南通市老城區(qū)納潮暢流工程運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化研究

1、南通市老城區(qū)納潮暢流工程運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化研究近些年來 , 為實(shí)現(xiàn)南通市區(qū)“碧水暢流、河湖健康、生態(tài)優(yōu)美、人水和諧”的綜合整治目標(biāo), 保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)平穩(wěn)和諧發(fā)展, 南通市人民政府和相關(guān)部門采取了一系列措施, 取得了較好的成績。本文基于南通市老城區(qū)現(xiàn)有水工程設(shè)施, 研究河流水動(dòng)力條件, 優(yōu)化納潮暢流調(diào)度方案, 對(duì)河道水系進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)的規(guī)劃。本文建立了南通市老城區(qū)河網(wǎng)非恒定流數(shù)學(xué)模型。將蒙特卡羅方法和圖論概念應(yīng)用到河網(wǎng)計(jì)算中, 建立了隨機(jī)游動(dòng)模型, 提出了從能量方程出發(fā)直接求解河網(wǎng)非恒定流的方法。用該方法解大型河網(wǎng), 避免了解大型矩陣, 計(jì)算簡便、靈活, 所需計(jì)算機(jī)內(nèi)存少; 汊點(diǎn)與河道斷面不需要按一定順

2、序編號(hào), 對(duì)河網(wǎng)中為保證水量、改善水質(zhì)所增加的支河、引水口、取水口以及堰閘等工程, 都可以方便地進(jìn)行模擬。利用建立的數(shù)學(xué)模型, 對(duì)南通市老城區(qū)納潮暢流工程多個(gè)調(diào)水運(yùn)行方案進(jìn)行了河網(wǎng)水流數(shù)值模擬, 系統(tǒng)地研究了運(yùn)行調(diào)度的優(yōu)化問題。對(duì)調(diào)水運(yùn)行共進(jìn)行了24 種現(xiàn)狀工況方案和12 種規(guī)劃工況方案的計(jì)算, 每種方案的計(jì)算歷時(shí)為48 小時(shí)。所有方案的計(jì)算都得到了研究區(qū)域內(nèi)各條河道在不同斷面位置的水位、流量和流速隨時(shí)間的變化過程?，F(xiàn)狀工況下多種運(yùn)行調(diào)度方案的河網(wǎng)水流模擬結(jié)果表明, 利用現(xiàn)有水工程設(shè)施, 充分發(fā)揮濠河這個(gè)中心樞紐的調(diào)控作用, 通過控制濠河周邊的閘涵, 可以有針對(duì)性地改善濠河周邊局部片區(qū)的水動(dòng)力條件。規(guī)劃工況下多種運(yùn)行調(diào)度方案的河網(wǎng)水流模擬結(jié)果表明, 從改變河道水動(dòng)力條件、 增強(qiáng)河道自凈能力看, 貫通河道的效果最明顯, 涵閘合理調(diào)度運(yùn)用的效果次之 , 增加泵站流量的效果最差。在通呂運(yùn)河沿線增加引水流量為8 m3/s 的華豐河泵站 , 與在沿長江增加引水流量為6 m3/s 的任港泵站, 兩者水動(dòng)力條件改善的整體效果相當(dāng), 但前者虹橋片水動(dòng)力條件改善效果更好, 后名者濠河片水動(dòng)力條件改善效果更好。另外, 本文還提出了河網(wǎng)水流可視化的新方法。根據(jù)河網(wǎng)水流數(shù)值模擬結(jié)果, 利用 After Effects 軟件