南水北调东线两湖段梯级泵站水力特性及运行效率研究
发布时间：2021-01-09 04:39
南水北调东线一期工程南四湖-东平湖段输水与航运结合工程是南水北调东线工程中典型的河-湖-泵站复杂系统,通过东线两湖段2013至2017年调水实践,发现该段在调度运行中存在诸多影响安全运行的水力学问题。针对此类问题,本文以南水北调东线两湖段工程（南四湖至东平湖）为研究对象,建立了一维水力学模型与泵站节点耦合的调度仿真模型,对其输水水力特性及梯级泵站输水系统运行效率进行了分析研究。所得研究结果可为南水北调东线两湖段工程调度运行提供参考,具有理论意义和现实意义。取得的成果包括以下几部分:（1）以南水北调东线两湖段梯级泵站输水系统为研究对象,以圣维南方程组为理论基础,确定了其离散方法,建立了一维水力学模型与泵站节点耦合的调度仿真模型,利用多年实测数据对正常输水工况以及水草堵塞工况下的糙率进行了率定,并利用实测数据对模型的合理性及可靠性进行了验证,为水力特性分析提供模型基础。其中正常输水工况下,泵站节点模拟水位与实测水位相差不大,整体误差在0.05m以内,沿程水位模拟值与实测值差距在0.1m以内,水草堵塞工况下邓楼泵站站下与站上水位变化模拟值与实测值整体误差在0.2m以内,模型可靠性较高。（2）...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究意义和内容
1.1.1 研究意义
1.1.2 研究内容
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水力模型研究现状
1.2.2 水力特性研究现状
1.2.3 泵站运行效率研究现状
1.3 研究背景
1.3.1 泵站工程
1.3.2 渠道工程
1.4 课题来源
1.5 技术路线
第二章 两湖段梯级泵站输水调度仿真模型建立
2.1 控制方程及离散方法
2.1.1 明渠非恒定流基本微分方程
2.1.2 计算方法
2.2 边界条件处理
2.3 模型基础资料与模型约束
2.4 参数率定
2.4.1 初步设定糙率
2.4.2 参数率定及成果
2.5 本章小结
第三章 两湖段输水水力特性分析
3.1 水力损失分析
3.1.1 正常输水工况
3.1.2 水草堵塞工况
3.2 基于总量平衡的水量损失分析
3.2.1 经验公式法
3.2.2 梯级泵站间水位、流量、蓄量关系分析
3.2.3 基于总量平衡的水量损失分析
3.3 应急调蓄能力分析
3.3.1 事故工况模拟
3.3.2 采取控制措施
3.4 本章小结
第四章 两湖段输水系统运行效率分析
4.1 单级泵站运行效率
4.2 输水系统运行效率
4.3 梯级泵站运行效率
4.3.1 两湖段输水系统梯级泵站运行效率计算
4.3.2 两湖段输水系统两级泵站运行效率计算
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传程序的南水北调中线水面线计算[J]. 陈晖,陈海涛,关莹,陈晓楠,田竞. 人民黄河. 2019(01)
[2]基于有限体积法Godunov格式的水锤计算模型[J]. 赵越,周领,刘德有,张永会,王家泽,曹云,潘天文. 水利水电科技进展. 2019(01)
[3]养息牧河新民段防洪规划水面线计算方法浅析[J]. 周明. 水利规划与设计. 2018(12)
[4]沅水流域梯级水电站联合优化运行研究[J]. 肖杨,邝录章,东岩. 水利水电技术. 2018(11)
[5]考虑复杂河工建筑物的漫堤洪水一、二维水动力耦合模型[J]. 张慧萍,田福昌,耿庆柱,王建家. 水电能源科学. 2018(09)
[6]精细化二维水动力模型在防洪评价中的应用——以滹沱河部分河段为例[J]. 张大伟,穆杰,马建明,张洪斌. 水利水电技术. 2018(08)
[7]西三洼洪水演进数值模拟及洪水风险分析[J]. 李大鸣,罗珊,范丽虹,张弘强,熊明明. 水利水电技术. 2018(08)
[8]基于Godunov格式的流域地表径流二维数值模拟[J]. 张大伟,权锦,马建明,向立云. 水利学报. 2018(07)
[9]Saint-Venant方程组全隐式标量耗散有限体积法[J]. 夏庆福,余弘婧,朱锐,章少辉,郭新蕾. 中国水利水电科学研究院学报. 2018(01)
[10]求解守恒形式的圣维南方程中处理不规则断面的一种改进方法[J]. 郑川东,白凤朋,杨中华. 水电能源科学. 2017(12)
博士论文
[1]基于蚁群算法和变角相似关系的泵站优化运行研究[D]. 袁尧.扬州大学 2013
[2]基于动态平衡的梯级泵站输水系统优化运行及控制研究[D]. 桑国庆.山东大学 2012
[3]南水北调梯级泵站调节方式与系统优化运行研究[D]. 冯晓莉.江苏大学 2010
[4]浅水间断流动数值模拟及其在钱塘江河口涌潮分析中的应用[D]. 潘存鸿.上海大学 2007
硕士论文
[1]长有压引水系统水电站水力过渡过程研究[D]. 靳亚宁.西安理工大学 2017
[2]梯级水库非恒定流数值模拟及应用[D]. 代贤良.华中科技大学 2015
[3]苇套河重点河段治理规划中的水面线推求[D]. 宋君.大连理工大学 2015
[4]泵站优化运行决策模型管理中的若干关键技术研究[D]. 陈桂香.扬州大学 2012
[5]一维圣维南方程组整体经典解[D]. 聂大勇.华北水利水电学院 2007
[6]梯级水库调度中的动态随机最优控制研究[D]. 郭丽.河海大学 2007
本文编号：2965987
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究意义和内容
1.1.1 研究意义
1.1.2 研究内容
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水力模型研究现状
1.2.2 水力特性研究现状
1.2.3 泵站运行效率研究现状
1.3 研究背景
1.3.1 泵站工程
1.3.2 渠道工程
1.4 课题来源
1.5 技术路线
第二章 两湖段梯级泵站输水调度仿真模型建立
2.1 控制方程及离散方法
2.1.1 明渠非恒定流基本微分方程
2.1.2 计算方法
2.2 边界条件处理
2.3 模型基础资料与模型约束
2.4 参数率定
2.4.1 初步设定糙率
2.4.2 参数率定及成果
2.5 本章小结
第三章 两湖段输水水力特性分析
3.1 水力损失分析
3.1.1 正常输水工况
3.1.2 水草堵塞工况
3.2 基于总量平衡的水量损失分析
3.2.1 经验公式法
3.2.2 梯级泵站间水位、流量、蓄量关系分析
3.2.3 基于总量平衡的水量损失分析
3.3 应急调蓄能力分析
3.3.1 事故工况模拟
3.3.2 采取控制措施
3.4 本章小结
第四章 两湖段输水系统运行效率分析
4.1 单级泵站运行效率
4.2 输水系统运行效率
4.3 梯级泵站运行效率
4.3.1 两湖段输水系统梯级泵站运行效率计算
4.3.2 两湖段输水系统两级泵站运行效率计算
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传程序的南水北调中线水面线计算[J]. 陈晖,陈海涛,关莹,陈晓楠,田竞. 人民黄河. 2019(01)
[2]基于有限体积法Godunov格式的水锤计算模型[J]. 赵越,周领,刘德有,张永会,王家泽,曹云,潘天文. 水利水电科技进展. 2019(01)
[3]养息牧河新民段防洪规划水面线计算方法浅析[J]. 周明. 水利规划与设计. 2018(12)
[4]沅水流域梯级水电站联合优化运行研究[J]. 肖杨,邝录章,东岩. 水利水电技术. 2018(11)
[5]考虑复杂河工建筑物的漫堤洪水一、二维水动力耦合模型[J]. 张慧萍,田福昌,耿庆柱,王建家. 水电能源科学. 2018(09)
[6]精细化二维水动力模型在防洪评价中的应用——以滹沱河部分河段为例[J]. 张大伟,穆杰,马建明,张洪斌. 水利水电技术. 2018(08)
[7]西三洼洪水演进数值模拟及洪水风险分析[J]. 李大鸣,罗珊,范丽虹,张弘强,熊明明. 水利水电技术. 2018(08)
[8]基于Godunov格式的流域地表径流二维数值模拟[J]. 张大伟,权锦,马建明,向立云. 水利学报. 2018(07)
[9]Saint-Venant方程组全隐式标量耗散有限体积法[J]. 夏庆福,余弘婧,朱锐,章少辉,郭新蕾. 中国水利水电科学研究院学报. 2018(01)
[10]求解守恒形式的圣维南方程中处理不规则断面的一种改进方法[J]. 郑川东,白凤朋,杨中华. 水电能源科学. 2017(12)
博士论文
[1]基于蚁群算法和变角相似关系的泵站优化运行研究[D]. 袁尧.扬州大学 2013
[2]基于动态平衡的梯级泵站输水系统优化运行及控制研究[D]. 桑国庆.山东大学 2012
[3]南水北调梯级泵站调节方式与系统优化运行研究[D]. 冯晓莉.江苏大学 2010
[4]浅水间断流动数值模拟及其在钱塘江河口涌潮分析中的应用[D]. 潘存鸿.上海大学 2007
硕士论文
[1]长有压引水系统水电站水力过渡过程研究[D]. 靳亚宁.西安理工大学 2017
[2]梯级水库非恒定流数值模拟及应用[D]. 代贤良.华中科技大学 2015
[3]苇套河重点河段治理规划中的水面线推求[D]. 宋君.大连理工大学 2015
[4]泵站优化运行决策模型管理中的若干关键技术研究[D]. 陈桂香.扬州大学 2012
[5]一维圣维南方程组整体经典解[D]. 聂大勇.华北水利水电学院 2007
[6]梯级水库调度中的动态随机最优控制研究[D]. 郭丽.河海大学 2007
本文编号：2965987
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/2965987.html
