南水北調(diào)中線一期工程輸水調(diào)度方案研究.pdf

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1、第41卷第l6期人民長(zhǎng)江Vo1．41，No．162010年8月YangtzeRiverAug．，2010文章編號(hào)：1001—4179(2010)16—0008—06南水北調(diào)中線一期工程輸水調(diào)度方案研究黃會(huì)勇，毛文耀，范杰2，唐景云2(1·中國(guó)水利水電科學(xué)研究院水資源所，北京100038；2．長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院規(guī)劃處，湖北武漢430010)摘要：為了給南水北調(diào)中線一期工程的長(zhǎng)距離明渠輸水工程提供高效的輸水調(diào)度方案，使之成為中線工程安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是及時(shí)、準(zhǔn)確完成供水任務(wù)的保障，研究提出了調(diào)度過程中充水、正常運(yùn)行、應(yīng)急

2、調(diào)度和退水4個(gè)階段的調(diào)度目標(biāo)、約束條件、調(diào)度方案，并在2010年南水北調(diào)中線京石段臨時(shí)通水中進(jìn)行了運(yùn)用，取得很好的效果。關(guān)鍵詞：調(diào)度方案；充水；退水；應(yīng)急調(diào)度；南水北調(diào)中線一期工程：京石段中圖法分類號(hào)：TV67文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A南水北調(diào)中線工程輸水線路長(zhǎng)約1432km，其中位；總干渠引水渠首至北京團(tuán)城湖長(zhǎng)1276．4km，天津干(3)充渠過程中，水位降幅不能超過渠道設(shè)計(jì)要線長(zhǎng)155．5km(從河北省徐水縣西黑山至天津外環(huán)求，即0．3m／d。河)。總干渠以明渠輸水為主，北京、天津段采用管涵1．3調(diào)度方案輸水?？偢汕斔?1個(gè)

3、節(jié)制閘控制，沿線布置有分充水階段采用逐段遞推充水方案。該方案為自上水口門71個(gè)，退水閘51個(gè)。中線工程的輸水調(diào)度具而下逐渠段完成對(duì)渠道充水，即首先將渠首段水位充有調(diào)水距離長(zhǎng)，控制站點(diǎn)多，控制閘站分布范圍廣，調(diào)至啟動(dòng)水位，然后開啟下游節(jié)制閘，對(duì)下一渠段充水，度、管理和控制復(fù)雜的特點(diǎn)。本文主要研究了充水、正同時(shí)利用渠首段進(jìn)出流量差對(duì)渠首段繼續(xù)充水。待第常運(yùn)行、應(yīng)急調(diào)度和退水4個(gè)階段的調(diào)度目標(biāo)、約束條二渠段充至啟動(dòng)水位，開啟第二渠段下游節(jié)制閘，依此件和調(diào)度方案，并以2010年京石段臨時(shí)通水調(diào)度方案類推，最后各渠段同時(shí)達(dá)到目標(biāo)狀

4、態(tài)，開始對(duì)用水戶進(jìn)為例，在實(shí)際調(diào)水運(yùn)行中得到了驗(yàn)證。行供水。該方案調(diào)度控制的關(guān)鍵在于制定各渠段的充1充水階段調(diào)度方案渠流量、節(jié)制閘開啟滯后時(shí)間及各渠段的啟動(dòng)水位，以保證各渠道同時(shí)達(dá)到充水目標(biāo)狀態(tài)。南水北調(diào)中線總干渠初次運(yùn)行或者全線檢修后再逐段遞推充水方案自上而下逐段充水，便于充水次運(yùn)行，渠道內(nèi)無水，在正式運(yùn)行開始前需要先將總干過程、帶水調(diào)試、水力學(xué)測(cè)試等工作的組織管理和充水渠充至目標(biāo)水位，這一過程稱為充水階段。過程中的事故處理，充水過程的可控性強(qiáng)。1．1調(diào)度目標(biāo)1．4充水階段調(diào)度實(shí)例在保證總干渠運(yùn)行安全的前提下，考慮渠道

5、沖洗、(1)2010年京石段臨時(shí)通水運(yùn)行基本情況。充供水計(jì)劃、渠道運(yùn)行等要求，將各節(jié)制閘控制渠段內(nèi)的水水源為黃壁莊水庫，最大充水流量19．8m／s(入水體體積及閘前水位在一定的時(shí)間內(nèi)充至目標(biāo)狀態(tài)。渠)。充水范圍為石津干渠入總干渠口至北拒馬河節(jié)1．2約束條件制閘(包括惠南路泵站前池)。充渠過程中的洗渠總(1)充渠流量不能超過各渠段的設(shè)計(jì)流量；水量為150萬m，分別通過唐河退水閘、北易水退水(2)充渠過程中，渠道水位不能超過渠道設(shè)計(jì)水閘、北拒馬河退水閘退出總干渠，本文根據(jù)各退水閘間收稿日期：2010—06—30作者簡(jiǎn)介：黃會(huì)

6、勇，男，工程師，博士研究生，主要從事水資源規(guī)劃研究工作。E—mail：huanghuiyong@ejwsjy．corn．en第16期黃會(huì)勇，等：南水北調(diào)中線一期工程輸水調(diào)度方案研究9的渠段長(zhǎng)度，取各退水閘退出的洗渠水量分別為75表2充水過程控制目標(biāo)參數(shù)萬，48萬，27萬m。充水結(jié)束時(shí)向北京供水流量為總體積／~Jt／(m3·s一)閘前水位／m滯后時(shí)問／編號(hào)名稱萬Ill初始最終啟動(dòng)值目標(biāo)值h8．5m／s。充水過程中，自總干渠入EI至北京團(tuán)城湖的水量水利用系數(shù)取為0．88。經(jīng)過分析比較，本次參與運(yùn)行的節(jié)制閘及閘前目標(biāo)控制水位見

7、表1。表l2010年京石段臨時(shí)通水參與運(yùn)行節(jié)制閘及閘前目標(biāo)控制水位m節(jié)制閘名稱目標(biāo)控制水位節(jié)制閘名稱目標(biāo)控制水位磁河72．38北易水61．54漠道溝69．82墳莊河60．90充水過程總時(shí)間約為10．16d，充水完成后可向北蒲陽河67．14北拒馬河60．30京市供水8．5m／s。整個(gè)充水期間，石津干渠人總干崗頭65．52渠水量為1633．3萬m(包括洗渠的150萬m)，向北(2)2010年京石段臨時(shí)通水充水調(diào)度成果。根京市供水量150．1萬m。據(jù)2010年臨時(shí)通水的供水計(jì)劃、供水目標(biāo)及用水戶要求，本次臨時(shí)通水充水階段采用遞

8、推充水方案。2正常運(yùn)行調(diào)度方案根據(jù)計(jì)算，完成此次充水約需水量為1362．6萬m，其中惠南莊泵站前池約26萬m，洗渠水量約1502．1調(diào)度目標(biāo)萬／／1。充水過程為從上游石津閘至北拒馬節(jié)制閘，逐當(dāng)輸水流量發(fā)生變化時(shí)，需要對(duì)節(jié)制閘的開度進(jìn)級(jí)開啟閘門。充水過程各閘門流量過程見圖1。行調(diào)整。正常運(yùn)行階段的控制目標(biāo)就是在滿足渠道