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  • 复合盖板输水的冰情控制研究

    (2018-11-04 18:43)
  •               复合盖板高纬度地区渠道在冬季的运行方式有结冰盖输水和无冰盖输水两种。结冰盖输水是最常用的冬季渠道运行方式,通过形成稳定冰盖,复合盖板让水体与大气隔离,使输水在冰盖下完成。无冰盖输水指不让渠道结成冰盖复合盖板渠道采用冰水二相流的方式运行,或使水体与大气隔离,以暗渠方式运行。有一些渠道在过水断面的形式和结构设计上未考虑冰冻影响,只能进行无冰盖输水。一般为宽浅渠道,其抗冰冻能力差,易受冰盖荷载破坏,且小流量输水时流速和水深均较小,渠床易全部被冰体充满而丧失输水能力。在我国北方这种渠道很多,如许多小水电的引水渠,为多取得一些水头常采用宽浅式断面,这些电站一般在冬季停止运行,但随着社会经济发展。
               小水电在供电系统中所占比重增加,电站冬季停运所造成的用电紧张和经济损失愈加严重。再如我国新疆及胶东半岛的一些长距离输水渠道,建设年代较早,受规划之初经济条件的限制,并未考虑冰期运行,但随着经济的发展,冰期停止输水已严重制约当地发展,亟需采取措施实现冬季无冰盖输水,这样既可解决用水矛盾,保障经济社会的发展,又可节省工程改造投资,具有巨大的经济效益和社会效益。控制冰情发展主要通过控制渠道的水流条件和热力学条件来实现。研究表明冬季累积负气温较小的地区,流冰产量小,采用适当的水流控制措施,基本可实现冰水二相流输水,而对于累积负气温较大的地区(如我国的东北、华北北部以及西北地区),特别是高寒地区,通过热力学控制技术(如为渠道加设保温盖板、水体加温措施等)抑制或减少冰花的生成,是实现冰期无冰盖输水的关键。

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