关键词： 渡槽导流墩   南水北调   Fluent软件   仿真分析  

摘要： 在水利工程领域,深入探究导流墩对基桩附近区域过流情况的影响具有重要的意义,以南水北调中线工程里特定一处倒虹吸出口区域当作研究范例,利用Fluent软件对该区域过流情况进行三维仿真分析。研究表明,导流墩的设置有着显著的效果,安装导流墩不仅可将倒虹吸区域最大流速从2.54m/s提升至2.66m/s,有效增强了水流的流动性,而且还成功地让紊流区域得以消除,使得水流状态更为平稳有序。这一研究成果对于在相似河道渡槽局部流态方面的改良工作极具参考价值,能够为后续相关水利工程的规划、设计以及优化提供科学且可靠的依据。

关键词： 渠道   隔水围堰   钢围堰   Fluent软件   CFD仿真模型  

摘要： 南水北调工程意义重大,为保证南水北调工程的不断流维护,现阶段使用开放围堰隔水施工。针对渠道围堰结构,采用三维仿真和实验验证的方法分析了渠道各处的流速,并以此评估围堰对渠道过流速度的影响。研究结果表明,由于围堰的阻挡,渠道内最大流速由原本的1.5m/s增加到2.64m/s,并且在围堰拐角等位置形成了涡流,这些涡流致使水流对围堰结构的冲击力显著增强,影响了围堰结构的稳定性。此项研究成果为后续进一步优化与加固围堰结构提供了极为关键的理论依据与技术保障,有力推动南水北调工程维护工作的科学开展。

关键词： 南水北调中线工程   输水调度   明渠水波   水力响应特性  

摘要： 南水北调中线工程受输水线路长、调控元件多、调蓄空间小、控制约束多等因素制约，工程系统具有强非线性、多变量耦合的复杂动力学特性，中线工程渠道水力响应尤为复杂，任意节制闸的动态调控都会产生复杂的水力响应过程。为探析南水北调中线工程调度运行中闸门协同调控下的水波传播动力学特征与渠段间水力响应机制，本文选择湍河渡槽进口节制闸至严陵河渡槽进口节制闸之间的渠道作为典型渠道，通过6组“人工造峰”试验，采用人工观测法、水力学公式法、相关性分析法三种方法，对该段典型渠道水力响应特性进行了对比分析，结果表明：在过流200m3/s、上游流量调整变化幅度5-10m3/s的情况下，三种方法得出的水力响应时间基本一致。但三种方法具有各自的适用场景：在开度调整较小、上游流量变化不大的情况下，水力公式计算法更为适用；在开度调整较大、上游流量变化较大时，三种方法均较为适用；在工程结构复杂、过流状态多变的情况下，人工观测法和相关性分析法更为适用。本研究可为突破复杂约束条件下输水系统精准调控的技术瓶颈提供理论支撑，对推动长距离调水工程向智慧化、自适应化方向发展具有重要工程实践价值。

关键词： 综合糙率   过流能力   输水安全   南水北调中线工程  

摘要： 为辨析南水北调中线工程渠道过流能力变化,基于2019—2023年总干渠水位、流量等观测资料,构建了渠道综合糙率率定模型,分析了渠道综合糙率的总体规律及其对总干渠过流能力的影响。结果表明:总干渠沿线各段渠道的综合糙率存在差异,总体呈现上游大于下游的规律,上游段和下游段渠道综合糙率均值分别为0.0168和0.0157;渠道综合糙率可能随运行时间增加而逐渐增大,采取适当的工程维护或改造措施可降低渠道综合糙率;当总干渠输水流量为设计流量时,渠道综合糙率变化导致中线工程漳河倒虹吸上游约456 km范围渠道超设计水位。为保障工程输水安全,提出了系统开展总干渠过流能力制约机理及挖潜措施研究、适时开展总干渠全线加大流量输水试验、建立渠道综合糙率实时预测系统等应对策略。

关键词： 南水北调韩庄泵站   渠道护坡   植草砖铺砌   质量控制分析  

摘要： 韩庄泵站引水渠直接与韩庄运河连通,多年汛期引水渠最高水位淹没土质护坡导致水土流失,故对引水渠坡面铺砌植草砖因植草砖模具振捣频率较难控制及护坡砂礓石含量较多整坡难度大等原因,导致植草砖铺砌表面凹凸不平、植草砖与坡面贴合不紧密等问题,经分析调查并采取相应质量管控措施,有效提高工程施工质量。

关键词： 南水北调   渠道   混凝土裂缝   预防与处理  

摘要： 南水北调中线工程的输水渠道以薄壁混凝土为主,其受地形、地质条件、气候及施工工艺等因素影响极易出现裂缝。混凝土浇筑前,参建单位进行了多次工艺试验,总结出一系列有效的防范与治理措施并广泛应用于渠道混凝土工程,成功保证了工程实体和外观质量,为类似工程的施工积累了宝贵的经验,具有一定的借鉴意义。

关键词： 南水北调中线   倒虹吸防洪   加固技术  

摘要： 南水北调中线工程渠道系统的稳定运行直接关系到华北地区的水资源安全,是国家战略性水资源调配工程,渠道系统中的倒虹吸部分防洪能力直接关系到整个工程的安全,随着气候变化和地质环境的不断变化,部分倒虹吸结构出现防洪能力不足的问题,严重威胁到工程的安全运行。因此,本文从防洪加固需求分析、加固技术分析及控制分析四个方面深入研究南水北调中线渠道倒虹吸防洪加固技术,对南水北调中线渠道倒虹吸防洪加固技术进行全面剖析。

关键词： 顶管穿越   渗流分析   沉降分析   南水北调渠道   西气东输  

摘要： 针对西气东输干线在河南省邓州市穿越南水北调中段总干渠工程开展数值模拟研究,分析了顶管施工对总干渠渗流场及地层沉降的影响。研究认为:竖井施工不会影响南水北调渠道渗流安全,其引起的水位最大降幅在5米左右;顶管顶进施工期,渠道沉降为4.5mm,影响可控。考虑到顶管穿越地层与渠道底板距离较短(12.43m),施工过程中应注意压力控制和变形监测,避免出现压力失衡造成渠底土层变形破坏,影响渠道安全。

关键词： 南水北调中线工程   膨胀土   蠕变   沉降预测   数值模拟  

摘要： 南水北调中线通水运行数年后,渠首段膨胀土填方渠道边坡陆续出现坡顶开裂等局部变形现象,成为影响渠道安全高效运行的隐患。对此,以国产自主岩土工程有限元软件FssiCAS为计算平台,模拟南水北调填方渠段长期蠕变沉降过程,从蠕变角度揭示填方渠段长期变形特点和规律。先后采用D-P模型和Burgers模型描述地基土和填筑土的力学特性,分别对渠道建设前、建设后、通水后,以及长期服役四个阶段的沉降过程进行分析。结果表明渠道建设完成后的10年内,渠道顶部的最大蠕变沉降量可达到约12.5cm,接近设计预留的沉降控制值14.2 cm。本文研究可为南水北调中线渠道工程高填方渠段的安全运维和应急处置决策提供数据支持和科学依据。

关键词： 南水北调中线控制闸   渠道蓄水平压   技术手段  

摘要： 南水北调中线工程旨在缓解我国北方地区的水资源短缺问题,通过长距离输水渠道实现水资源的优化配置,在渠道运行过程中由于地形及气候等因素的影响,局部区域出现高地下水水位段给渠道安全运行带来威胁,为此采取合适的工程措施进行蓄水平压成为确保渠道安全运行的关键,本文将从技术手段出发来探讨南水北调中线控制闸在渠道蓄水平压中的应用。