2022nghaung_冰凌对输水渠道冰期输水能力的影响

冰凌对输水渠道冰期输水能力的影响摘要：寒冷地区的输水工程普遍存在的河冰现象，增加了水工建筑物的荷载，影响正常的供水和发电，南水北调中线工程流经区域范围广，面临更加严峻的冰期输水问题。本文在以南水北调中

冰凌对输水渠道冰期输水能力的影响 摘要： 寒冷地区的输水工程普遍存在的河冰现象，增加了水工建筑物的荷载， 影响正常的供水和发电，南水北调中线工程流经区域范围广，面临更加严峻的 冰期输水问题。本文在以南水北调中线工程为研究对象，对冰水力学的主要过 程进行分析，建立了输水渠道冰期输水仿真模型，对冬季干渠的输水能力进行 研究，分析了工程参数、加厚冰盖糙率等对渠道输水能力的影响，研究表明： 采用冰凌下输水方式时，相同糙率条件下流凌期过流能力仅略小于的冰盖输水 期过流能力；，在加大水位条件下封冻期渠道过流能力为设计流量的60.39%， 该研究对保障冰期输水工程稳定、安全运行有着重要的现实意义。 关键词： 冰期输水；过流能力；加厚冰盖；运行控制； Influenceoficesheetsonwaterconveyancecapacityofwater conveyancechanneliniceage Abstract: Theprevalenceofrivericeincoldwaterprojectshasincreasedtheloadon hydraulicstructuresandaffectednormalwatersupplyandpowergeneration,causing hugelossestothepeople.Thelatitudeofthemid-routeofSouth-to-NorthWater Diversionprojecthasalargerangeoflatitudesandfacesmoresevereproblemsof watertransportationduringglaciation.Therefore,itisnecessarytocarryoutresearch onwatertransportationduringtheice-age.Basedonthemidlineprojectof South-to-NorthWaterDiversionProject,themainprocessoficehydraulicsis analyzed,andasimulationmodelofwaterconveyanceinicechannelofwater conveyancechannelissetuptostudythewaterconveyancecapacityofwintermain canal.Theresultsshowthattheovercurrentoftheicesheetunderthesameroughness conditionisonlyslightlylessthanthatoftheicesheetunderthesameroughness conditionwhenthewaterconveyancemethodisadopted.Theroughnessoftheice sheetis0.03,Whenthewaterlevelisincreased,theovercurrentcapacityofthe channelinthefreezingperiodis60.39%ofthedesignflowrate.Thisresearchisof greatpracticalsignificancetoensurethestableandsafeoperationoftheicewater deliveryproject. Keywords: Glacierwatertransport;overcurrentcapability;thickenedicesheet; operationalcontrol; 0引言 [1] 寒冷地区调水工程会遇到不同程度的河冰现象，影响渠道的过流能力， 同时冰盖增大了水流阻力，减小水力半径，增加了输水工程的运行调度难度， [2] 渠道的水力响应特性将发生较大的变化。若冰盖的稳定性遭到破坏，冰凌的 堆积、运动将可能形成冰塞或冰坝，雍高上游水、降低渠系过流能力，破坏建 [3] 筑物，严重影响渠道的冰输水能力。南水北调中线工程由低纬度流向高纬 度，交叉建筑物类型多、冰期输水不可避免，控制流凌期的冰塞是提高南水北 调中线冰期输水能力的关键。 国内外学者对冰情演变规律做了大量研究，但对于大型渠道的冰凌问题研 [4] 究较少。崔巍等研究发现在寒冬年，水流流速0.98-1.05m/s时，形成了片状薄 [5] 冰，将会拦截后续冰花，实现快速封冻。颜景协利用流速指标作为判断准