一、南水北调中线工程冰期输水研究(论文文献综述)
戴盼伟,郝泽嘉,黄明海,段文刚[1](2021)在《南水北调中线冬季水温分布规律数值模拟研究》文中进行了进一步梳理水温是南水北调中线冬季输水冰情预报的重要指标之一。以中线工程总干渠冬季水温为研究对象建立一维水温数学模型,模拟不同气象冷暖冬条件与不同输水流量方案下总干渠沿线水温变化过程,揭示水温沿线时空分布规律,并在此基础上给出相关冬季输水调度运行建议。结果表明:总干渠沿线自南向北各闸站水温沿程降低,大部分工况显示冬季水温整体呈现出先下降后缓慢上升的趋势。同一气象条件下,输水流量越大,沿线水温降幅就越小,如在2013年冷冬典型年份下,陶岔渠首输水流量150m3/s时沿程降温率为0.37℃/100km,陶岔输水流量350m3/s时沿程降温率为0.16℃/100km。同一输水流量条件下,虽然气温升高对水温的提高有一定的效果,但是不同典型冬季年份降温率并没有显着相关性。建议在做好基于中短期寒潮预报的冬季输水实时调控模式研究的前提下,冬季可采取加大流速输水方案(即大流量、低水位输水),减少水温降幅,旨在提升全线非冰盖输水的可行性。
金思凡[2](2020)在《南水北调中线工程输水的水量水质安全关键问题研究》文中研究说明南水北调中线工程是解决我国水资源空间分布不均的特大型长距离调水工程,是目前世界上规模最大、系统最复杂的跨流域、跨地区调水工程。工程于2014年12月竣工并正式通水,已经发挥了巨大的经济、社会以及生态效益。受工程结构、地理环境、气候条件以及社会活动的等多重因素影响,中线工程全线时刻可能出现影响输水水质与水量安全的问题,比较突出的体现在三个方面:首先,中线工程全长1433km,输水线路上有1000座桥梁,每座桥梁都存在可能发生突发水污染事件的风险,但目前仅有1 1个水质监测站,难以准确、及时地发现突发水污染事件;其次,中线工程沿线穿越众多天然河流,修建了 600余座河渠交叉建筑物用于洪水疏导,但由于设计阶段对实际运行情况考虑不足,导致河渠交叉建筑物的实际过流能力低于设计值,即使遭遇标准内的洪水也可能会漫入渠道,不仅影响水质,也会导致渠道内水位突变,影响沿线分水闸门的调度;第三,中线工程横跨3个气候带,冰期输水期间,冰情复杂多变,显着增加了调度运行的难度,一旦运行方式不当,容易引发冰塞、冰坝等冰害,危害输水的水量安全。为此,本文密切结合中线工程运行的实际需求,聚焦上述三种影响输水的水量水质安全风险问题,开展系统深入研究,并从研究成果的实用性出发,结合中线工程现有的监测体系构建了异常模式指标体系及识别流程,设计了异常模式数据库,同时设计并实现了供水安全信息平台,为保障中线工程输水的水量水质安全,提高供水安全提供科学依据与技术支撑。本文的主要研究内容及成果如下:(1)系统梳理了中线工程存在的供水安全问题,聚焦输水的水量水质安全的三个关键问题,研究确定了其中的核心科学与技术难题,分别为如何兼顾成本与效益制定针对突发水污染事件的水质监测站点布设方案,如何量化不同因素对洪水漫入风险的影响程度并评估多因素耦合作用下的洪水漫入风险以及如何量化冰塞变化特征并制定相应的运行方式。(2)针对水质监测站点少、难以及时发现突发水污染事件的问题,采用成本效益分析方法,确定了表示监测效率与布设成本的指标,即漏报率、发现时间与站点个数、监测仪器精度,据此构建了站点布设多目标优化模型,揭示了站点个数与漏报率、发现时间之间的竞争关系,并揭示了监测仪器精度对发现时间-站点个数竞争关系影响较小,对漏报率-站点个数竞争关系影响较大的规律;在此基础上,以允许最大漏报率1.00%、允许最长发现时间120.00min为控制指标确定了最优布设方案,并考虑了不同污染物降解系数的差异性与不确定性对站点布设方案鲁棒性的影响。研究成果为中线工程布设水质监测站点提供了理论支持。(3)针对河渠交叉建筑物(特别是左岸排水工程)受多种因素耦合作用影响导致存在洪水漫入风险的问题,构建了耦合洪水计算模型、泥沙输移模型以及管道过流模型的洪水过流模型,结合物理成因与RSA、Sobol全局敏感性分析方法定性定量分析了不同因素对洪水漫入风险的影响程度,在此基础上分析了单因素以及多因素耦合作用下的洪水漫入风险并确定了预警阈值。结果表明:泥沙淤积与漂浮物堵塞对洪水漫入风险的影响最大,其次为工程老化与降雨变化;仅考虑泥沙淤积与漂浮物堵塞素,重现期为10年、20年、50年以及200年的洪水相对应的淤积堵塞深度临界值分别为2.00m、1.60m、1.00m与0.20m。考虑泥沙淤积与漂浮物堵塞、工程老化以及降雨等多因素的耦合作用,淤积堵塞深度临界值的阈值范围分别为[1.51m,2.12m]、[0.93m,1.69m]、[0.19m,1.21m]、[0.00m,0.75m]。研究成果可为中线工程设置洪水漫入风险的预警阈值提供参考。(4)在冰情变化特征及冰期输水运行方式方面,以最容易发生冰塞的坟庄河节制闸至南拒马节制闸渠段为研究对象,构建了耦合水力模型、热力模型与冰冻模型的冰情演变模型,并采用历史水位、水温、冰厚数据对模型参数进行了率定与验证;之后结合历史运行数据设定不同水位、流速以及气温组合的典型情景,研究了不同典型情景下冰塞的变化特征,结果表明:在负积温≤-100℃的情况下,水深<4.00m时高流速、水深≥4.00m时低流速易发生冰塞。依据上述冰塞变化特征,将负积温<-100℃作为启动冰期输水的判别条件,并制定了冰期输水的运行方式:水深<4.00m,保持流速0.20m/s;水深≥4.00m,保持流速0.60m/s。研究成果为降低中线工程冰塞风险提供了理论依据,同时也为冰期输水调度提供参考。(5)从研究成果的实用性出发,进一步拓展针对关键问题的研究成果,归纳了典型异常情况作为异常模式,分为水质(突发水污染、地下水渗入、洪水漫入以及富营养化)、水量(洪水漫入、闸站失效以及偷水漏水)与冰期(冰花堆积、冰盖失稳破裂以及冰块自然堆积)3类;然后确定了异常模式对应指标的正常与异常的临界值与异常模式的识别流程,设计了异常模式数据库,为进一步扩展异常模式提供统一的数据标准;最后,设计并实现了供水安全信息平台,作为支撑实际运行中识别异常情况的信息化平台,为保障中线工程输水的水量水质安全,提高供水安全提供有力工具。
金思凡,初京刚,李昱,王国利,杨甜甜,冷祥阳[3](2021)在《南水北调中线京石段冬季调度策略》文中提出冰塞是南水北调中线工程冬季输水面临的主要冰害。冰塞的形成及发展与水力、热力、冰冻等多方面因素有关。因此,分析冰塞在不同因素下的变化特征,研究如何通过改变水位、流速等控制方式降低冰塞灾害发生的概率,对于保障中线工程冰期输水的供水安全至关重要。以中线工程中冰害风险较大的坟庄河节制闸-南拒马河节制闸渠段为研究对象,首先基于水动力学、热力学以及冰水力学等理论,构建冰情演变模型,并进行率定与验证;然后依据冰塞的形成条件以及影响因素,设置不同水深、流速与气温的组合情景并模拟冰情变化;之后基于水深、流速与水温变化对冰塞特征影响的定量分析,确定流速的控制指标以及气温的预警指标,提出渠段冬季输水的安全调度方式;最后采用冰塞最容易发生的水深、流速以及气温的组合情景对调度方式进行验证。验证结果表明,该调度方式能够显着降低冰塞发生概率,有效保障了冰期输水安全,能够为实际调度提供一定的参考。
范秋怡[4](2020)在《调水工程设计方案冰塞风险评估研究》文中指出南水北调中线工程是解决我国水资源分配不均的重要调水工程,北方渠段冬季输水时有冰塞等灾害发生。目前调水工程冰塞风险评估存在冰塞风险因子辨识不系统、评估方法存在视角单一和未考虑渠系串联响应等问题,不能对拟建工程进行冰塞风险评估,因此,有必要研究冰塞渠系的串联响应特性,研究有利于调水工程全生命周期冰塞防控的风险评估方法。本研究以渠池为评估单元,定义串联渠系的渠池冰塞综合风险度包含基本风险度和次生风险度,结合渠池设计基本条件与冰塞形成机理,辨识出风险因子层次体系,采用层次分析法和熵权法确定风险因子权重,建立基于工程设计参数的基本风险度评估方法,然后通过分析串联渠系冰塞事件水力响应规律,建立次生风险可能性和后果严重性标准,提出次生风险度计算方法,进而确定渠池的综合风险度,得到综合风险等级,从而形成完整的冰塞风险评估方法,最后以南水北调中线工程为例进行方法应用,并从工程全生命周期角度提出冰塞风险防控建议。研究结果表明:冰塞基本风险中风险因子层次体系包含3个一级风险因子,可分为17个三级风险因子;按照风险因子权重,特殊建筑物为最重要的冰塞风险一级风险因子;气温带、长度、渡槽数量与位置和倒虹吸数量与位置、底坡变化为主要风险因子;在PI反馈控制作用下,冰塞事件仅对事故上游渠池产生水力响应影响,具有诱发次生冰塞灾害的可能;京石段13个渠池中6个渠池综合风险度为IV级,其中包含3个基本风险度为III级的渠池;冰塞风险防控工作应提前至工程设计阶段,推动从调水工程建设全生命周期角度开展冰塞风险防控。
杨佳[5](2020)在《南水北调中线工程总干渠冰塞风险评估研究》文中指出南水北调中线工程是世界上规模最大的长距离调水工程,具有距离长且跨流域、跨温度带的特性,造成地处暖温带的新乡以北渠道每年均有不同程度的冰情发生,而冰塞作为河渠冬季灾害可能会诱发冰塞洪水,造成严重后果。因此,冰塞灾害防治是南水北调中线工程冬季输水运行的一项重点工作,而调水工程冰塞风险评估在整体把控渠系风险程度、风险空间分布、风险防控重点等方面具有明显优势,可为制定科学完备的冬季运行管理方案提供支撑,实现工程冬季输水效益和安全的提高。本文首先基于南水北调中线工程总干渠工程特性和冰塞形成机理,辨识出冰塞风险影响因子层次结构,建立层次分析法和故障树原理的冰塞风险评估准则;然后以渠池为评估单元,由从事设计、科研和高校教师等背景的多位行业专家对典型渠池风险因子致灾可能性和相应后果严重性进行评分,进而得到典型渠池冰塞基本风险等级;进一步考虑工程南北跨度造成的沿线气温特性,提出以长距离冷冬空间同步性为指标对渠道冰塞基本风险值的修正方法,得到渠池冰塞综合风险等级;再进一步通过建立代表性典型渠池与渠系其他渠池之间的风险因子评分缩放原则,实现对包含多个渠池的调水渠系的冰塞风险综合评估;最后基于上述分析结果,提出可控风险因子并提出相应风险防控建议。研究结果表明:(1)近50a,南水北调中线工程沿线地区冬季气温具有显着升温趋势,在未来一段时间内也将继续持续下去;8站同步强冷冬和强暖冬比例约12%,同步冷冬和同步暖冬比例高达43%,表明工程沿线冬季气温发生同步性概率较大。(2)共辨识渠系20个冰塞风险致灾因子,产冰量大、冰花下潜和输冰能力不足是致灾的间接因素;且风险因子致灾可能性与后果严重性呈正相关关系;风险因子评分结果对专家从业岗位依赖性过高;各风险因子权重相差较小,不存在明显的主要风险因子,在风险防控中需要考虑所有因子。(3)推荐典型渠池冰塞综合风险值为16.09,经冷冬空间同步性的冰塞风险综合评估方法修正后,典型渠池风险值增加20%左右,综合风险等级为Ⅳ级。(4)推荐工程总干渠石家庄渠段冰塞综合风险等级均为Ⅲ级,保定渠段冰塞综合风险等级为Ⅳ级,应作为风险防控重点区域。(5)通过对风险因子中的可控因子进行全面管控,经层次分析法分析,认为理想状态下可降低渠池综合风险等级达到Ⅱ级,因此,建立良好的、有针对性的、科学的冰期输水运行管理制度对风险防控具有重要意义。综上所述,本研究以重大调水工程为背景,结合冰塞灾害形成机理与调水工程特性,辨识出冰塞风险因子,推荐了故障树风险评估方法,考虑全线冷冬空间同步性对提高冰塞风险概率与后果的影响,提出了冰塞风险综合评估方法,得到了风险空间分布特性,指明了基于可控风险因子的有效风险防控建议。成果在理论上丰富了调水工程冰塞风险评估体系与方法,对南水北调中线工程冬季冰塞风险防控具有直接应用价值,对其他类似调水工程冰塞风险防控具有推广应用价值。
刘孟凯,关惠,黄明海[6](2020)在《封冻期渠系运行方式》文中研究说明为研究系运行方式与冰塞二者之间的关系,以流速、傅汝德数、水位偏差等参数作为指标,在常规运行方式选择方面,认为上游常水位运行造成的冰塞风险最小,下游常水位运行在封冻时闸门调控及时,等体积运行方式中庸;封冻渠池在封冻时,该渠池运行方式由下游常水位切换为等体积,造成渠系的水位偏差、水力响应过程中的最大流速与傅汝德数等指标均较始终保持下游常水位小,模拟工况下的上游水位偏差减小近50%,最大流速降低约6.5%,表明运行方式切换更有利于维持渠系在封冻时的稳定和减小冰塞风险。因此,推荐封冻渠池在封冻时由下游常水位切换至等体积运行。
程德虎,郝泽嘉,杨金波[7](2019)在《南水北调中线典型冰情特征及提升冬季输水能力思路研究》文中研究指明本文根据南水北调中线工程冬季运行数据,介绍了总干渠工程布置、气候条件和渠道水力条件,分析了结冰期、封冻期和开河期的流冰、冰盖厚度和开河流冰等冰情特征,研究了总干渠冰情时间、空间分布规律。在此基础上,从时间、空间上提出了总干渠冬季冰期输水能力提升的思路。
刘孟凯[8](2019)在《南水北调中线工程总干渠冰期输水调控仿真研究》文中指出冰情演变数值模拟是解决南水北调中线工程冰期输水安全与效益问题的重要手段。该文建立了南水北调中线工程总干渠冰期输水调控仿真模型,包含明渠非恒定流、浮冰盖下非恒定流、水温、冰花输移、封冻、冰盖增厚、融冰和闸门调节等仿真功能,且推荐京石段水面热交换系数取值18 W/(m2·℃),冰面热交换系数取值26 W/(m2·℃)为参数较优取值,参数率定工况下水温平均绝对误差为0.07℃,冰盖厚度平均绝对误差为0.67 cm,封冻时刻误差小于1 d,表明该模型在水温、封冻时刻、冰盖厚度等方面的模拟具有一定的准确度,可为相关研究提供参数取值参考。同时在京石段工程上应用该模型,进一步证实了模型及参数取值在大尺度冰情模拟上具有一定适用度,模型具备模拟冰情演变全过程及对应水力响应和闸门群调控过程的功能,揭示了渠系冰期输水水力响应变化特性,认为PI控制器可实现冰期水力响应控制和维护运行状态稳定作用。
韦耀国,温世亿,杨金波[9](2019)在《南水北调中线工程典型冷冬年冰情分析及防控措施》文中研究说明南水北调中线工程河北省内渠段冬季输水面临不同程度的结冰问题。基于2015—2016年典型冷冬中线工程冰情原型观测,介绍典型冷冬年渠道水力条件和气候特征,分析长距离输水渠道冬季特征冰情,提出以防为主,拦、扰、捞、排一体的防控体系,为中线工程冬季安全、高效运行提供技术支撑。
吴梦娟[10](2019)在《严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价》文中研究表明我国幅员辽阔,气候复杂,南北气温差异较大。为充分利用水资源,缓解局部地区严重缺水的现状,投资建设大批规模浩大的引调水工程,如引黄济青工程、引滦入津工程、南水北调中线、东线等工程。明渠作为引调水工程的重要组成部分,在我国北方严寒及寒冷地区因冬季寒冷、气温低、枯水期水量少,导致明渠流速和水位减小,输水能力大大降低、渠道边坡发生基土的冻胀破坏,渠道渐变段和渠道断面变化处易发生冰塞冰坝,致使水位抬高、渠水漫溢,威胁两岸人民生命财产安全等诸多问题,严重影响了明渠结构安全与供水效率。为此,本文针对严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全进行分析评价是非常必要的。本文研究以实现严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全为目的,在总结国内外引调水明渠工程的冬季运行经验、文献调研、规范搜集、实地调研、专家咨询的基础上,构建了严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价指标体系,基于该地区明渠冬季运行的特点,结合非对称贴近度和物元可拓建立了严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季安全运行评价模型,并以引大入秦工程的明渠为研究对象,收集的工程数据为支撑,理论分析为指导,模型计算为依据,结果复核为手段,进行了实例验证。本文首先通过总结工程经验和前辈的研究成果,归纳出严寒及寒冷地区明渠冬季运行安全的主要影响因素,以WSR理论为指导,构建系统的初始分类评价指标体系,经专家研讨确定最终的严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价指标体系。其次,依据国家现行的规范、技术规程、相关专着所划分的标准值对评价指标进行分等级量化,在缺乏以上标准时,采用专家经验标准值或者较高水平文献里的标准值作为参考,并类比《水闸安全鉴定规定》将严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全等级划分为I级(安全)、II级(基本安全)、III级(不安全)、IV级(极不安全)。再次,依据严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行特点,采用改进物元可拓评价模型,以评价指标等级的量化值为基础,建立经典物元矩阵和节域矩阵,计算待评物元与经典域的距离量值,引入改进熵权-G1-博弈论主客观相结合的权重计算方法,结合非对称贴近度计算待评物元的等级及偏向另一级的程度。最后,以引大入秦工程的总干渠、东一干渠、东二干渠明渠段为例进行实证研究,结合实际数据采用改进物元可拓评价模型进行评估,通过计算最大贴近度得到三者在冬季的运行安全均属II级基本安全,评价结果与实际情况相符,验证了本文所构建模型的科学性与实际可操作性。
二、南水北调中线工程冰期输水研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、南水北调中线工程冰期输水研究(论文提纲范文)
(1)南水北调中线冬季水温分布规律数值模拟研究(论文提纲范文)
1 总干渠水温模型 |
1.1 总干渠一维水温模型 |
1.2 计算工况 |
2 总干渠水温时空演变规律 |
2.1 典型年丹江口陶岔渠首水温 |
2.2 典型计算工况水温时空演变规律 |
2.2.1 水温变化规律 |
2.2.2 降温率变化规律 |
2.2.3 最低水温变化规律 |
2.3 基于水温变化的冰期输水调度运行建议 |
3 结论 |
(2)南水北调中线工程输水的水量水质安全关键问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 突发水污染事件防治研究 |
1.2.2 河渠交叉建筑物洪水风险研究 |
1.2.3 冰情变化特征研究 |
1.2.4 存在问题及发展趋势 |
1.3 论文主要研究内容及框架 |
2 南水北调中线工程概况及输水的水量水质安全关键问题分析 |
2.1 工程概况 |
2.2 突发水污染事件监测 |
2.3 河渠交叉建筑物洪水漫入风险 |
2.4 冰期输水冰塞变化特征与运行方式 |
2.5 本章小结 |
3 基于成本效益分析的水质监测站点布设研究 |
3.1 引言 |
3.2 研究实例概况 |
3.2.1 研究区域 |
3.2.2 水质模型及模型参数 |
3.3 水质监测站点布设成本效益分析方法 |
3.3.1 水质监测站点监测效率与布设成本指标的确定 |
3.3.2 水质监测站点布设多目标优化模型构建 |
3.4 结果分析 |
3.4.1 突发水污染事件情景设计 |
3.4.2 站点布设优化Pareto解集的多目标竞争协同分析 |
3.4.3 不同监测仪器精度对Pareto解集的影响分析 |
3.4.4 站点布设方案成本效益分析 |
3.4.5 站点布设位置累积概率分析 |
3.4.6 污染物衰减特性的不确定性对布设方案的影响分析 |
3.5 本章小结 |
4 基于敏感性分析的河渠交叉建筑物洪水漫入风险研究 |
4.1 引言 |
4.2 研究实例概况 |
4.3 洪水过流模型构建 |
4.3.1 模型框架 |
4.3.2 洪水计算模型 |
4.3.3 泥沙输移模型 |
4.3.4 管道过流模型 |
4.4 洪水过流模型校验 |
4.5 洪水过流模型敏感性分析 |
4.5.1 分析方法 |
4.5.2 评价指标 |
4.5.3 模型参数取值范围分析 |
4.5.4 敏感性分析结果 |
4.6 单因素及多因素耦合的洪水漫入风险分析 |
4.6.1 单因素影响下的洪水漫入风险分析 |
4.6.2 多因素影响下的洪水漫入风险分析 |
4.7 本章小结 |
5 基于冰情演变模型的冰期输水运行方式研究 |
5.1 引言 |
5.2 研究实例概况 |
5.2.1 研究区域 |
5.2.2 实测数据 |
5.3 冰情演变模型构建 |
5.3.1 模型框架 |
5.3.2 水力子模型 |
5.3.3 热力子模型 |
5.3.4 冰冻子模型 |
5.4 模型校验 |
5.4.1 模型计算条件 |
5.4.2 模型检验指标 |
5.4.3 模型校验方案 |
5.4.4 模型校验结果 |
5.5 冰塞特征分析 |
5.5.1 冰塞的定义 |
5.5.2 冰塞形成的条件 |
5.5.3 冰塞的影响因素 |
5.5.4 冰塞变化的指标 |
5.6 冰塞变化特征及冰期输水运行方式分析 |
5.6.1 模拟情景设置 |
5.6.2 水力因素对冰塞的影响 |
5.6.3 热力因素对冰塞的影响 |
5.6.4 冰期输水运行方式分析 |
5.7 本章小结 |
6 异常模式研究及供水安全信息平台的设计与实现 |
6.1 引言 |
6.2 异常模式指标体系与识别流程 |
6.2.1 异常模式分类 |
6.2.2 水质异常 |
6.2.3 水量异常 |
6.2.4 冰期异常 |
6.3 异常模式数据库设计 |
6.3.1 设计流程 |
6.3.2 逻辑设计 |
6.3.3 物理设计 |
6.4 供水安全信息平台的设计与实现 |
6.4.1 总体设计 |
6.4.2 软件功能设计与实现 |
6.4.3 关键技术 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录A 异常模式数据库库表结构 |
附录B 供水安全信息平台功能时序图 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(3)南水北调中线京石段冬季调度策略(论文提纲范文)
1 研究区域 |
2 冰情演变模型 |
2.1 水力子模型 |
2.2 热力子模型 |
2.3 冰冻子模型 |
2.3.1 水内冰运动 |
2.3.2 冰盖的形成发展 |
2.3.3 冰盖下水内冰的输运与堆积 |
3 模型率定与验证 |
3.1 数据与初始条件设置 |
3.2 率定与验证结果 |
3.2.1 评价指标 |
3.2.2 试通水期模型率定与验证结果 |
3.2.3 正式通水期模型检验结果 |
4 冰塞变化特征与调度方式分析 |
4.1 冰塞变化特征分析 |
4.1.1 模拟场景设置 |
4.1.2 冰塞形成条件与变化指标 |
4.1.3 水力因素对冰塞的影响 |
4.1.4 热力因素对冰塞的影响 |
4.2 冰期输水安全调度方式 |
5 结语 |
(4)调水工程设计方案冰塞风险评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冰塞机理研究现状 |
1.2.2 渠系运行管理研究现状 |
1.2.3 风险评估研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
第2章 相关基础理论 |
2.1 冰期输水理论 |
2.1.1 调水工程概述 |
2.1.2 冰期运行管理概述 |
2.1.3 冰塞概述 |
2.1.4 水力响应模拟 |
2.2 风险评估理论 |
2.2.1 风险评估概述 |
2.2.2 层次分析法 |
2.2.3 专家打分法 |
2.2.4 熵权法 |
第3章 串联渠系冰塞-水力响应特性分析 |
3.1 渠系冰塞-水力响应模拟模型 |
3.1.1 非恒定流模拟 |
3.1.2 闸门群调控模拟 |
3.2 模拟工况 |
3.3 模拟结果与分析 |
3.3.1 单渠池冰塞引起的渠系响应 |
3.3.2 冰塞体厚度与渠池水力响应关系 |
3.3.3 冰塞体范围与渠系水力响应关系 |
3.3.4 输水流量对水力响应的影响 |
第4章 基于串联渠系冰塞-水力响应的冰塞风险评估方法 |
4.1 冰塞基本风险评估方法 |
4.1.1 风险因子辨识 |
4.1.2 风险因子风险度评价标准 |
4.1.3 风险因子权重确定 |
4.2 冰塞综合风险评估方法 |
4.2.1 方法步骤 |
4.2.2 相关标准 |
4.3 综合风险定级标准 |
第5章 南水北调中线工程冰塞综合风险评估 |
5.1 工程案例背景 |
5.2 确定基本风险度 |
5.3 确定综合风险度 |
第6章 调水工程全生命周期冰塞风险防控建议 |
6.1 工程设计阶段冰塞风险防控 |
6.1.1 加强冰塞风险评估专题研究 |
6.1.2 提高工程设计方案优化的针对性 |
6.2 工程运行阶段冰塞风险防控 |
6.2.1 实施冰塞综合风险定级管理 |
6.2.2 完善冬季渠系运行管理制度 |
6.2.3 建立冰塞灾害应急管理机制 |
6.2.4 采用冰塞防控措施 |
6.2.5 引入冰塞灾害保险 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 冰塞风险评估体系因子相对重要程度咨询问卷 |
附录2 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
(5)南水北调中线工程总干渠冰塞风险评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究历史及现状 |
1.2.2 国内研究历史及现状 |
1.3 论文研究内容及章节安排 |
第2章 相关理论基础 |
2.1 冰塞形成机理 |
2.2 渠系冰情原型现象 |
2.2.1 流冰 |
2.2.2 封冻 |
2.2.3 冰盖下输水 |
2.2.4 融冰 |
2.3 风险评估理论基础 |
2.3.1 风险评估理论概述 |
2.3.2 风险评估方法 |
2.3.1.1 层次分析法 |
2.3.2.2 故障树原理 |
2.4 气温特征研究方法 |
2.4.1 Mann-Kendall分析 |
2.4.2 R/S分析 |
2.4.3 Morlet小波分析 |
2.4.4 气温典型年划分依据 |
第3章 工程沿线冬季气温特征分析 |
3.1 冬季气温变化趋势分析 |
3.2 冬季气温突变分析 |
3.3 冬季气温周期分析 |
3.4 连续低温天数趋势分析 |
3.5 冬季气温典型年分析 |
3.5.1 单站典型年特征分析 |
3.5.2 典型年空间同步性 |
第4章 调水工程冰塞风险评估模型 |
4.1 冰塞风险评估模型框架 |
4.2 风险因子辨识 |
4.2.1 准则A-产冰量过大 |
4.2.2 准则B-流速过大,流冰下潜 |
4.2.2.1 子准测B1-运行调度因素 |
4.2.2.2 子准则B2-建筑物特点 |
4.2.2.3 子准则B3-事故 |
4.2.3 准则C-输冰能力不足 |
4.3 风险评估计算准则 |
4.3.1 基于层次分析法的风险评估准则 |
4.3.2 基于故障树原理的风险评估准则 |
4.4 风险评估定级标准 |
4.4.1 冰塞可能性评价标准与等级 |
4.4.2 冰塞后果严重性评价标准与等级 |
4.4.3 冰塞风险评价标准与等级 |
第5章 典型渠池冰塞风险综合评估 |
5.1 典型渠池选取原则与运行现状 |
5.1.1 典型渠池的选取 |
5.1.2 典型渠池工程特性与运行现状 |
5.2 专家咨询 |
5.2.1 专家组成分析 |
5.2.2 专家综合咨询结果 |
5.3 咨询结果特征分析 |
5.3.1 各风险因子可能性与严重性的线性关系 |
5.3.2 各风险因子标准差偏差百分比分析 |
5.3.3 专家群体特征对调查结果的影响 |
5.4 典型渠池冰塞基本风险等级分析 |
5.4.1 基本风险等级评估结果与分析 |
5.4.2 基本风险因子层次总排序 |
5.5 典型渠池冰塞综合风险等级分析 |
5.5.1 基于冷冬空间同步的综合风险确定方法 |
5.5.1.1 修正风险指标及标准 |
5.5.1.2 综合风险度计算方法 |
5.5.2 典型渠池冰塞综合风险等级分析 |
第6章 渠系冰塞综合风险评估 |
6.1 渠系基本情况 |
6.2 参数分类与缩放 |
6.3 风险等级评价与分析 |
第7章 冰塞风险防控对策 |
7.1 工程运行管理对策 |
7.1.1 可控因子筛选 |
7.1.2 风险降低可能性分析 |
7.1.3 运行管理制度保障 |
7.2 工程措施对策 |
7.2.1 在建工程 |
7.2.2 已建工程 |
7.3 风险规避对策 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
附录3 调水工程冰塞风险评估咨询表 |
(6)封冻期渠系运行方式(论文提纲范文)
1 运行方式对比 |
1.1 数学模型 |
1.2 模拟基本条件 |
2 运行方式水力条件对比 |
2.1 运行方式对封冻形式判定指标影响 |
2.2 运行方式对渠系响应及时性影响 |
3 封冻期运行方式切换分析 |
3.1 稳定状态对比 |
3.2 水力过程对比 |
4 结论 |
(8)南水北调中线工程总干渠冰期输水调控仿真研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 数学模型 |
1.1 工程概化 |
1.2 非恒定流 |
1.3 水温计算 |
1.4 封冻及冰盖厚度计算 |
1.5 闸门控制器 |
1.6 模型求解 |
2 参数率定 |
2.1 冰盖厚度模拟参数率定 |
2.1.1 案例背景 |
2.1.2 冰盖厚度模拟参数取值优选 |
2.2 水温模拟参数率定 |
2.2.1 案例背景 |
2.2.2 水温模拟参数取值优选 |
2.2.3 冰情验证 |
3 模型应用分析 |
3.1 冰情演变分析 |
3.2 水力响应分析 |
3.3 参数取值适用性 |
4 结论 |
(9)南水北调中线工程典型冷冬年冰情分析及防控措施(论文提纲范文)
一、冰情发展分析 |
1. 气象与水力条件 |
(1) 气象条件 |
(2) 水力条件 |
2. 冰情时空分布 |
3. 特征冰情 |
(1) 流冰分析 |
(2) 冰盖厚度 |
二、典型冰情及影响 |
1. 冰塞 |
2. 流冰堆积体 |
3. 金结闸门冻结 |
4. 仪器设备 |
三、防控措施 |
1. 冰期调度 |
2. 拦冰设施 |
3. 扰冰设施 |
4. 捞冰设施 |
5. 应急排冰 |
(10)严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外调水工程冬季安全运行状况 |
1.2.2 渠道冰水力学基础理论的研究进展 |
1.2.3 数值模拟、模型实验、原型观测的研究进展 |
1.2.4 国内外安全评价理论及方法的发展现状 |
1.2.5 国内外研究中存在的不足 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本文创新点 |
2 严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行及安全评价的相关理论 |
2.1 严寒及寒冷地区输长距离输水明渠冬季运行安全的基础理论 |
2.1.1 严寒及寒冷地区气候与冬季冰情特征的关系分析 |
2.1.2 严寒及寒冷地区气候与渠道冻胀破坏的关系分析 |
2.1.3 严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全概述 |
2.1.4 严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行特点 |
2.2 严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价的特点及原则 |
2.2.1 长距离输水明渠冬季运行安全评价的特点 |
2.2.2 长距离输水明渠冬季运行安全评价的原则 |
2.3 权重确定方法的分析选择 |
2.3.1 主观赋权法 |
2.3.2 客观赋权法 |
2.3.3 组合赋权法 |
2.4 评价模型的优选 |
2.4.1 常见评价模型的优缺点分析 |
2.4.2 评价模型的确定 |
3 严寒及寒冷地区明渠冬季运行安全评价的指标体系及评价标准 |
3.1 指标体系构建的基础理论 |
3.1.1 指标选择的一般要求 |
3.1.2 建立明渠冬季运行安全评价指标体系的基本原则 |
3.1.3 明渠冬季运行评价指标的获取途径 |
3.2 基于WSR理论的评价指标体系的构建 |
3.2.1 影响明渠冬季运行安全因素分析 |
3.2.2 WSR方法论的主要内容 |
3.2.3 WSR方法在明渠冬季安全运行中的应用 |
3.3 评价等级标准的确定 |
3.3.1 评价等级标准确定的依据 |
3.3.2 评价指标等级划分标准 |
4 严寒及寒冷地区长距离明渠冬季运行安全评价模型的构架 |
4.1 基于改进熵权-G1-博弈论法的评价因素权重的确定 |
4.1.1 基于G1 法确定指标主观权重 |
4.1.2 基于改进熵权确定指标客观权重 |
4.1.3 基于博弈论法确定指标综合权重 |
4.2 基于改进的可拓理论安全评价模型 |
4.2.1 建立同征物元矩阵 |
4.2.2 无量纲规格化处理同征物元矩阵 |
4.2.3 计算关联度及等级评定 |
5 明渠冬季运行安全评价模型应用 |
5.1 引大入秦工程概述 |
5.2 数据的收集与处理 |
5.2.1 引大入秦工程明渠运行状况 |
5.2.2 数据统计与处理 |
5.3 引大入秦工程明渠冬季运行安全评价 |
5.3.1 运用改进熵权-G1-博弈论法确定各指标权重 |
5.3.2 基于改进可拓模型的引大入秦工程明渠冬季运行安全评价 |
5.4 评价结果的分析与处理 |
5.4.1 评价结果的分析 |
5.4.2 冬季输水安全运行工程措施建议 |
5.4.3 冬季输水安全运行管理措施建议 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全影响因素筛选调查 |
附录 B 严寒及寒冷地区长距离输水明渠安全运行影响因素的主观赋权调查 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、南水北调中线工程冰期输水研究(论文参考文献)
- [1]南水北调中线冬季水温分布规律数值模拟研究[J]. 戴盼伟,郝泽嘉,黄明海,段文刚. 水利科学与寒区工程, 2021(03)
- [2]南水北调中线工程输水的水量水质安全关键问题研究[D]. 金思凡. 大连理工大学, 2020(01)
- [3]南水北调中线京石段冬季调度策略[J]. 金思凡,初京刚,李昱,王国利,杨甜甜,冷祥阳. 南水北调与水利科技(中英文), 2021(02)
- [4]调水工程设计方案冰塞风险评估研究[D]. 范秋怡. 武汉科技大学, 2020(02)
- [5]南水北调中线工程总干渠冰塞风险评估研究[D]. 杨佳. 武汉科技大学, 2020(02)
- [6]封冻期渠系运行方式[J]. 刘孟凯,关惠,黄明海. 南水北调与水利科技(中英文), 2020(04)
- [7]南水北调中线典型冰情特征及提升冬季输水能力思路研究[A]. 程德虎,郝泽嘉,杨金波. 中国水利学会2019学术年会论文集第五分册, 2019
- [8]南水北调中线工程总干渠冰期输水调控仿真研究[J]. 刘孟凯. 农业工程学报, 2019(16)
- [9]南水北调中线工程典型冷冬年冰情分析及防控措施[J]. 韦耀国,温世亿,杨金波. 中国水利, 2019(10)
- [10]严寒及寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价[D]. 吴梦娟. 兰州交通大学, 2019(04)
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