南水北调中线干线工程应急调控与应急响应系统研究

发布时间：2017-06-17 05:14

  本文关键词：南水北调中线干线工程应急调控与应急响应系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：南水北调中线工程自丹江口水库引水,途经湖北、河南、河北三省,最终将“南水”调至北京的团城湖以及天津市外环河,工程全长1432公里。作为一项世纪性的调水工程,南水北调中线工程能够从一定程度上缓解我国北方水资源严重短缺、优化水资源配置、改善生态环境,因此一直以来都受到了广泛的关注。由于工程调水距离长、沿线建筑物众多且缺乏调蓄性建筑物,因此在发生突发事件后,如何开展应急响应工作,减小事件产生的影响和危害就成了研究的热点之一。本文从工程突发事件应急响应入手,从技术层面和管理层面两个角度开展应急响应研究,利用数学模型对工程应急调控策略进行探讨,并结合应急响应工作需求设计了“应急响应与决策会商系统”和“水质水量联合调度与应急调控系统”。主要研究成果如下：(1)参照QUAL-Ⅱ水质模型,结合工程需要和实际情况,依托现有水力学模型,建立了考虑：①溶解氧(D0)、②氨氮、③亚硝酸氮、④硝酸氮、⑤生化需氧量(BOD)、⑥叶绿素-α、⑦可溶性磷、⑧假想的一种可降解物质、⑨假想的一种不可降解物质等9种水质变量间相互转化反应的渠道一维水质数值模拟模型。(2)以突发水污染事件为例,将渠道分为污染渠池、污染渠池上游渠池以及污染渠池下游渠池三个部分,分别针对每一部分探讨其应急调控策略。通过模拟不同调控策略下污染渠池内水体运动规律,确定当发生突发污染事件时,污染渠池采取同步闭闸调控方式,在调控过程中启用退水闸；提出污染渠池上游渠池调控策略,在发生突发污染事件时,陶岔渠首节制闸迅速减小开度至目标流量,其余各节制闸与污染渠池上游节制闸同比例关闭至目标开度,启用沿线退水闸,各分水口正常供水,通过模型模拟表明该策略可行；针对污染渠池下游渠池,提出了3种的应急调控策略,并加以推导。(3)结合“十二五”水专项其余成果,分析并设计了“水质水量联合调度与应急调控系统”,系统集模拟、评价、预测、调控、处置等功能于一体,能够从技术层面为南水北调中线工程应急响应提供支持。(4)通过调研,收集南水北调中线工程应急响应管理需求,明确应急响应工作内容及流程,设计了“应急响应与决策会商系统”。系统能够实现对于应急响应工作的流程管理,同时能够将应急响应所需信息进行汇总、分析及展示,并提供了决策会商与应急指挥平台,从管理层面为南水北调中线工程应急响应提供支持。
【关键词】：南水北调中线工程 应急响应 应急调控 决策支持系统
【学位授予单位】：中国水利水电科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV68
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究进展12-18
• 1.2.1 明渠非恒定流数值模拟研究进展12-13
• 1.2.2 河渠水质数值模拟研究进展13-14
• 1.2.3 明渠自动控制研究现状14-16
• 1.2.4 河渠水污染应急调控研究现状16-17
• 1.2.5 应急响应决策支持系统研究现状17-18
• 1.3 研究内容及技术路线18-21
• 1.3.1 研究内容18-19
• 1.3.2 技术路线19-21
• 第二章 南水北调中线干线工程水质数值模拟模型21-54
• 2.1 水力学数值模拟模型21-33
• 2.1.1 基本方程--圣维南方程组21
• 2.1.2 方程离散21-23
• 2.1.3 离散方程的线性化23-25
• 2.1.4 边界条件25-32
• 2.1.5 方程求解32-33
• 2.2 水质数值模拟模型33-53
• 2.2.1 基本方程33
• 2.2.2 各水质变量间相互关系33-37
• 2.2.3 离散方程的推导37-43
• 2.2.4 边界条件43-47
• 2.2.5 模型系数确定47-48
• 2.2.6 模型求解48
• 2.2.7 模型验证48-53
• 2.3 本章小结53-54
• 第三章 南水北调中线干线工程突发水污染事件应急调控54-94
• 3.1 单渠池应急调控策略分析54-81
• 3.1.1 目标渠池基本情况54
• 3.1.2 情景设置54-55
• 3.1.3 应急调控情况下渠池内水体运动规律分析55-81
• 3.1.4 污染渠池应急调控策略81
• 3.2 污染渠池上游段应急调控策略分析81-85
• 3.2.1 应急调控策略81-82
• 3.2.2 仿真模拟82-85
• 3.3 污染渠池下游段应急调控策略分析85-92
• 3.3.1 应急调控策略85-92
• 3.4 本章小结92-94
• 第四章 南水北调中线干线工程应急响应决策支持系统94-121
• 4.1 南水北调中线工程应急响应体系94-97
• 4.1.1 突发事件分类94-95
• 4.1.2 突发事件分级95-96
• 4.1.3 应急响应体系96-97
• 4.2 南水北调中线工程应急响应决策支持系统97-120
• 4.2.1 应急响应与决策会商系统99-113
• 4.2.2 水质水量联合调度与应急调控系统113-120
• 4.3 本章小结120-121
• 第五章 结论与展望121-124
• 5.1 结论121-122
• 5.2 不足与展望122-124
• 参考文献124-128
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果128-129
• 致谢129-130

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张永勇;夏军;王纲胜;蒋艳;赵长森;;淮河流域闸坝联合调度对河流水质影响分析[J];武汉大学学报(工学版);2007年04期

  本文关键词：南水北调中线干线工程应急调控与应急响应系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：457479