南水北调中线工程水量调度仿真研究

南水北调中线工程水量调度仿真研究

孟文杰[1]2003年在《南水北调中线工程水量调度仿真研究》文中指出南水北调中线工程是南水北调工程的重要组成部分,它对于缓解京、津、华北地区水资源短缺,改善受水区生态环境,促进该地区经济和社会的持续稳定发展具有重大作用。中线工程供水区与受水区的自然条件复杂,水资源时空分布不均衡,大、中型水利工程众多,如何协调好系统内各地区、各部门之间的用水矛盾,研究满足系统最佳效益前提下各水库所应遵循的调度方式,以揭示工程未来运行中可能出现的问题,是工程规划设计和运行管理中亟待解决的重要课题。本文根据南水北调中线工程规划原则,针对工程规划的各种方案,主要是近期方案,应用系统仿真的理论建立仿真模型,开发南水北调中线工程水量调度仿真平台。本仿真系统的研究不仅为规划方案论证和决策提供依据,也为工程的实际运行提供依据,对水资源的合理配置有重要意义。另外该仿真系统作为南水北调工程系统仿真的一个子系统,与大系统有很好的兼容性;同时也可作为一个独立的系统运行,具有良好的人机交互界面、使用方便、通用性强等特点,符合当前计算机软件发展的趋势。 本文最后利用该仿真平台模拟了中线工程的调水过程,进行了一系列的仿真试验,得出在实施近期调水方案后,中线调水不会对汉江中下游用水造成太大影响,调水对缓解京、津及华北地区的缺水有重要作用。

黄会勇[2]2013年在《南水北调中线总干渠水量调度模型研究及系统开发》文中研究指明运行调度直接影响着长距离输水工程的运行安全和效率,是输水工程的中枢神经,对输水工程建设目标的实现具有决定性影响。为全面发挥南水北调中线工程效益、实现工程的规划目标、保障总干渠运行安全,需要根据中线工程特点和运行条件,研究科学的调度模型,开发高效的水量调度系统,以缓解可供水量、需调水量及渠道输水能力之间的矛盾,同时保证制定的供水计划能安全、高效的实施。论文依托“水体污染控制与治理”国家科技重大专项“南水北调水质水量联合调控与应急处置关键技术研究与运行示范”课题(2012ZX07205-005)和生产实践“南水北调中线一期工程总干渠供水调度方案研究与编制”项目,对南水北调中线水量调度系统中供水计划制定、水力学模拟模型、正常运行调度策略制定、系统集成等关键技术问题进行研究,并在南水北调中线京石段进行实际应用。论文主要研究内容如下:(1)分析了渠道运行自动控制的必要性,总结了现有渠道运行控制的方法和理论,提出了长距离输水渠道控制的特点和主要难点。(2)研发了南水北调中线供水计划生成模型。在已知水源水库可调水量过程、受水区需水过程等条件下,综合考虑渠道的输水能力、工程建设目标、用水户优先等级等条件,自动生成年、月供水计划,并可根据上一时段供水计划完成情况、最新来水情况、用户需求进行滚动修正。(3)研发了南水北调中线总干渠水力学模拟模型。中线总干渠的水流状态分为“明流”与“有压流”两大类。论文以Saint-Venant方程组作为模拟明流建筑物的基本方程,以低压管流方程作为模拟倒虹吸等有压建筑物的基本方程;模型离散、求解的基本思路与方法是:以节制闸为边界将全线分为若干渠段,渠段内部采用水流方程求解各水力要素,渠段之间以节制闸过闸流量方程为边界条件进行耦合,整个系统采用“二重迭代”的方式解决非线性耦合问题。(4)研究了南水北调中线总干渠正常调度前馈控制策略。论文根据渠段进出水量及渠段水体体积变化,制定了渠段上、下游节制闸的前馈流量过程,并根据南水北调中线工程运行特点和要求,实现了多渠段节制闸前馈流量过程的相互协调和衔接,从而制定了整个渠系的前馈控制策略。(5)研究了南水北调中线总干渠正常调度反馈控制策略。论文在对现有常用渠道控制方式进行调研和分析的基础上,根据南水北调中线工程的运行特点和要求,提出了多重嵌套的水位叁点控制方式和水量叁点控制方式。(6)构建了南水北调中线总干渠水量调度系统。采用数据库技术、计算机网络技术、地理信息系统技术,为各模型计算软件调用提供统一的操作界面,管理和维护各模型参数及运行结果,实现水量分配、闸门控制、输水调度等业务功能的一体化操作。

孟文杰, 马斌[3]2002年在《南水北调中线工程水量调度系统仿真》文中提出采用面向对象的建模方法与仿真技术,建立南水北调中线工程系统仿真模型,开发系统仿真试验平台。借助该平台模拟水量调度过程,合理充分地利用各种水资源,实现水资源的优化配置,为决策部门提供有效可靠的参考方案。通过系统仿真试验表明近期调水方案能够较好的解决华北地区的缺水问题。

孟文杰, 王晓辉, 马斌, 王艳琴[4]2002年在《南水北调中线工程水量调度仿真系统研究》文中提出采用面向对象的建模方法与仿真技术 ,建立南水北调中线工程系统仿真模型 ,开发系统仿真试验平台。借助该平台模拟水量调度过程 ,可合理充分地利用各种水资源 ,实现水资源的优化配置 ,为决策部门提供有效可靠的参考方案。通过系统仿真试验 ,近期调水方案能够较好地解决华北地区的缺水问题

王晓辉[5]2003年在《南水北调仿真系统中的地理信息系统的应用研究》文中指出东线、中线工程是南水北调工程的重要组成部分,它们的建成对缓解黄淮海平原东部、山东半岛、京津及华北地区水资源短缺,改善受水区生态环境,促进该地区经济和社会的可持续发展具有重大意义。为了全面掌握南水北调受水区和供水区的相关信息,对该工程进行系统仿真显得非常必要,这不仅可以全面的模拟该工程未来的水资源调度状况、水质变化状况以及水利工程运行情况,而且更有助于在工程投入使用之前对系统进行及时诊断和预测,为相关决策提供依据。论文取得的成果如下: ①应用地理信息系统技术建立仿真平台;由于地理信息系统对空间数据的存储、管理、查询所特有的强大功能使得其成为南水北调仿真系统必不可少的模块。作为南水北调仿真系统中GIS子系统的应用研究,本文在充分掌握现有GIS技术的基础上,结合南水北调东、中线工程的具体特点,根据南水北调工程规划原则,应用系统仿真和地理信息系统技术,建立仿真平台,开发南水北调仿真系统中的地理信息系统软件工程,以期更加直观更加科学地对工程的各种规划方案进行仿真显示。 ②开发出具有良好操作性、分布式的软件系统;南水北调各个仿真子系统中各种规划方案的仿真结果都能够在该系统中得到直观的显示,为进行相关决策提供了有力的支持。采用软件工程技术使得该系统作为南水北调工程系统仿真的一个子系统和大系统有很好的兼容性,同时也可以作为一个独立的系统单独运行。良好的人机界面、使用方便、易扩展和分布式的工作特点,使得该系统符合当前计算机发展趋势的要求。 ③论文的最后利用该平台综合显示了南水北调工程各个仿真子系统的仿真结果,并且利用网络技术,使其与电子沙盘子系统及叁维场景子系统实现联网,使叁个仿真显示子系统实现互动,从而可以实现从不同角度全面的观察整个工程的情况。

佚名[6]2014年在《南水北调工程供用水管理条例》文中研究指明中华人民共和国国务院令第647号《南水北调工程供用水管理条例》已经2014年1月22日国务院第37次常务会议通过,现予公布,自公布之日起施行。总理李(?)强2014年2月16日第一章总则第一条为了加强南水北调工程的供用水管理,充分发挥南水北调工程的经济效益、社会效益和生态效益,制定本条例。第二条南水北调东线工程、中线工程的供用水管理,适用本条例。第叁条南水北调工程的供用水管理遵循先节水后调水、先治污后通水、先环保后

黄会勇, 黄伟锋, 王汉东, 黄少华[7]2013年在《OPC技术及其在南水北调中线工程自动化调度系统中的应用》文中研究说明水量调度系统是南水北调中线工程自动化调度系统的核心组成部分,由闸站监控系统采集的水位、流量、闸门开度等监测数据反映了输水干渠水量调度控制的实时状态,是水量调度系统中控制指令生成必不可少的输入参数。因此,需要建立水量调度系统与闸站监控系统之间的数据通信。根据OPC基本原理和数据访问规范,提出了基于OPC技术的系统集成方案,即在水量调度系统中开发OPC客户端应用程序,用于实时获取闸站监控系统采集的监测数据,并将指令发送到闸站监控系统。实践表明,基于OPC技术的集成方案能够很好地实现两个应用系统之间的数据传递,降低了系统集成的成本,增强了系统的稳定性和灵活性。

毛耀, 邵东国, 沈佩君[8]1998年在《南水北调中线工程水量优化调度模型研究》文中进行了进一步梳理运用仿真性好、不受变量维数限制、计算速度快的自优化模拟技术与丹江口水库调度图相结合的大系统混合模拟方法,研究了南水北调中线工程水量优化调度问题.计算成果分析表明,所建模型及其电算程序是合理可行的.

畅建霞, 黄强, 王义民, 杨房廷[9]2002年在《南水北调中线工程水量仿真调度模型研究》文中提出南水北调中线工程是一个大型复杂调水系统,本文在分析其调水特点的基础上,应用系统科学的方法建立了该系统的水量仿真调度模型,合理地确定了系统网络结构和模型计算原则,并通过加入辨识模块和控制修正模块,使模型能快速找出满意解。通过仿真计算,得出了引汉水给沿线各省市的分配水量。对比分析引汉前后的供水情况,表明引汉水与当地水源的联合调节,可使沿线各省、市各用水部门的供水保证率有较大提高。

王银堂, 胡四一, 周全林, 文丹, 王方清[10]2001年在《南水北调中线工程水量优化调度研究》文中指出针对南水北调中线工程供水系统的特点 ,应用大系统递阶分析的原理和方法 ,建立了叁层递阶水量优化调度模型。采用模拟技术与优化技术相结合的途径 ,求解出满足系统整体供水目标下供水区水库的优化调度图 ,结果可为工程未来运行提供科学依据

参考文献:

[1]. 南水北调中线工程水量调度仿真研究[D]. 孟文杰. 西安理工大学. 2003

[2]. 南水北调中线总干渠水量调度模型研究及系统开发[D]. 黄会勇. 中国水利水电科学研究院. 2013

[3]. 南水北调中线工程水量调度系统仿真[J]. 孟文杰, 马斌. 系统仿真学报. 2002

[4]. 南水北调中线工程水量调度仿真系统研究[J]. 孟文杰, 王晓辉, 马斌, 王艳琴. 西安理工大学学报. 2002

[5]. 南水北调仿真系统中的地理信息系统的应用研究[D]. 王晓辉. 西安理工大学. 2003

[6]. 南水北调工程供用水管理条例[J]. 佚名. 辽宁省人民政府公报. 2014

[7]. OPC技术及其在南水北调中线工程自动化调度系统中的应用[J]. 黄会勇, 黄伟锋, 王汉东, 黄少华. 南水北调与水利科技. 2013

[8]. 南水北调中线工程水量优化调度模型研究[J]. 毛耀, 邵东国, 沈佩君. 武汉水利电力大学学报. 1998

[9]. 南水北调中线工程水量仿真调度模型研究[J]. 畅建霞, 黄强, 王义民, 杨房廷. 水利学报. 2002

[10]. 南水北调中线工程水量优化调度研究[J]. 王银堂, 胡四一, 周全林, 文丹, 王方清. 水科学进展. 2001

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