明渠供用水平衡模型的设计及在南水北调的应用

发布时间：2017-07-15 06:43

  本文关键词：明渠供用水平衡模型的设计及在南水北调的应用

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【摘要】：南水北调中线干线工程的作用就是把丹江口的水源,向北输送给河北、河南、北京、天津沿线区域。供水过程就是合理分配丹江口水库有限的水资源,把丹江口的水按计划、保安全、足额足量地输送到各个分水口。供水过程首先按照拟定的年度供水计划,根据月度实际计划适时进行调整,并充分考虑工程设计边界和输水损失,通过供水模型来实现水量的安全调度,完成供水过程。供用水平衡模型的设计就是为了满足供需平衡,符合工程设计输水能力,主要包括水源区可调水量计算、受水区需调水量计算、供水计划生成、供水计划调整等。根据丹江口水库的可调水量和南水北调中线干线工程沿线河南、河北、北京、天津四省市的用水需求量,结合工程建设参数数据,确保工程过水能力的前提下,计算丹江口水库年度可调水量和沿线用水户的用水计划量,并综合考虑渠道损失率,达到供水和用水平衡。通过供用水平衡模型在水量调度系统中的应用,供水过程实现了闸门精准控制,保证了渠道输水的安全性和可靠性。供用水平衡模型可以精准计算入渠和出渠水量,实现丹江口水量精准出库和沿线各用水户精准需求计算;可以实现供水水量和需求水量动态平衡,满足供需条件基础要求;可以降低渠道安全调度风险,在边界控制范围内实现安全水量调节;有利于节约高效利用水资源,避免水资源无序调度,造成浪费;有利于精准调度,大大减少了人力、物力和财力支出。该模型的对于长距离、大流量的明渠调度提供了最基础的安全、经济基础。
【关键词】：南水北调中线 供用水平衡模型 设计 验证 应用
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV68;TV133
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究意义10-11
• 1.3 现状研究11-12
• 1.3.1 国外现状11
• 1.3.2 国内现状11-12
• 1.4 研究内容、思路和方法12-13
• 1.4.1 研究内容12
• 1.4.2 研究思路12
• 1.4.3 研究方法12-13
• 1.5 论文结构13-14
• 第2章 技术分析14-22
• 2.1 运行调度管理特点14-15
• 2.1.1 全线闭环自流14
• 2.1.2 供水调度复杂14
• 2.1.3 供水方案复杂14
• 2.1.4 渠道安全隐患多14
• 2.1.5 工程管理复杂14-15
• 2.2 基础设施的完备性15
• 2.2.1 明渠工程15
• 2.2.2 其他建筑物15
• 2.3 北调水种类划分15-17
• 2.3.1 两部制水价15-16
• 2.3.2 基本水量16
• 2.3.3 计量水量16-17
• 2.3.4 其他水量17
• 2.4 总干渠基本数据17-21
• 2.4.1 总干渠分段流量规模17-18
• 2.4.2 分水口规模18-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 需求分析22-30
• 3.1 建设目标和任务22
• 3.1.1 建设目标22
• 3.1.2 建设任务22
• 3.2 调度与控制22-23
• 3.2.1 总干渠供水调度与控制运行原则22-23
• 3.2.2 总干渠供水调度23
• 3.3 水量调度23-25
• 3.3.1 调度职能23
• 3.3.2 业务流程分析23-24
• 3.3.3 供用水平衡模型分析24
• 3.3.4 水量调度业务处理24-25
• 3.4 供用水平衡模型的功能要求和接口设计25-28
• 3.4.1 年度水量调度模型要求25
• 3.4.2 月水量调度模型要求25-26
• 3.4.3 供用水平衡模型接口设计26-28
• 3.5 本章小结28-30
• 第4章 供用水平衡模型设计30-40
• 4.1 供用水平衡模型设计方法30-31
• 4.1.1 水源地可供水量与沿线用水户需水量的数据采集30
• 4.1.2 年度供水计划30
• 4.1.3 月度供水计划30
• 4.1.4 旬供水计划30
• 4.1.5 供水计划调整30-31
• 4.2 边界条件31-33
• 4.2.1 渠道过水能力31
• 4.2.2 渠道渗漏水量31-32
• 4.2.3 渠道损失率32-33
• 4.3 年度供用水平衡模型33-36
• 4.3.1 水源可供水量33-34
• 4.3.2 用水户分配水量34-36
• 4.4 月度供用水平衡模型36
• 4.4.1 水源地月供水量36
• 4.4.2 用水户月需水量36
• 4.5 供水计划制定36-38
• 4.5.1 年度供水计划36-37
• 4.5.2 月度供水计划37-38
• 4.6 本章小结38-40
• 第5章 供用水平衡模型验证40-48
• 5.1 陶岔至穿黄段概况40-41
• 5.1.1 工程分段规模40
• 5.1.2 闸门参数40-41
• 5.2 模拟范围41-42
• 5.2.1 模拟渠段41-42
• 5.2.2 模拟计算时间42
• 5.2.3 模拟计算区段42
• 5.3 损失率分析42-44
• 5.3.1 渠道原有水量42-43
• 5.3.2 损失水量计算43-44
• 5.3.3 流量变化对比44
• 5.4 模型计算44-47
• 5.4.1 水位变化对比44-47
• 5.4.2 水位变化误差47
• 5.4.3 模拟计算分析47
• 5.5 本章小结47-48
• 第6章 供用水平衡模型的应用48-56
• 6.1 数据生成48-50
• 6.1.1 供用水平衡模型输出48-49
• 6.1.2 模型计算软件调用49
• 6.1.3 系统数据流程49-50
• 6.2 水量调度系统50-52
• 6.2.1 功能描述50
• 6.2.2 系统管理50-51
• 6.2.3 供水数据管理51-52
• 6.3 数据参数设置52-55
• 6.3.1 可供水量数据录入(以年调水量为例)52
• 6.3.2 所需水量录入(以年调水量为例)52-53
• 6.3.3 分水计划参数设置53
• 6.3.4 供水计划生成(以月供水计划为例)53-54
• 6.3.5 水量数据提交54
• 6.3.6 调度数据生成54-55
• 6.4 本章小结55-56
• 结论56-58
• 参考文献58-62
• 致谢62

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本文编号：542686