文档介绍：南水北调中线干渠冰期输水控制研究 Study on the Control of the South - to -North Water Transfer Project during Freezing Period 学科专业: 水利水电工程研究生: 赵新指导教师: 练继建教授天津大学建筑工程学院二零零九年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名: 签字日期: 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名: 导师签名: 签字日期: 年月日签字日期: 年月日中文摘要南水北调中线工程是当今世界上最宏伟的跨流域调水工程,是有效解决我国北方地区水资源严重短缺的问题,建立全国水资源合理配置的格局,保证国家经济社会和生态环境协调发展的重大举措。研究、优化冰期输水模式,预防和缓解冰情、冰害,是确保工程输水安全和保障输水目标亟待解决的问题。本文以明渠非恒定流理论为基础, 结合国内外最新的研究进展, 建立初始封冻期水力过渡过程仿真计算模型。并对不同运行方式下,动态冰盖的形成过程进行详细、深入的计算和分析。发现动态冰盖的形成过程可以划分为两个阶段, 渠道水力要素在这两个阶段分别表现出不同的变化特点。冰盖挠度变化范围与冰盖下水位的允许变化范围不同, 为维持冰盖稳定, 冰期输水控制真正关心的是后者。为解决冰盖稳定性问题, 在天津大学冰实验室, 以真冰为实验模型,进行冰盖塌落实验并建立有限元数值模型,对实验数据进行拟合,取得了较好的效果。在此基础上,对冰盖下水位变化幅度与冰盖表面宽度和冰盖厚度的关系进行了计算分析。最后,以有压非恒定流理论为基础,建立了封冻期水力过渡过程仿真计算方法。推导求得冰盖下水击波速的计算公式, 通过计算, 模型渠道冰盖下水击波速约为 170m/s 。以上游常水位运行方式下的流量调节过程为例,确定了流量调节范围,并提出了确定极限水击的简便方法。对于较大流量的调节,提出分步调节方法,实现了过渡过程水击压力的有效控制。关键词: 初始封冻期;封冻期;过渡过程;冰盖稳定性;水击波速;分步调节; ABSTRAC T The South - to -North Water Transfer Project is the world's most magnificent trans -basin water transfer project. The project will effectively resolve the serious water shortage problems in northern China. It will establish a reasonable disposition of the w ater resources and will promote the country's economy, society and the ecological environment coordinated development. To guarantee the project security and to reach the water distribution goal must solve the problems below: research and optimize the distr ibution model under the ice cover; prevent and mitigate the ice disaster. Based on the theory of open -channel flow transients ,Combined with the latest research progress at home and abroad ,this paper e stablishe s a s imulation model to computes the hydraulic transients during the initial freezing period . By calcu