南水北调中线一期工程输水调度方案研究.pdf

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1、第41卷第l6期人民长江Vo1．41，No．162010年8月YangtzeRiverAug．，2010文章编号：1001—4179(2010)16—0008—06南水北调中线一期工程输水调度方案研究黄会勇，毛文耀，范杰2，唐景云2(1·中国水利水电科学研究院水资源所，北京100038；2．长江勘测规划设计研究院规划处，湖北武汉430010)摘要：为了给南水北调中线一期工程的长距离明渠输水工程提供高效的输水调度方案，使之成为中线工程安全运行的基础，也是及时、准确完成供水任务的保障，研究提出了调度过程中充水、正常运行、应急

2、调度和退水4个阶段的调度目标、约束条件、调度方案，并在2010年南水北调中线京石段临时通水中进行了运用，取得很好的效果。关键词：调度方案；充水；退水；应急调度；南水北调中线一期工程：京石段中图法分类号：TV67文献标志码：A南水北调中线工程输水线路长约1432km，其中位；总干渠引水渠首至北京团城湖长1276．4km，天津干(3)充渠过程中，水位降幅不能超过渠道设计要线长155．5km(从河北省徐水县西黑山至天津外环求，即0．3m／d。河)。总干渠以明渠输水为主，北京、天津段采用管涵1．3调度方案输水。总干渠输水由61个

3、节制闸控制，沿线布置有分充水阶段采用逐段递推充水方案。该方案为自上水口门71个，退水闸51个。中线工程的输水调度具而下逐渠段完成对渠道充水，即首先将渠首段水位充有调水距离长，控制站点多，控制闸站分布范围广，调至启动水位，然后开启下游节制闸，对下一渠段充水，度、管理和控制复杂的特点。本文主要研究了充水、正同时利用渠首段进出流量差对渠首段继续充水。待第常运行、应急调度和退水4个阶段的调度目标、约束条二渠段充至启动水位，开启第二渠段下游节制闸，依此件和调度方案，并以2010年京石段临时通水调度方案类推，最后各渠段同时达到目标状

4、态，开始对用水户进为例，在实际调水运行中得到了验证。行供水。该方案调度控制的关键在于制定各渠段的充1充水阶段调度方案渠流量、节制闸开启滞后时间及各渠段的启动水位，以保证各渠道同时达到充水目标状态。南水北调中线总干渠初次运行或者全线检修后再逐段递推充水方案自上而下逐段充水，便于充水次运行，渠道内无水，在正式运行开始前需要先将总干过程、带水调试、水力学测试等工作的组织管理和充水渠充至目标水位，这一过程称为充水阶段。过程中的事故处理，充水过程的可控性强。1．1调度目标1．4充水阶段调度实例在保证总干渠运行安全的前提下，考虑渠道

5、冲洗、(1)2010年京石段临时通水运行基本情况。充供水计划、渠道运行等要求，将各节制闸控制渠段内的水水源为黄壁庄水库，最大充水流量19．8m／s(入水体体积及闸前水位在一定的时间内充至目标状态。渠)。充水范围为石津干渠入总干渠口至北拒马河节1．2约束条件制闸(包括惠南路泵站前池)。充渠过程中的洗渠总(1)充渠流量不能超过各渠段的设计流量；水量为150万m，分别通过唐河退水闸、北易水退水(2)充渠过程中，渠道水位不能超过渠道设计水闸、北拒马河退水闸退出总干渠，本文根据各退水闸间收稿日期：2010—06—30作者简介：黄会

6、勇，男，工程师，博士研究生，主要从事水资源规划研究工作。E—mail：huanghuiyong@ejwsjy．corn．en第16期黄会勇，等：南水北调中线一期工程输水调度方案研究9的渠段长度，取各退水闸退出的洗渠水量分别为75表2充水过程控制目标参数万，48万，27万m。充水结束时向北京供水流量为总体积／~Jt／(m3·s一)闸前水位／m滞后时问／编号名称万Ill初始最终启动值目标值h8．5m／s。充水过程中，自总干渠入EI至北京团城湖的水量水利用系数取为0．88。经过分析比较，本次参与运行的节制闸及闸前目标控制水位见

7、表1。表l2010年京石段临时通水参与运行节制闸及闸前目标控制水位m节制闸名称目标控制水位节制闸名称目标控制水位磁河72．38北易水61．54漠道沟69．82坟庄河60．90充水过程总时间约为10．16d，充水完成后可向北蒲阳河67．14北拒马河60．30京市供水8．5m／s。整个充水期间，石津干渠人总干岗头65．52渠水量为1633．3万m(包括洗渠的150万m)，向北(2)2010年京石段临时通水充水调度成果。根京市供水量150．1万m。据2010年临时通水的供水计划、供水目标及用水户要求，本次临时通水充水阶段采用递

8、推充水方案。2正常运行调度方案根据计算，完成此次充水约需水量为1362．6万m，其中惠南庄泵站前池约26万m，洗渠水量约1502．1调度目标万／／1。充水过程为从上游石津闸至北拒马节制闸，逐当输水流量发生变化时，需要对节制闸的开度进级开启闸门。充水过程各闸门流量过程见图1。行调整。正常运行阶段的控制目标就是在满足渠道