南水北調(diào)東線(xiàn)兩湖段梯級(jí)泵站水力特性及運(yùn)行效率研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-09 04:39
南水北調(diào)東線(xiàn)一期工程南四湖-東平湖段輸水與航運(yùn)結(jié)合工程是南水北調(diào)東線(xiàn)工程中典型的河-湖-泵站復(fù)雜系統(tǒng),通過(guò)東線(xiàn)兩湖段2013至2017年調(diào)水實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)該段在調(diào)度運(yùn)行中存在諸多影響安全運(yùn)行的水力學(xué)問(wèn)題。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題,本文以南水北調(diào)東線(xiàn)兩湖段工程(南四湖至東平湖)為研究對(duì)象,建立了一維水力學(xué)模型與泵站節(jié)點(diǎn)耦合的調(diào)度仿真模型,對(duì)其輸水水力特性及梯級(jí)泵站輸水系統(tǒng)運(yùn)行效率進(jìn)行了分析研究。所得研究結(jié)果可為南水北調(diào)東線(xiàn)兩湖段工程調(diào)度運(yùn)行提供參考,具有理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。取得的成果包括以下幾部分:(1)以南水北調(diào)東線(xiàn)兩湖段梯級(jí)泵站輸水系統(tǒng)為研究對(duì)象,以圣維南方程組為理論基礎(chǔ),確定了其離散方法,建立了一維水力學(xué)模型與泵站節(jié)點(diǎn)耦合的調(diào)度仿真模型,利用多年實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)正常輸水工況以及水草堵塞工況下的糙率進(jìn)行了率定,并利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模型的合理性及可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證,為水力特性分析提供模型基礎(chǔ)。其中正常輸水工況下,泵站節(jié)點(diǎn)模擬水位與實(shí)測(cè)水位相差不大,整體誤差在0.05m以?xún)?nèi),沿程水位模擬值與實(shí)測(cè)值差距在0.1m以?xún)?nèi),水草堵塞工況下鄧樓泵站站下與站上水位變化模擬值與實(shí)測(cè)值整體誤差在0.2m以?xún)?nèi),模型可靠性較高。(2)...
【文章來(lái)源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究意義和內(nèi)容
1.1.1 研究意義
1.1.2 研究?jī)?nèi)容
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水力模型研究現(xiàn)狀
1.2.2 水力特性研究現(xiàn)狀
1.2.3 泵站運(yùn)行效率研究現(xiàn)狀
1.3 研究背景
1.3.1 泵站工程
1.3.2 渠道工程
1.4 課題來(lái)源
1.5 技術(shù)路線(xiàn)
第二章 兩湖段梯級(jí)泵站輸水調(diào)度仿真模型建立
2.1 控制方程及離散方法
2.1.1 明渠非恒定流基本微分方程
2.1.2 計(jì)算方法
2.2 邊界條件處理
2.3 模型基礎(chǔ)資料與模型約束
2.4 參數(shù)率定
2.4.1 初步設(shè)定糙率
2.4.2 參數(shù)率定及成果
2.5 本章小結(jié)
第三章 兩湖段輸水水力特性分析
3.1 水力損失分析
3.1.1 正常輸水工況
3.1.2 水草堵塞工況
3.2 基于總量平衡的水量損失分析
3.2.1 經(jīng)驗(yàn)公式法
3.2.2 梯級(jí)泵站間水位、流量、蓄量關(guān)系分析
3.2.3 基于總量平衡的水量損失分析
3.3 應(yīng)急調(diào)蓄能力分析
3.3.1 事故工況模擬
3.3.2 采取控制措施
3.4 本章小結(jié)
第四章 兩湖段輸水系統(tǒng)運(yùn)行效率分析
4.1 單級(jí)泵站運(yùn)行效率
4.2 輸水系統(tǒng)運(yùn)行效率
4.3 梯級(jí)泵站運(yùn)行效率
4.3.1 兩湖段輸水系統(tǒng)梯級(jí)泵站運(yùn)行效率計(jì)算
4.3.2 兩湖段輸水系統(tǒng)兩級(jí)泵站運(yùn)行效率計(jì)算
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于遺傳程序的南水北調(diào)中線(xiàn)水面線(xiàn)計(jì)算[J]. 陳暉,陳海濤,關(guān)瑩,陳曉楠,田競(jìng). 人民黃河. 2019(01)
[2]基于有限體積法Godunov格式的水錘計(jì)算模型[J]. 趙越,周領(lǐng),劉德有,張永會(huì),王家澤,曹云,潘天文. 水利水電科技進(jìn)展. 2019(01)
[3]養(yǎng)息牧河新民段防洪規(guī)劃水面線(xiàn)計(jì)算方法淺析[J]. 周明. 水利規(guī)劃與設(shè)計(jì). 2018(12)
[4]沅水流域梯級(jí)水電站聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行研究[J]. 肖楊,鄺錄章,東巖. 水利水電技術(shù). 2018(11)
[5]考慮復(fù)雜河工建筑物的漫堤洪水一、二維水動(dòng)力耦合模型[J]. 張慧萍,田福昌,耿慶柱,王建家. 水電能源科學(xué). 2018(09)
[6]精細(xì)化二維水動(dòng)力模型在防洪評(píng)價(jià)中的應(yīng)用——以滹沱河部分河段為例[J]. 張大偉,穆杰,馬建明,張洪斌. 水利水電技術(shù). 2018(08)
[7]西三洼洪水演進(jìn)數(shù)值模擬及洪水風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 李大鳴,羅珊,范麗虹,張弘強(qiáng),熊明明. 水利水電技術(shù). 2018(08)
[8]基于Godunov格式的流域地表徑流二維數(shù)值模擬[J]. 張大偉,權(quán)錦,馬建明,向立云. 水利學(xué)報(bào). 2018(07)
[9]Saint-Venant方程組全隱式標(biāo)量耗散有限體積法[J]. 夏慶福,余弘婧,朱銳,章少輝,郭新蕾. 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]求解守恒形式的圣維南方程中處理不規(guī)則斷面的一種改進(jìn)方法[J]. 鄭川東,白鳳朋,楊中華. 水電能源科學(xué). 2017(12)
博士論文
[1]基于蟻群算法和變角相似關(guān)系的泵站優(yōu)化運(yùn)行研究[D]. 袁堯.揚(yáng)州大學(xué) 2013
[2]基于動(dòng)態(tài)平衡的梯級(jí)泵站輸水系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行及控制研究[D]. 桑國(guó)慶.山東大學(xué) 2012
[3]南水北調(diào)梯級(jí)泵站調(diào)節(jié)方式與系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行研究[D]. 馮曉莉.江蘇大學(xué) 2010
[4]淺水間斷流動(dòng)數(shù)值模擬及其在錢(qián)塘江河口涌潮分析中的應(yīng)用[D]. 潘存鴻.上海大學(xué) 2007
碩士論文
[1]長(zhǎng)有壓引水系統(tǒng)水電站水力過(guò)渡過(guò)程研究[D]. 靳亞寧.西安理工大學(xué) 2017
[2]梯級(jí)水庫(kù)非恒定流數(shù)值模擬及應(yīng)用[D]. 代賢良.華中科技大學(xué) 2015
[3]葦套河重點(diǎn)河段治理規(guī)劃中的水面線(xiàn)推求[D]. 宋君.大連理工大學(xué) 2015
[4]泵站優(yōu)化運(yùn)行決策模型管理中的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳桂香.揚(yáng)州大學(xué) 2012
[5]一維圣維南方程組整體經(jīng)典解[D]. 聶大勇.華北水利水電學(xué)院 2007
[6]梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度中的動(dòng)態(tài)隨機(jī)最優(yōu)控制研究[D]. 郭麗.河海大學(xué) 2007
本文編號(hào):2965987
【文章來(lái)源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究意義和內(nèi)容
1.1.1 研究意義
1.1.2 研究?jī)?nèi)容
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水力模型研究現(xiàn)狀
1.2.2 水力特性研究現(xiàn)狀
1.2.3 泵站運(yùn)行效率研究現(xiàn)狀
1.3 研究背景
1.3.1 泵站工程
1.3.2 渠道工程
1.4 課題來(lái)源
1.5 技術(shù)路線(xiàn)
第二章 兩湖段梯級(jí)泵站輸水調(diào)度仿真模型建立
2.1 控制方程及離散方法
2.1.1 明渠非恒定流基本微分方程
2.1.2 計(jì)算方法
2.2 邊界條件處理
2.3 模型基礎(chǔ)資料與模型約束
2.4 參數(shù)率定
2.4.1 初步設(shè)定糙率
2.4.2 參數(shù)率定及成果
2.5 本章小結(jié)
第三章 兩湖段輸水水力特性分析
3.1 水力損失分析
3.1.1 正常輸水工況
3.1.2 水草堵塞工況
3.2 基于總量平衡的水量損失分析
3.2.1 經(jīng)驗(yàn)公式法
3.2.2 梯級(jí)泵站間水位、流量、蓄量關(guān)系分析
3.2.3 基于總量平衡的水量損失分析
3.3 應(yīng)急調(diào)蓄能力分析
3.3.1 事故工況模擬
3.3.2 采取控制措施
3.4 本章小結(jié)
第四章 兩湖段輸水系統(tǒng)運(yùn)行效率分析
4.1 單級(jí)泵站運(yùn)行效率
4.2 輸水系統(tǒng)運(yùn)行效率
4.3 梯級(jí)泵站運(yùn)行效率
4.3.1 兩湖段輸水系統(tǒng)梯級(jí)泵站運(yùn)行效率計(jì)算
4.3.2 兩湖段輸水系統(tǒng)兩級(jí)泵站運(yùn)行效率計(jì)算
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于遺傳程序的南水北調(diào)中線(xiàn)水面線(xiàn)計(jì)算[J]. 陳暉,陳海濤,關(guān)瑩,陳曉楠,田競(jìng). 人民黃河. 2019(01)
[2]基于有限體積法Godunov格式的水錘計(jì)算模型[J]. 趙越,周領(lǐng),劉德有,張永會(huì),王家澤,曹云,潘天文. 水利水電科技進(jìn)展. 2019(01)
[3]養(yǎng)息牧河新民段防洪規(guī)劃水面線(xiàn)計(jì)算方法淺析[J]. 周明. 水利規(guī)劃與設(shè)計(jì). 2018(12)
[4]沅水流域梯級(jí)水電站聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行研究[J]. 肖楊,鄺錄章,東巖. 水利水電技術(shù). 2018(11)
[5]考慮復(fù)雜河工建筑物的漫堤洪水一、二維水動(dòng)力耦合模型[J]. 張慧萍,田福昌,耿慶柱,王建家. 水電能源科學(xué). 2018(09)
[6]精細(xì)化二維水動(dòng)力模型在防洪評(píng)價(jià)中的應(yīng)用——以滹沱河部分河段為例[J]. 張大偉,穆杰,馬建明,張洪斌. 水利水電技術(shù). 2018(08)
[7]西三洼洪水演進(jìn)數(shù)值模擬及洪水風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 李大鳴,羅珊,范麗虹,張弘強(qiáng),熊明明. 水利水電技術(shù). 2018(08)
[8]基于Godunov格式的流域地表徑流二維數(shù)值模擬[J]. 張大偉,權(quán)錦,馬建明,向立云. 水利學(xué)報(bào). 2018(07)
[9]Saint-Venant方程組全隱式標(biāo)量耗散有限體積法[J]. 夏慶福,余弘婧,朱銳,章少輝,郭新蕾. 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]求解守恒形式的圣維南方程中處理不規(guī)則斷面的一種改進(jìn)方法[J]. 鄭川東,白鳳朋,楊中華. 水電能源科學(xué). 2017(12)
博士論文
[1]基于蟻群算法和變角相似關(guān)系的泵站優(yōu)化運(yùn)行研究[D]. 袁堯.揚(yáng)州大學(xué) 2013
[2]基于動(dòng)態(tài)平衡的梯級(jí)泵站輸水系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行及控制研究[D]. 桑國(guó)慶.山東大學(xué) 2012
[3]南水北調(diào)梯級(jí)泵站調(diào)節(jié)方式與系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行研究[D]. 馮曉莉.江蘇大學(xué) 2010
[4]淺水間斷流動(dòng)數(shù)值模擬及其在錢(qián)塘江河口涌潮分析中的應(yīng)用[D]. 潘存鴻.上海大學(xué) 2007
碩士論文
[1]長(zhǎng)有壓引水系統(tǒng)水電站水力過(guò)渡過(guò)程研究[D]. 靳亞寧.西安理工大學(xué) 2017
[2]梯級(jí)水庫(kù)非恒定流數(shù)值模擬及應(yīng)用[D]. 代賢良.華中科技大學(xué) 2015
[3]葦套河重點(diǎn)河段治理規(guī)劃中的水面線(xiàn)推求[D]. 宋君.大連理工大學(xué) 2015
[4]泵站優(yōu)化運(yùn)行決策模型管理中的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳桂香.揚(yáng)州大學(xué) 2012
[5]一維圣維南方程組整體經(jīng)典解[D]. 聶大勇.華北水利水電學(xué)院 2007
[6]梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度中的動(dòng)態(tài)隨機(jī)最優(yōu)控制研究[D]. 郭麗.河海大學(xué) 2007
本文編號(hào):2965987
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