目前,世界上已经兴建了许多跨流域的长距离调水工程,这些工程的运行调度方案及控制方式是确保工程安全、稳定、高效运行的重要技术环节。本文在总结前人成果的基础上,对长距离明渠输水系统的运行调度控制方式进行了深入研究: 1.简述了长距离输水明渠的运行调度控制的概念,介绍了四种典型的运行调度控制模式。国内有关专家通过比较明渠输水系统恒定流时的水面线差异,总结了这四种典型运行调度模式的优缺点。本文从渠道设计方案比选的角度,结合南水北调中线工程,利用特征线法计算出不同运行调度控制模式的非恒定流过程,通过比较非恒定流过程中闸门前后的水位波动情况、流量变化情况以及稳定时间的不同,进一步地论证了四种典型运行调度模式的优缺点。 2.提出了调度区间的概念。认为:对于确定渠道系统,进行不同运行调度模式的比较,只有在各自的调度区间才有可比性。本文结合南水北调中线工程,进行了调度区间内的不同运行调度模式的非恒定流计算。通过比较分析发现,闸前常水位调度模式的水位调度区间的水位差最大,等容量控制模式次之,闸后常水位调度模式最小;此外,在相同的闸门启闭规律下,闸前常水位模式比在调度区间内的可用等容量模式和可用闸后常水位模式的流量变化相差很小,但其闸门前、后的水位波动幅值最小。 3.进行了考虑非恒定流影响的明渠输水运行调度性能分析。首先,研究了非恒定流对供水流量的影响;其次,研究了非恒定流对渠段弃水量的影响,这里所谓的渠段弃水量,是指当某一渠段内的水体容积变化不能经由闸下出流的排往下一节渠段,而必须开启退水设施,从渠段两侧排出的这部分水体体积;再次,研究了非恒定流对调度速动性的影响;最后,研究了非恒定流对调度过程稳定时间的影响,输水系统按闸前常水位模式进行调度运行时,由于流量改变时需要调整的水体体积较大,所需的时间较长,所以其稳定时间较大。