明渠调水工程渠池自平衡特性及扰动阈值

摘要

基于一维水动力模型，通过对渠池上游来水流量以及分水流量施加阶跃扰动，分析渠池水情变化规律，以工程运行过程中的水位变幅、变速等限制为约束，开展渠道自平衡特性及水力安全扰动阈值研究，计算不引起渠池水位超限的流量扰动范围，并以南水北调中线工程陶岔渠首至十二里河节制闸间渠池为例开展实证研究。结果表明，渠池的自平衡能力主要取决于节制闸过流特性：当下游水位与节制闸开度保持不变时，来水扰动阈值和分水扰动阈值随上游边界流量增大而递减，自平衡能力减弱；当上游流量边界与下游水位保持不变时，来水扰动阈值随闸门开度增大而增大，自平衡能力增强。为使计算结果方便在实际工程中进行应用，基于安全扰动阈值计算结果，构建安全扰动阈值快速计算公式。

关键词

明渠调水工程 / 安全扰动阈值 / 水动力模拟 / 自平衡特性 / 节制闸