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发布时间:2022-08-06 收藏 浏览次数:2368 分享到:
关键导读:雷晓辉 黄靖 调水工程
近日,中国水利水电科学研究院水资源所水资源调度研究室主任雷晓辉教授、株洲南方阀门股份有限公司董事长黄靖联合撰写的“如何实现大型调水工程的智慧调控?”,入选2022年度中国水利学会“前沿科学问题、工程技术难题、产业技术难题”遴选名单。
调水工程主要涉及明渠和有压输水系统,包括泵站、节制闸、渡槽、涵洞、调节池、空气阀、泄压阀、调压室等多种水力特性不同的设备设施。闸泵阀群的正常调度操作以及水泵事故停机、泵后阀拒动等应急工况,都会产生复杂的水力瞬变过程,引起调水系统水位、流量、压力、流速等水情状态的剧烈变化。例如,在明渠输水系统中,可能造成浪涌,导致漫堤或水工建筑物的破坏。在有压管道输水时,瞬时压力可能达到运行压力的数倍甚至数十倍,从而导致管道破裂、阀门损坏等灾难性事故;或使管道出现局部真空状态,进而引发管道压瘪、坍塌、或水柱分离和弥合现象,产生严重破坏。随着工程规模和系统复杂性增加,调水全系统瞬变流仿真的数据量和计算量也随之大幅上升。在进行水锤和浪涌防护措施优化以及调水系统的实时优化调控时,不同条件下瞬变流重复模拟导致方案时效性难以保障。上述工程问题是调水系统智慧调控需求的具体体现,对工程的安全与高效运行提出了挑战。
21世纪以来,我国逐步实施国家水网工程,东深供水、引江济太、南水北调等大型调水工程相继建成通水。继172项重大水利工程后,2020年7月国务院又部署实施后续150项全局性、战略性节水供水重大水利工程,其中包括24项跨流域调水工程。由此可见,大型调水工程的安全智慧调控,对国内同类工程的安全运行具有很好的借鉴意义和推广价值。
中国水利水电科学研究院与株洲南方阀门股份有限公司联合共建“流域水循环模拟与调控国家重点实验室-泵管阀安全智能控制实验室”,主要研究方向包括引调水工程在线监测与水力模型互馈机制、基于压力脉动控制的泵管阀耦合作用机制及PCCP管道疲劳漏损特性、长距离调水工程明满流耦合水动力学模型、基于数字孪生的引调水工程水锤防护与智慧调控关键技术、自发电高端智能调流调压装备、水锤分析软件测评等。
流域水循环模拟与调控国家重点实验室——泵管阀安全智能控制实验室
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