究三大类。针对关键技术研究难题,在总结前期设计研究成果的基础上,采用理论分析、数值模拟、室内...
紧密结合南水北调工程设计与施工实践,通过理论研究、模型试验、计算机模拟相结合的方式,在渠道边坡优化、边坡稳定、新型材料、机械化衬砌、混凝土衬砌无损检测、高性能混凝土、清污技术、生态修复和土石方平衡等方面进行有针对性的深入研究,取得大量研究成果,为工程建设提供了有效的理论和实践指导。目前大量研究成果已成功运用到工程建设中,...
膨胀土具有强胀缩性、多裂隙性和超固结性,是工程上一种难以处理的＂麻烦土＂或＂不老实土＂。笔者近年提出了将这种＂不老实土＂约束在土工袋中的处理方法,并通过大量的室内、现场试验研究,验证了该处理方法的有效性。现概述了膨胀土的基本特性和膨胀土的处理原则,着重介绍了土工袋处理膨胀土的基本原理。通过土工袋浸水变形和膨胀力等室内试验...
为解决南水北调大型渡槽工程中的抗震问题,进行了模拟地震振动台试验研究,分析了减震支座水平刚度、槽内水体及场地对渡槽结构动力特性的影响。研究结果表明,减震支座的水平刚度越小、槽内水体质量越大,渡槽结构自振周期越长,从而达到减震效果,提高渡槽的抗震能力。此外,场地对减震效果影响显著。
以南水北调工程为研究对象,提出了考虑层次维度的南水北调项目群总体结构。在项目群及项目群管理一般理论的基础上,运用集成管理的思想和理念,结合工程实际情况,对南水北调项目群集成管理问题做了深入的研究和分析,建立了南水北调项目群集成化管理的概念模型,阐述了项目群信息、目标、要素、过程、组织集成的内涵及5个方面的相互关系。
研制了一套考虑温湿度风速条件的混凝土开裂试验装置,可以通过试验对比不同气候条件下混凝土的开裂情况。采用混凝土开裂气候敏感性因子表述混凝土开裂受气候变化的影响程度,可以优选气候适应性强的混凝土配合比用于渠道衬砌混凝土工程。该试验方法成功在南水北调东线穿黄工程的配合比优化中应用。
渡槽槽顶横杆（拉杆或撑杆）可以改善渡槽横向受力条件。为了充分利用横杆的性能,使其对渡槽应力产生有益的作用,并且在结构安全的条件下尽可能地满足经济性的要求,有必要对横杆受力情况进行研究。论文利用有限元法计算了简支梁式加肋矩形渡槽槽顶横杆的受力,考虑了三种影响因素,即不同的高宽比、不同的水深和不同的横杆间距。得出了渡槽横杆轴...
采用数值计算的方法,分别计算了具有不同水泵叶轮直径的立式轴流泵装置和灯泡贯流泵装置的流道水力损失,比较了水泵叶轮直径对流道水力损失的影响;根据叶片泵的相似律,分析了在一定设计流量条件下水泵叶轮直径与nD值的关系以及对水泵选型设计的影响。结果表明：选取较大的水泵叶轮直径将显著提高流道效率和泵装置效率;＂增径降速＂与降低nD值是...
根据南水北调东线穿黄南干渠实验段保温板垫层和砂砾垫层混凝土衬砌施工质量探地雷达（GPR）检测结果及室内模拟实验结果,总结了GPR检测图像典型异常特征,确定了渠道衬砌裂缝、混凝土厚度不均、垫层破坏等缺陷对应的异常图谱。并采用正演模拟计算方式分析了GPR方法对裂缝延展深度、混凝土厚度变化、垫层缺陷程度的反映能力。研究表明隐伏裂缝、...
基于非饱和非稳定渗流理论,假设洪峰历时,借助有限元数值模拟,对高侧渗条件下大型渠道截渗墙渗控效果进行分析。根据地质勘查报告,对水泥土截渗墙10m深和15m深两种方案进行计算分析。根据两种方案的渗控效果,主要是渗流量、渗流速度、浸润线变化等,选择最优深度的截渗墙。
以单机组运行耗电费用最小为目标函数,采用动态规划法,对江都站不同型号机组、不同日平均扬程、不同运行负荷组合生成的45种方案,分别按考虑分时电价与不考虑分时电价,进行叶片全调节（变角）优化计算,同时进行相应的常规运行计算,最后以单位提水费用作为分析指标,对不同型号机组变角优化运行效果进行比较分析,其结论为考虑分时电价、长江潮位影...
采用1930年-2008年长系列资料，对汉江上游水资源时空演变情况进行了系统分析。对丹江口水库天然入库径流的丰枯变化规律进行了分析，并从降雨及土地利用变化引起降雨径流关系变化的角度分析了丹江口天然入库径流变化的原因。通过对比丹江口水库天然与实测入库径流，分析了汉江上游耗水变化情况。根据人类活动及气候条件，将资料划分为1990年以...
将现代工程科学最新的并在土木工程其它领域中行之有效的理论、技术、材料、方法应用于大型渡槽设计和施工技术的研究过程之中,同时结合典型工程开展理论分析、模型试验和现场原型试验研究,对当前设计和施工中提出的理论和技术问题给出了科学、经济、合理的解决方法。用课题成果给出的理论和技术体系对现有的大流量预应力渡槽工程进行优化设计和...
首先分析了渡槽的温度作用,确定了渡槽温度作用的计算工况。在考虑了外界气温、水温和结构表面日照等影响条件下,采用有限元瞬态计算方法,计算了南水北调中线干渠上的沙河—大郞河箱基渡槽的温度场和温度应力,并对计算结果进行了分析,提出了可供设计参考的建议。
将网格分成内部网格和外部网格两个层次,以适用于渠道设计这种不规则带状地形的应用。算法将渠道经过的地面模型划分成大小相等的正四边形外部网格,对于每个有地形数据点的外部网格进一步划分成小的内部网格。这样可以利用网格坐标和顶点高程,实时计算任意点地面高程。
针对大型渠道传统设计方法存在的问题,将地理数据信息化及三维信息模型引入渠道设计中,提出大型渠道设计的新理念,并初步创造了一种相对理想的设计新模式。将该模式应用到济平干渠的设计中来,并将设计流程及结果与传统设计方式进行对比,结果表明,该设计模式在效率和效果上都优于传统的设计模式。
南水北调中线工程沿线布置数百座桥梁,桥墩壅水对渠道的过流能力和渠道的水面线具有一定的影响,因此,准确计算桥墩壅水对于水面线的计算和输水渠道的设计具有十分重要的作用。以典型的圆柱型桥墩为研究对象,采用VOF方法对桥墩周围的紊流场进行了数值模拟,并计算了给定水深、流量和桥墩阻水比等条件下桥墩的壅水大小,通过与一维经验公式计算结果...
控制算法是明渠运行自动化控制系统的核心。多年来各国学者开发出大量的明渠控制算法,对最近10余年的研究成果进行了综述。从技术特点、国内外研究进展、应用现状和存在的问题几个方面,对PID类算法、最优控制算法、模型预测控制算法和鲁棒控制算法作了重点评述,对它们的发展方向进行了展望。在评述国内该领域研究现状的同时,还从研究内容、仿真...
冰盖的形成使得渠道的湿周增加,水力半径减小,输水阻力加大,致使渠道过流能力减小,影响渠道的冬季输水。渠道冰期的输水能力无论对工程设计,还是运行管理都是十分重要的。文章分析了结冰期冰盖的安全推进模式和稳定封冻期渠道水位壅高的影响,提出了确定渠道在结冰期和稳定封冻期的输水能力的控制指标,在此基础上,对南水北调中线黄河以北渠段结冰...
从环境保护角度分析了其潜在的环境风险类型,指出危险货物运输引发的突发性环境污染事件是南水北调中线总干渠水质保护最大的潜在威胁。为切实保护好总干渠水质,应对突发性环境污染事件,应加强危险货物运输管理,提升应急监测能力,构建完善的突发环境污染事件预警监测和应急管理体系。
利用三维GIS技术,建立了南水北调中线工程沿线的三维场景,并在三维场景中真实的展现了沿线的地形、地貌、河流、水系、水利工程等。在三维展示系统中,可进行地理信息、工程信息的查询。在三维场景的基础上,与水动力学计算模型连接,将计算模型结果展示在三维场景中,同时把计算过程中的闸门调度情况和水位流量变化情况进行了动态跟踪式的展示。为...
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