南水北調(diào)中線(xiàn)渠池水力控制研究.pdf

1、南水北調(diào)工程所涉及范圍廣、距離長(zhǎng)、建筑物交錯(cuò)復(fù)雜、運(yùn)行控制困難等特點(diǎn)，整體系統(tǒng)運(yùn)行的和諧性問(wèn)題涉及宏觀(guān)方面和微觀(guān)方面，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的仿真分析是提高系統(tǒng)運(yùn)行安全和運(yùn)行效益最有效的方法，通過(guò)仿真和優(yōu)化決策對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研究，從而剖析復(fù)雜輸水的運(yùn)行特性，驗(yàn)證和優(yōu)化系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度方案。
　　南水北調(diào)中線(xiàn)工程存在許多問(wèn)題，輸水線(xiàn)路長(zhǎng)，設(shè)計(jì)工況下水流從陶岔渠首到北京團(tuán)城湖需要2周時(shí)間，自然狀態(tài)下從陶岔傳播至北京團(tuán)城湖也需要2天多，水

2、力控制難度大;沿線(xiàn)61個(gè)節(jié)制閘將渠道分為60個(gè)渠池，每一個(gè)閘門(mén)的操作所產(chǎn)生的擾動(dòng)將向上游、下游傳播，渠池間存在的耦合效應(yīng)將影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制效果。
　　這些特點(diǎn)決定了中線(xiàn)工程水力學(xué)問(wèn)題的難度和復(fù)雜性。為保證渠道運(yùn)行安全，運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)將水位變化和流量變化控制在一定的范圍內(nèi)，許多研究者對(duì)上述各個(gè)問(wèn)題都進(jìn)行了大量的研究工作，取得了一些有參考意義的研究成果，但仍有許多關(guān)鍵的水力學(xué)問(wèn)題有待進(jìn)一步研究，引入現(xiàn)代渠道自動(dòng)控制技術(shù)，盡量利用

3、渠道本身可提供的調(diào)蓄體積，提高安全可靠性和輸水效率，并滿(mǎn)足輸水實(shí)時(shí)控制運(yùn)行要求，是中線(xiàn)工程必須解決的關(guān)鍵工程技術(shù)。本文對(duì)中線(xiàn)工程的水力運(yùn)行控制進(jìn)行研究，采SWMM軟件對(duì)單一渠段仿真了閘門(mén)不同啟閉速度和閘門(mén)不同開(kāi)度下斷面水力參數(shù)及水面線(xiàn)變化規(guī)律，仿真結(jié)果表明閘門(mén)調(diào)節(jié)速度和開(kāi)度變化越快，對(duì)渠道內(nèi)水位波動(dòng)影響越明顯，渠道響應(yīng)時(shí)間會(huì)縮短。本文還運(yùn)用動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測(cè)控制(DMC)，在Matlab編程環(huán)境下，仿真渠池的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及對(duì)其性能分析，在確保渠池