长江科学院-获奖成果详情长江委青年科学技术奖

获奖名称: 南水北调中线一期工程总干渠冰期输水专题研究

获奖等级: 二等奖

获奖类别: 长江委青年科学技术奖

授奖单位: 长江水利委员会

完成单位: 长江水利委员会长江科学院

获奖年度: 2012

获奖人员: /

成果简介:本次专题研究，在总结北方河渠冰期输水经验和分析冰情观测资料的基础上，采用长渠道一维非恒定流冰～水水力学数学模型，模拟了南水北调中线一期工程总干渠在不同气象和输水条件下沿程的水温、流冰过程，分析了总干渠可能出现的冰情；进行了冰期输水调度模式的初步分析；提出了防治冰害的初步建议。（1）本专题全面分析了国内外一般河渠冰情规律，通过对我国北方主要河渠（如黄河、大清河、京密引水、引黄济清等）冰期输水资料的收集和现场实地查勘，对总干渠冰期输水问题进行了综合类比分析，系统分析了总干渠冰期输水可能出现的冰情及可能的处理措施，并分析了总干渠自身的特殊性和复杂性。（2）针对南水北调中线一期工程1400余km明渠输水段，建立了长渠段、长时段含相变的一维非恒定水～冰两相混合流动扩散模型，可模拟水内冰、流冰的随流变化过程，可考虑总干渠局部嵌入的各类渠系交叉建筑物的影响。模型经实测资料验证，具有良好的适用性和较高的计算精度。（3）本专题根据可研阶段工程设计资料，首次成功模拟计算了典型气象条件下总干渠冰情演变过程。选取了平冬、冷冬两种气象典型年和平输、少输两种输水典型年，将总干渠沿线近150座渠系建筑物进行了分类、概化，计算成果给出了计算条件下总干渠不同断面水温过程和流冰过程，分析了不同断面冰期情况及寒潮过程对冰情的影响。（4）根据总干渠冰情模拟计算结果，结合已有河渠冰期输水资料，分析了总干渠冰盖下输水的可能性，分段输水方式及调度模式，分段可能出现的冰情冰害等，为工程防冰设计提供了重要科学支撑依据。本次可研报告成果为后续设计工作及其它冰期输水研究工作打下了坚实基础，并起到了良好的示范效果。 2011年，南水北调中线干线工程建设管理局设专题对南水北调中线总干渠的冰凌原型观测技术进行研究，我单位通过招投标获得该项研究任务，研究周期为3年。根据2011年1月担任应急输水任务的京石段干渠冰期输水实际情况，当时渠道冰盖下输水调度运行情况及除冰、拦冰效果等与本专题研究中的部分成果颇为类似，也从另一方面证明了本专题研究成果的实际应用效果。