南水北调中线京石段冬季调度策略

南水北调中线京石段冬季调度策略

金思凡1,初京刚1,李昱1,王国利1,杨甜甜2,冷祥阳2

(1.大连理工大学水利工程学院,辽宁大连116024;2.大连智水慧威科技有限责任公司,辽宁大连116024)

作者

金思凡 (1988—),男,内蒙古呼和浩特人,博士研究生,主要从事长距离输水工程供水安全问题研究?

通信作者：

初京刚 (1982—),男,山东烟台人,副教授,博士,主要从事水资源规划与管理研究?

引用格式

金思凡,初京刚,李昱,等.南水北调中线京石段冬季调度策略[J].南水北调与水利科技(中英文),2021,19(2):365-377.

摘要

冰塞是南水北调中线工程冬季输水面临的主要冰害?冰塞的形成及发展与水力?热力?冰冻等多方面因素有关?因此,分析冰塞在不同因素下的变化特征,研究如何通过改变水位?流速等控制方式降低冰塞灾害发生的概率,对于保障中线工程冰期输水的供水安全至关重要?以中线工程中冰害风险较大的坟庄河节制闸-南拒马河节制闸渠段为研究对象,首先基于水动力学?热力学以及冰水力学等理论,构建冰情演变模型,并进行率定与验证;然后依据冰塞的形成条件以及影响因素,设置不同水深?流速与气温的组合情景并模拟冰情变化;之后基于水深?流速与水温变化对冰塞特征影响的定量分析,确定流速的控制指标以及气温的预警指标,提出渠段冬季输水的安全调度方式;最后采用冰塞最容易发生的水深?流速以及气温的组合情景对调度方式进行验证?验证结果表明,该调度方式能够显著降低冰塞发生概率,有效保障了冰期输水安全,能够为实际调度提供一定的参考?

关键词

南水北调中线;冬季输水;冰塞;冰情演变模型;数值模拟

基金项目

国家自然科学基金(51709034;51879029);国家重点研发计划(2018YFC0407705);中央高校基本科研业务费专项(DUT19JC12)

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