下游常水位水力自动控制渠道运行动态过程及数学模型的研究

本文通过分析灌溉渠道中ＡＶＩＯ和ＡＶＩＳ下游常水位闸门的工作原理和运行过程，动用自动控制理论求出这两类闸门门后水位偏差和过闸流量之间的传递函数，并将之作离散化处理，再结合渠道的明渠非恒定流方程求解，最后可向设置ＡＶＩＯ，ＡＶＩＳ下游常水位闸门渠道的运行动态过程，数学模型由计算机求解，可为水力自动控制系统的渠道和闸门设计提供依据，并可预测系统的运行过程与稳定性。     

长距离明渠输水系统运行控制方式的研究

文中介绍了4种长距离明渠输水常用的渠道运行的方式,上游常水位、中点常水位、下游常水位、控制容量运行方式。并结合实例对下游常水位和中点常水位运行方式进行计算,模拟非恒定流的典型数学模型,借鉴了特征线法,并用来计算不同的运行条件下的非恒定流过程。     

灌口集泄水闸拆除重建工程设计

正一、工程概况灌口集泄水闸闸室结构为开敞式,位于汲东干渠7+255.6,集水面积72km~2,闸室总宽25.80m,单孔净宽3.00m,共7孔。闸上灌溉渠底高程52.48m,灌溉设计效益91.45万亩,灌溉渠道设计流量45.70m~3/s。闸室顺水流方向长度为10.00m,底板高程为52.48m,上游设计水位56.75m,校核水位56.90m,下游设计水位56.55m,校核水位56.60m,设计流量265.0m~3/s,     

调水工程渠道运行控制方案设计

渠道系统运行控制设计是一门较新的技术，国外研究始于７０年代，国内首先应用于引黄济青工程。与常规的以经验为主的运行方式相比，渠道运行控制能取得更佳的效果。根据渠段中水位不动点的位置，渠道运行控制方式可分为下游常水位、上游常水位、等容量、控制容量４种。在新建调水工程中应将工程设计与运行控制设计两者结合起来，相互协调，制定出使工程充分发挥潜力的切实可行的操作方法。     

淮安抽水一站加固改造工程运行水位组合的分析与论证

1、概述。淮安抽水一站始建于1972年,是淮河下游淮安水利枢纽的骨干工程之一.其上游为灌溉总渠,下游为抽水站引河,具有引江灌溉（江水北调）和为白马湖地区排涝两项功能,原安装64ZLB-50型立式轴流泵8台,总装机容量6 400kW,设计流量64m^3/s,原设计引江灌溉工况下,站下按大运河运南闸下的通航水位7.20m,推算到站下进水池水位6.92m;上游按向北送水运东闸上游水位11.1m,推算到站上出水池水位11.2m,故原引江灌溉设计扬程H=4.28m.原设计排涝工况时,按新河规划进水池水位5.86～4.63m,出水池水位11.2～9.0m,排涝扬程6.57～3.14m.从该站1978～1997年20年运行资料分析,其运行工况与原设计工况偏差较大。     

两种运行方式下灌溉渠道的非恒定流数值模拟

为了保证灌溉渠道运行安全、合理调配水量,研究单一渠段的非恒定流过渡过程对促进灌溉管理水平是十分必要的。通过考虑灌溉渠道的不同运行方式以及节制闸的不同调控等综合影响,按照灌区常用的渠段上游常水深运行和下游常水深运行 2 种运行方式,应用渠道非恒定流数值模拟的特征线法及矩形网格计算格式,对梯形断面渠段由于不同闸门调控方式所引起的非恒定流过渡进行模拟,比较 2 种运行方式以及预报出各级节制闸调闸时间提前量,全面地反映系统动态并且较明确地模拟闸门调节过程。     

封冻期渠系运行方式

为研究系运行方式与冰塞二者之间的关系,以流速、傅汝德数、水位偏差等参数作为指标,在常规运行方式选择方面,认为上游常水位运行造成的冰塞风险最小,下游常水位运行在封冻时闸门调控及时,等体积运行方式中庸;封冻渠池在封冻时,该渠池运行方式由下游常水位切换为等体积,造成渠系的水位偏差、水力响应过程中的最大流速与傅汝德数等指标均较始终保持下游常水位小,模拟工况下的上游水位偏差减小近50%,最大流速降低约6.5%,表明运行方式切换更有利于维持渠系在封冻时的稳定和减小冰塞风险。因此,推荐封冻渠池在封冻时由下游常水位切换至等体积运行。     

受径流影响下的感潮河段洪水预报新方法研究

丹东潮位站位于鸭绿江下游,控制河段水流型态较为复杂,其潮位既受自上而下的天然径流控制,又受自下而上的潮汐顶托影响。文中依据历史实测系列资料,综合考虑上游不同来水、下游不同潮汐变化期等影响因素,采用两种方法进行丹东站洪峰水位预报,潮水位预报精度得到了明显的提高,能及时准确提前预报出丹东站不同洪水情况下的潮(洪)水位,为丹东地区防汛、抗灾、减灾等提供技术支撑。     

小浪底水库土石坝斜心墙应力监测与分析

以小浪底水库土石坝斜心墙应力监测资料为基础,对其斜心墙孔隙水压力、土压力及拱效应进行探讨。分析表明:该斜心墙孔隙水压力受施工、防渗料等影响,与库水位变化规律存在一致、滞后及不一致三种情况。同时,其土压力变化分为土压力上升期、土体快速固结期(土压力下降期)及土压力随库水位有规律变化期三个阶段,越靠近斜心墙上游,三个阶段的变化越明显,越靠近斜心墙下游,三个阶段的变化越不明显。而且,斜心墙拱效应从上游到下游依次减小,在运行初期增大,之后其系数变化与库水位变化正相关,测点越往下游,年变幅越小。     

三合堰“借水还水”引水式电站防洪系统的运行、渊度

所谓“借水还水”引水方式，是指将灌溉渠道引水枢纽和电站取水口合而为一，引导上游来水流经电站引水渠至前池、再流经尾水渠导回至灌溉渠道。这种引水方式水电站的防洪系统，是指取水口引水闸、泄洪闸，电站前池进水闸、泄洪闸，下游灌渠节制闸等各水工设施及其配套电气控制设备有机组合而成的一套调节系统。正常运行时，这套系统可有效地为灌溉、发电起到引水、排水作用；防洪时，又能通过协调调度，最大化地发挥其预调节和泄洪、排洪的作用。     

磨刀门水道水位与上游洪水及下游潮位的关联性分析

感潮地区治涝规划需要合理选择承泄区设计潮位过程,因而需要分析感潮河段水位与上游洪水及下游潮位的关联性。磨刀门水道是珠江的主要入海河道之一,属于典型感潮河段。通过选取磨刀门水道的大敖、竹银和灯笼山3个潮位站采用比较分析法分析不同位置站点的潮位受上游马口站洪水、下游三灶站潮位的影响规律,并以竹银站为例,采用定性分析法详细分析其水位与上游马口站洪水和河口三灶站潮位的关联性。分析结果表明,自上而下(大敖→竹银→灯笼山),水位受上游洪水的影响作用逐渐减弱,而受河口潮波的影响作用逐渐增强;各站年最高潮位与马口站相应流量、三灶站相应潮位的Kendall秩相关系数的关系分别为τ大敖(0.543)>τ竹银(0.048)>τ灯笼山(-0.133),τ大敖(-0.034)<τ竹银(0.326)<τ灯笼山(0.529);竹银站潮位既受上游洪水的影响,又受下游潮位的影响,但潮位影响大得多。     

基于MIKE11模型的乌塔沟洪水演进模拟

为解决汛期乌塔沟可能发生的水位超标准问题,笔者基于MIKE11原理,构建乌塔沟洪水演进计算模型,结合现有流域区域水文相关资料,计算在不同频率、不同工况、不同下游水位条件下乌塔沟洪水不同节点的水位和流速,模拟洪水演进过程。通过控制上游节点水位保证度汛安全,为工程决策提供数据支撑。     

上游常水位自动控制渠道明渠非恒定流动态边界条件

本文在分析灌溉渠道上游常水位闸门（即ＡＭＩＬ门）动态过程的基础上，建立了以闸门运动为动态边界条件的明渠非恒定流计算模型。通过对闸门动态过程数学模型的拉氏变换、Ｚ变换和Ｚ反变换，列出了描述闸门运动受水位变动影响的差分方程，将其与描述明渠非恒定流的一维计算模型互为边界条件，用非耦合算法计算，可以预报系统的过渡过程，为渠道和闸门的合理设计提供依据。     

放水管上的水位自动调节器

水位自动调节器在于保证按给定水位和流量向渠道分水。渠道上设放水管,向灌溉系统放水0.3～0.5秒立米。放水管上下游水位差0.2～2米。流态可以是自由出流或淹没出流。渠内流态可以是均匀流或不定常的壅水情况。调节器靠水力作用,见示意图。其工作原理如下:在上游静水压力作用下,扇形门体3回绕轴4转动,带动与其刚性连接的拉杆2,使封口门1脱开,有一定流量泄入下游渠道。     

高坝泄流诱发底流消能泄水建筑物振动特性试验研究

通过研究高坝泄流诱发底流消能泄水建筑物振动特性与主要影响因素,建立某中表孔交叠底流消能水电站1:80水力学模型,模拟了其实际泄洪工况。通过控制单一变量原则,研究上游水位、下游水位、中表孔开度等因素对场地振动的影响,得出结论:(1)泄流诱发各泄水建筑物振动具有明显的规律性,上游水位一定时,随下游水位的升高,中孔处振幅增大,消力池底板处振动减小;(2)当上游水位升高,各结构振动有所增强,但与流量增幅相比,振动强度增幅可忽略;(3)中孔泄流存在明显的不利运行区,孔口局开6 m时振动最为剧烈,在工程应用中应避开明显的不利运行区,可通过适当控制下游水位,抬高上游水位,以达到减振目的。     

湖北潜江兴隆水电站机型初选

兴隆水电站从兴隆水利枢纽库区取水,利用库区与下游灌溉渠道的水位差发电,拟装机2 500 kW,结合现今低水头小型电站机型选择及运行情况,对兴隆水电站机型进行了初选。采用大小机组组合方式,单机发电引用流量尽量与灌区灌溉流量匹配。     

下游水位对水平旋转内消能泄洪洞水力特性的影响

通过试验研究与分析，发现下游水位对水平旋转内消能泄洪洞的各种水力特性均有较大的影响，且均与环流内空腔压强P0的变化有关。随下游水位的变化，洞内可能出现不同的流态区。在一定的下游水位范围内，泄流量具有最大值。通气孔的通风是由于两种完全不同的机理所致：在相对下游水位等于1左右，通风量变化急剧且具有最大值。空腔直径随下游水位的降低而增大，并趋向于常数，随下游水位上升而减小并趋向于零。在较高的上游水位时，壁面压强随下游水位的上升呈幂指数增大或线性增大；在相对下游水位等于1左右，不同的上游水位时消能率几乎为常数，但在相对下游水位大于1后，下游水位的增大会导致消能率较大的衰减。     

三河闸测压管水位异常现象浅析

三河闸是淮河下游洪泽湖入江水道的主要控制泄洪口门,计63孔,每孔净宽10m;总宽697.75m,闸顶高程17.0m,底板高程7.5m。据观测资料分析,该闸闸基测压管水位存在异常现象,主要表现为: 当闸门开度较大、上下游水头差较小时,测压管水位高于相应的上游水位,最高达1m多;当闸门关闭,上下游水位差增大时,测压管水位降落到相应上游水位以下。 当闸门关闭,上下游水位较稳定时,测压管水位实测值与一般计算值     

邢家渡灌区地下水动态特征及驱动因素研究

为促进引黄灌区地下水资源可持续利用,保障灌区地下水良性循环,以济南市邢家渡引黄灌区为研究对象,基于1986—2013年灌区相关数据,采用趋势分析方法、ArcGIS软件和灰色关联分析法研究灌区地下水位动态变化特征及驱动因素对地下水的影响。结果表明:灌区降水量和蒸发量分别呈现非显著性增大和减小趋势,而灌区总用水量、地表水灌溉量和地下水开采量分别具有显著增大、减小和增大趋势。灌区地下水位动态变化分为水位抬升期(1986—1995年)、水位下降期(1996—2000年)和水位平稳期(2001—2013年)3个阶段。1990—2010年,灌区上游和中游地下水位较高,水位有小幅下降;灌区下游地下水位较低,水位下降幅度较大。灌区地下水位动态变化驱动因素的灰色关联度有很大差异,自然因素(关联度均大于0.65)对灌区地下水位动态变化具有较大影响,人为因素对地下水影响程度因地区而异,灌区上游、中游主要受地表水灌溉影响,而下游受地下水开采影响程度较大。     

水位实时跟踪在龙口落差预报中的应用

在江河截流施工中,龙口落差随龙口口门进占而快速加大是一种特殊的水文现象.实时跟踪是动态系统预报的基本方法,在三峡工程大江截流和明渠截流期,应用水位实时跟踪技术于龙口落差预报均获得成功.建立龙口上下游水位的实时跟踪模型,选择系统的输入变量①坝址上游来水流量;②葛洲坝水库日调节影响;③龙口施工影响.系统的输出变量是代表龙口上游水位的茅坪(一)站水位和代表龙口下游水位的三斗坪站水位.对茅坪(一)水位跟踪预报采用4输入(奉节流量、葛洲坝坝上水位、上龙口水面宽、下龙口水面宽)1输出模型.对三斗坪水位跟踪预报经比较后发现它基本上不受龙口宽的影响,只采用2输入(奉节流量、葛洲坝坝上水位)1输出模型,可供今后开展类似预报工作参考.