【摘要】：陜西省引漢濟渭工程是一項巨型跨流域調水工程,通過漢江引水至渭河,補充了關中渭河沿線幾大城市的用水量,緩解了城市用水緊缺的問題,實現(xiàn)了水資源優(yōu)化調配。秦嶺輸水隧洞作為連接水源區(qū)與受水區(qū)的關鍵工程,全段除黃金峽、三河口泵站、及控制閘以外,無其他可調控工程,當水流流經控制閘到達越嶺段之后,管理者將無法主動控制。因此,研究越嶺段隧洞水力特性、水質規(guī)律,不僅可以保障隧洞自身安全與供水安全,也為提高供水時效、控制水質風險、保證工程的經濟效益提供科學決策支撐,具有重要的理論意義與應用價值。本文以引漢濟渭泰嶺輸水隧洞越嶺段為研究對象,采用分段求和法、MIKE11 HD、簡單水力法、MIKE11 AD、ECO Lab等模型和方法,對隧洞水力特性及基本水質規(guī)律進行了研究。本論文取得的主要研究成果如下:(1)針對秦嶺輸水隧洞復雜斷面形態(tài),進行了簡化處理;根據(jù)水力學公式,計算設計流量下的正常水深、臨界水深和臨界底坡;利用水深法判別標準,判斷水流流態(tài)為緩流,底坡為緩坡。(2)建立了 MIKE11 HD模型,模擬了隧洞水流過程,得到水面線及關鍵斷面水位變化;與分段求和法計算的水面線進行對比,計算的水面線一致,相同斷面水位誤差甚小。結果表明:水面線基本平行于隧洞底板;同一糙率系數(shù),流量越大水面線越高,流量越小水面線越低;同一流量,隧洞糙率系數(shù)越大,水面線越高,糙率系數(shù)越小,水面線越低,符合水力學基本規(guī)律。(3)通過MIKE11 HD模型進行參數(shù)試算,設計流量下滿足隧洞無壓條件的臨界糙率為0.0161;設計糙率下隧洞最大流量為76m3/s,與設計報告一致。(4)建立了 MIKE11 AD橫型,模擬保守物質A在水流中的流動,獲得不同流量的演進時間;與簡單水力法計算的流量演進時間對比,各工況下相對誤差均保持在0.3%-2.6%;在設計糙率下,輸水流量為設計流量70m3/s時,采用簡單水力學法得出流量演進時間為9.77h,MIKE11 AD模型模擬時間為10.00h。結果表明:MIKE11 AD模型計算簡便,結果直觀可靠。同時,相同糙率,流量越大,演進歷時越短;相同流量,糙率系數(shù)越大,演進歷時越長。(5)建立了 IKE11 AD與ECO Lab的耦合模型,以DO、BOD、氨氮為指標,模擬了兩種點源位置下隧洞內水質變化過程。結果表明:點源不含DO時,出口斷面其濃度峰值隨隧洞輸水流量增大而減小;隧洞輸水流量與點源流量、組分含量一定時,點源位置距離下游出口越近,出口斷面物質濃度峰值越大,峰現(xiàn)時間越早;不論點源位于何處,其流量一定時,隨著輸水隧洞流量的增加,出口斷面BOD、氨氮濃度峰值減小,峰現(xiàn)時間縮短;輸水隧洞流量一定時,點源流量越大,出口斷面BOD、氨氮濃度峰值越高。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TV554;TV135;X52
【圖文】：

程概況程總體布置省引漢濟渭工程是省內的南水北調工程，橫穿秦嶺山脈，地跨黃河、長江兩為調水工程和輸配水工程，總體布設如圖 2-1 所示。工程水源來自干流黃金流三河口水庫為水源，利用黃金峽泵站從黃金峽水庫取水，匯集三河口水庫水無壓輸水隧洞送至關中黃池溝，最終進入輸配水工程，由南干線和北干線向送【54】。濟渭工程計劃依據(jù)“一次立項，分期調水”的方案進行建設運行，調水量在5 年分別達到 5 億 m3、10 億 m3，最終在 2030 年達到 15 億 m3。當受水區(qū)需輸水流量時，由三河口水庫補水，經控制閘進入秦嶺輸水隧洞；當受水區(qū)需輸水流量時，三河口泵站抽水，將多余水量經控制閘通過三河口壩后連接洞庫【55】。

圖 2-2 引漢濟渭調水工程總體方案布置圖Fig. 2-2 Water transfer project schematic arrangement of theProject of Water Division from Han to Wei River黃金峽水利樞紐是引漢濟渭工程重要水源地，位于漢江干流黃金峽鍋灘下游，主要由黃金峽水庫、泵站及電站組成【56】。總庫容 2.36 億 m3，調節(jié)庫容 0.92 億 m3，主要任務是存蓄漢江水與兼顧發(fā)電。三河口水利樞紐亦是調水工程水源地之一，位于漢中佛坪縣三河口村，主要由三河口水庫、泵站、電站組成�？値烊� 6.81 億 m3，調節(jié)庫容 5.5 億 m3，對子午河來水進行調蓄并通過泵站抽水存蓄黃金峽多余來水，在工程中起著重要的調蓄作用。秦嶺輸水隧洞包含黃金峽-三河口段、控制閘、越嶺段三部分。黃三段隧洞入口位于黃金峽壩后左岸，接泵站出水池，出口位于三河口壩后右岸，與該處控制閘相接；越嶺段隧洞與控制閘相接，入口布設于三河口壩后右岸，出口位于關中黑河右岸支流黃池溝內2.1.3 輸配水工程概況

【參考文獻】

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1 杜小洲;白濤;馬旭;武連洲;黃強;;引漢濟渭工程調水區(qū)水庫群調水模式研究[J];水利水電技術;2017年08期

2 趙大洲;梁春雨;黨雪梅;李玉邦;周銳;崔超;;引漢濟渭工程黃三段深埋長輸水隧洞排水方案研究[J];水利水電技術;2017年08期

3 周鮮果;;環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)相關性的分析[J];化工管理;2017年23期

4 師小雨;黃強;李瑛;劉登峰;;基于多模型和穩(wěn)定性評價的引漢濟渭工程受水區(qū)水量配置研究[J];華北水利水電大學學報(自然科學版);2017年02期

5 黃亞非;;復式河槽斷面形態(tài)對綜合糙率的影響[J];水運工程;2016年08期

6 吳浩力;;引漢濟渭輸水隧洞二次襯砌混凝土裂縫原因分析[J];陜西水利;2016年03期

7 張忠東;宋曉峰;肖瑜;;引漢濟渭(一期)調水工程關鍵技術研究[J];中國水利;2015年14期

8 楊柳;汪妮;解建倉;朱記偉;姜仁貴;;跨流域調水與受水區(qū)多水源聯(lián)合供水模擬研究[J];水力發(fā)電學報;2015年06期

9 李召朋;李鵬;;引漢濟渭秦嶺隧洞TBM施工段突涌水涌泥施工技術探討[J];水利建設與管理;2015年03期

10 羅濤;王大川;王燦;;引漢濟渭大型深埋無壓隧洞斷面優(yōu)化設計[J];人民黃河;2014年12期

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1 張碩;基于MIKE軟件建立遼河流域水質模型的研究[D];東北大學;2013年

2 馬良;長白山龍崗火山群區(qū)典型小流域生態(tài)系統(tǒng)水文過程模擬研究[D];東北師范大學;2012年

3 胡廣鑫;二維水動力—水質耦合模型對東昌湖生態(tài)補水的研究與應用[D];中國海洋大學;2012年

4 胡宇;明渠水面線計算方法分析研究[D];西北農林科技大學;2008年

本文編號：2733938