常熟市海洋泾枢纽优化调度运行研究

发布时间：2017-05-15 12:07

  本文关键词：常熟市海洋泾枢纽优化调度运行研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着城市化进程的加快,一方面,人类生活生产用水、生态环境需水和社会持续稳定发展对水量、水质、洪涝防御提出更高的要求；另一方面,人类社会经济活动对江河水系的影响不断加剧,导致江河水系连通性不足或减弱,进而引发水资源与水环境承载能力不足,洪涝宣泄不畅,水安全风险加大等问题。本文研究区域常熟市境内河道比降小,水流平缓,迂回荡漾,受潮汐引排和雨区分布的影响以及内部闸门的人为控制,水流流向顺逆不定,运动规律复杂。所以,如何利用现有的海洋泾枢纽工程设施,优化枢纽调度引水方案,使海洋泾的引水效果达到最优化,最大限度发挥海洋泾枢纽综合效益,具有十分重要的意义。本文主要内容如下：1、对国内外闸站结合枢纽的优化调度研究现状进行了简要的评述,提出基于HEC-RAS软件的优化调度模型。2、为保证优化调度模型基础资料的准确性,对河道断面尺寸、沿线跨河桥梁、沿线涵闸进行复核,并对过闸流量系数和河道糙率进行率定。3、结合基础资料,利用HEC-RAS软件建立优化计算模型,并利用其他九种工况对模型的准确性进行验证。经验证,模型计算水位相对误差在±2%以内,最大相对误差为2.53%；流量计算平均误差在3%以内,相对误差最大值为6.95%。可以得出结论,海洋泾优化调度模型具有较高的精度。4、对2011-2014年工程运行调度资料进行梳理分析,发现海洋泾节制闸的运行,主要依靠上级指示和实际操作经验来指导运行,调水引流的运行方式过于粗放,年引水量达不到原设计规划的引水量要求。据此,提出以增加入城段平均流量和入城水量的优化目标。5、以周行段水位应不超3.80m,入城段水位不超3.70m为控制水位,对节制闸开度、节制闸运行方式、沿线涵闸影响、城区常水位的影响进行分析计算,提出枢纽综合优化调度方案。通过比对2012年和2013年优化前后的引水量,可以发现两年间入城流量分别增加25.8%和27.3%。得出结论,优化方案切实可行,可达到增加入城水量目的。
【关键词】：感潮河道 闸站结合 HEC-RAS软件 方案优化
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV632
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题背景及研究意义10-11
• 1.1.1 常熟市水环境概况10-11
• 1.1.2 课题的研究意义11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 闸站优化调度运行研究现状11-12
• 1.2.2 河渠非恒定流研究现状12-13
• 1.3 论文的研究概况13-17
• 1.3.1 研究对象13-16
• 1.3.2 研究内容16
• 1.3.3 研究方法16-17
• 第二章 河道非恒定流数学模型17-22
• 2.1 基于HEC-RAS模型的河道数学模型17
• 2.1.1 一维非恒定流基本方程17
• 2.2 方程组的离散17-19
• 2.3 差分方程的求解方法19-21
• 2.4 初始、边界条件的确定21
• 2.5 河渠非恒定流迭代求解21-22
• 第三章 海洋泾枢纽相关参数率定及模型验证22-35
• 3.1 河道基础数据22-25
• 3.2 过闸流量系数率定25-28
• 3.2.1 测流仪器25-27
• 3.2.2 流量系数的计算27-28
• 3.3 糙率系数率定28-31
• 3.3.1 糙率系数的计算28-31
• 3.4 海洋泾水力计算模型的验证31-35
• 3.4.1 河道断面划分31
• 3.4.2 边界条件31
• 3.4.3 初始条件31
• 3.4.4 模型验证的结果31-34
• 3.4.5 海洋泾枢纽计算概化图34-35
• 第四章 海洋泾工程运行现状分析35-38
• 4.1 海洋泾枢纽现行运行调度概况35-36
• 4.1.1 现行运行调度规则35
• 4.1.2 工程影响情况分析35-36
• 4.2 海洋泾枢纽引水功效分析36-37
• 4.2.1 调水路径36-37
• 4.2.2 调水引流周期37
• 4.3 现行运行存在问题37-38
• 第五章 海洋泾枢纽优化调度计算38-56
• 5.1 长江典型潮位推求38-39
• 5.2 海洋泾枢纽优化调度目标39
• 5.3 海洋泾枢纽优化调度控制水位39-40
• 5.4 海洋泾枢纽调度优化计算40-53
• 5.4.1 节制闸开度调节计算分析40-41
• 5.4.2 节制闸运行方式计算分析41-44
• 5.4.3 沿线涵闸运行计算分析44-46
• 5.4.4 城区常水位影响计算分析46-48
• 5.4.5 沿线涵闸和城区水位不同组合下的节制闸调度优化计算48-53
• 5.5 最优方案及优化结果53-56
• 5.5.1 不同典型潮型和城区水位下的优化方案53-54
• 5.5.2 优化结果54-56
• 第六章 总结与展望56-57
• 6.1 全文总结56
• 6.2 建议与展望56-57
• 参考文献57-60
• 附录60-96
• 致谢96-97

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本文编号：367711