大型水利樞紐泄洪運(yùn)行安全實(shí)時(shí)調(diào)控技術(shù)

黃國(guó)兵，楊 偉，侯冬梅，胡 晗，李會(huì)平，張陸陳，吳 雙

(1.長(zhǎng)江科學(xué)院 水力學(xué)研究所，武漢 430010； 2.天津大學(xué) 水利工程仿真與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072；3.南京水利科學(xué)研究院 水工水力學(xué)研究所，南京 210029)

1 研究背景

長(zhǎng)江上中游已建或擬建的水利水電樞紐大多具有水頭高、泄量大、泄洪功率高、地形地質(zhì)條件復(fù)雜等特點(diǎn)，泄洪運(yùn)行過(guò)程中泄洪消能防沖建筑物產(chǎn)生的沖刷[1]、失穩(wěn)[2]、蝕損[3-4]、振動(dòng)[5]以及壩區(qū)周邊場(chǎng)地振動(dòng)[6]、泄洪霧化[7-8]及低頻聲波[9]等安全問(wèn)題十分突出，有必要進(jìn)行系統(tǒng)深入研究。

通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外30多個(gè)出現(xiàn)泄洪破壞的工程發(fā)現(xiàn)，破壞大多發(fā)生在運(yùn)行初期[10-13]，例如俄羅斯的薩揚(yáng)舒申斯克、巴基斯坦的塔貝拉，中國(guó)的五強(qiáng)溪、金安橋、安康等。其原因除了施工質(zhì)量問(wèn)題和體型設(shè)計(jì)不合理外，跟實(shí)際泄洪運(yùn)行條件及運(yùn)行方式的改變、調(diào)控技術(shù)落后、泄洪致災(zāi)機(jī)理不清或控制指標(biāo)安全度低等關(guān)系密切。以往研究多是針對(duì)工程施工設(shè)計(jì)階段開(kāi)展的，對(duì)工程建成后泄洪運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的安全問(wèn)題研究較少。為滿足樞紐長(zhǎng)期安全運(yùn)行的需求，結(jié)合國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題《樞紐泄洪運(yùn)行安全實(shí)時(shí)調(diào)控技術(shù)》(2016YFC0401904)對(duì)樞紐調(diào)控與安全運(yùn)行進(jìn)行了系統(tǒng)研究[14-15]。

本文介紹該課題的主要研究成果，重點(diǎn)是針對(duì)水利樞紐泄洪運(yùn)行中出現(xiàn)的安全問(wèn)題，采用10多個(gè)典型工程(如錦屏、向家壩、金安橋等)原型觀測(cè)及調(diào)控、大比尺物理模型試驗(yàn)復(fù)演(如三峽1∶20、向家壩1∶59、金安橋1∶50模型等)以及數(shù)值模擬預(yù)測(cè)等方法，研究泄洪運(yùn)行各種調(diào)控工況下的水力響應(yīng)特性，即通過(guò)揭示泄洪運(yùn)行致災(zāi)機(jī)理，明確泄洪閘門運(yùn)行調(diào)控方式對(duì)樞紐運(yùn)行安全的影響，進(jìn)行閘門啟閉順序、開(kāi)啟組合、開(kāi)啟程度等實(shí)時(shí)精細(xì)調(diào)控，提出安全調(diào)度方式。在此基礎(chǔ)上，建立智能快速評(píng)估體系，集成泄洪安全監(jiān)測(cè)預(yù)警及實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)，完善與改進(jìn)樞紐運(yùn)行方式，保障泄洪運(yùn)行安全。

2 泄洪運(yùn)行安全調(diào)控響應(yīng)特性

泄洪運(yùn)行安全調(diào)控響應(yīng)特性涉及泄洪消能防沖建筑物在泄洪運(yùn)行中出現(xiàn)的有害漩渦、摻氣水流噴濺、結(jié)構(gòu)振動(dòng)、底板失穩(wěn)、溢流面空蝕、壩下基巖沖刷以及壩區(qū)周邊場(chǎng)地振動(dòng)、泄洪霧化、低頻聲波等問(wèn)題的形成原因、破壞機(jī)理以及在各種調(diào)控工況下的響應(yīng)特性。本文重點(diǎn)闡述了摻氣水流紊動(dòng)噴濺和閘門振動(dòng)的致災(zāi)機(jī)理，通過(guò)泄洪閘門精細(xì)調(diào)控提出了改善水流紊動(dòng)噴濺、消減進(jìn)口漩渦、減小場(chǎng)地振動(dòng)和減弱低頻聲波的安全調(diào)度方式。

2.1 泄洪運(yùn)行致災(zāi)機(jī)理

2.1.1 摻氣水流紊動(dòng)噴濺

某工程深孔在高水位泄洪運(yùn)行時(shí)摻氣水體發(fā)生了陣發(fā)性噴濺并引發(fā)了壩體振動(dòng)[16]，復(fù)演試驗(yàn)研究表明：摻氣挑坎紊動(dòng)噴濺與運(yùn)行水頭、壩前進(jìn)流條件、摻氣空腔瞬變流特性等影響因子相關(guān)，尤其是在高水頭運(yùn)行時(shí)，摻氣坎水舌挑距加大(最高水頭時(shí)接近泄槽反弧段起點(diǎn))且與泄槽碰撞夾角加大，摻氣空腔回水上溯強(qiáng)烈且前后擺動(dòng)幅度較大，摻氣水體及水翅大幅度抬升且周期性變化；而斜向進(jìn)流會(huì)加劇摻氣底空腔回水前后擺動(dòng)幅度，使泄槽水流紊動(dòng)噴濺加劇。研究提出了在高水位運(yùn)行時(shí)采用先表孔后深孔及不同表深孔組合的調(diào)度方式，可明顯改善深孔進(jìn)流流態(tài)，使挑坎水舌抬升、底部空腔擺動(dòng)、壁面壓力紊動(dòng)等不安全隱患降低30%以上，保障了工程泄洪運(yùn)行安全。

2.1.2 閘門“伴生振動(dòng)”

某高拱壩中孔在閘門局部開(kāi)啟運(yùn)行時(shí)誘發(fā)了表孔閘門振動(dòng)，即“伴生振動(dòng)”現(xiàn)象，針對(duì)這一不良水力特性，通過(guò)原型觀測(cè)并結(jié)合壩體-閘門耦聯(lián)體系動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算分析表明，中孔閘門振動(dòng)傳遞到表孔閘門的路徑是拱壩壩身結(jié)構(gòu)，而表孔堰頂是拱壩壩體振動(dòng)能量釋放的薄弱部位，振動(dòng)在該處得到了一定程度的放大[17]，并且由于表孔閘門沒(méi)有頂部水封約束，振動(dòng)比中孔閘門自身振動(dòng)更加明顯。在表孔閘門完全關(guān)閉時(shí)，“伴生振動(dòng)”值最大，振動(dòng)強(qiáng)度隨表孔閘門開(kāi)度增大而減?。洪l門開(kāi)度從0增加到25%時(shí)，閘門底緣與堰頂分開(kāi)，伴生振動(dòng)路徑被部分隔斷使“伴生振動(dòng)”減小；閘門開(kāi)度增加到75%時(shí)，閘門底緣基本脫離下泄水流，振動(dòng)進(jìn)一步減?。婚l門開(kāi)度繼續(xù)加大至敞泄時(shí)，由于荷載條件幾乎不變，故閘門振動(dòng)量沒(méi)有變化。要避免薄高拱壩表孔閘門發(fā)生“伴生振動(dòng)”，在調(diào)度時(shí)應(yīng)避免中孔閘門局部開(kāi)啟，或避開(kāi)局部開(kāi)啟振動(dòng)較大的開(kāi)度，以消除或降低“伴生振動(dòng)”影響。

2.1.3 閘門“爬行振動(dòng)”

高壩事故閘門在動(dòng)水閉門過(guò)程發(fā)生爬行振動(dòng)(簡(jiǎn)稱“爬振”)而無(wú)法完全落門的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，輕則不利于啟閉設(shè)備和閘門的長(zhǎng)期安全運(yùn)行，重則造成工程失事。某工程泄洪洞事故閘門在動(dòng)水閉門過(guò)程中發(fā)生“爬振”使閘門無(wú)法順利關(guān)閉，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)事故閘門運(yùn)行至小開(kāi)度(0.7 m)時(shí)，作用在閘門上的垂直向下的動(dòng)水荷載偏小，閉門持住力接近為0，而閘門底緣水流脈動(dòng)荷載較大，導(dǎo)致閘門出現(xiàn)時(shí)停、時(shí)走的“爬振”現(xiàn)象[5,18]。研究提出了綜合考慮運(yùn)行工作參數(shù)、支承結(jié)構(gòu)、閘門底緣型式等影響因素的減振抑振措施，可增加閘門小開(kāi)度時(shí)的門頂水柱荷載、減小閘門底緣脈動(dòng)荷載，實(shí)現(xiàn)事故閘門在高水頭作用下的平穩(wěn)關(guān)閉。

2.2 泄洪運(yùn)行精細(xì)調(diào)控

2.2.1 消減進(jìn)口漩渦

向家壩水電站表孔局部開(kāi)啟(簡(jiǎn)稱“局開(kāi)”)運(yùn)行時(shí)表孔閘首產(chǎn)生了有害漩渦并引發(fā)閘門振動(dòng)，不利于閘門及相關(guān)結(jié)構(gòu)安全。研究表明閘首漩渦主要與電站上游河道河勢(shì)、泄洪建筑物布置形成的斜向進(jìn)流條件、表孔寬扁形閘墩體型以及表孔閘門控泄等因素相關(guān)[19]。在無(wú)法改變已建工程布置及體型的條件下，提出了消減漩渦改善流態(tài)的優(yōu)化泄洪調(diào)度方案，如優(yōu)先開(kāi)啟左區(qū)表孔，或適當(dāng)增大中孔閘門開(kāi)度，同時(shí)減小表孔閘門開(kāi)度，可減弱表孔閘首前的漩渦強(qiáng)度，表孔閘首未出現(xiàn)有害漩渦的泄洪流量可從4 600 m3/s以下提升至8 600 m3/s以下，同時(shí)結(jié)合采用消渦浮排、透水式弧形閘墩等工程措施，可進(jìn)一步減弱甚至消除漩渦。

2.2.2 減小場(chǎng)地振動(dòng)

向家壩水電站泄洪運(yùn)行后在壩區(qū)及下游縣城居民區(qū)發(fā)生了一定程度的場(chǎng)地振動(dòng)現(xiàn)象，振動(dòng)影響范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，危及建筑物的結(jié)構(gòu)安全和人的身心健康。研究揭示了泄洪誘發(fā)場(chǎng)地振動(dòng)的“運(yùn)行方式-流態(tài)特征-激勵(lì)特性-振動(dòng)響應(yīng)”影響鏈，發(fā)現(xiàn)壩區(qū)及周邊場(chǎng)地振動(dòng)與泄洪調(diào)度方式密切相關(guān)[20-21]，通過(guò)200多組次調(diào)度方式優(yōu)化試驗(yàn)，提出了各級(jí)下泄流量條件下的減振優(yōu)化調(diào)度原則，即優(yōu)先開(kāi)啟表孔，盡量雙池(左池和右池閘門同步對(duì)稱開(kāi)啟)、多孔運(yùn)行，相同泄量下宜采用380 m庫(kù)水位。通過(guò)對(duì)閘門的精細(xì)調(diào)控(圖1)[15,22]，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)表明，實(shí)際泄量8 000～11 000 m3/s，較未采用安全調(diào)控方式時(shí)增大15%～55%，振動(dòng)較同區(qū)域最大值平均減小了約30%以上，人群基本無(wú)振感，減振抑振效果顯著。

圖1 向家壩水電站不同工況下的場(chǎng)地振動(dòng)加速度比值與消力池流量關(guān)系[15,22]Fig.1 Relationship between field vibration accelerationratio and flow of energy dissipation pool under differentworking conditions of Xiangjiaba Hydropower Station[15,22]

2.2.3 減弱低頻聲波

低頻聲波會(huì)在一定區(qū)域內(nèi)引起房屋門窗振動(dòng)及居民不良生理反應(yīng)等問(wèn)題，并且傳播時(shí)聲強(qiáng)大、衰減速度慢、影響范圍廣。研究發(fā)現(xiàn)某電站泄洪誘發(fā)的低頻聲波強(qiáng)度與泄洪流量、開(kāi)孔數(shù)量以及開(kāi)孔方式有一定的關(guān)系。當(dāng)開(kāi)孔方式相同時(shí)，隨著泄洪流量的增大，空氣中低頻聲波強(qiáng)度隨之增大；當(dāng)泄洪流量相近時(shí)，開(kāi)孔數(shù)量越多，泄洪水流更加均勻平順，有利于減小低頻聲波的強(qiáng)度；當(dāng)開(kāi)孔數(shù)量和泄洪流量確定時(shí)，對(duì)稱的開(kāi)孔方式更有利于減小低頻聲波的強(qiáng)度；建議在泄洪流量一定時(shí)，啟用更多的泄洪孔，并盡可能采用對(duì)稱均泄的方式，可有效減小低頻聲波的影響。

3 泄洪安全智能快速評(píng)估方法

傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)雖可實(shí)時(shí)預(yù)警，但需后期分析才能給出工程調(diào)度運(yùn)行建議，時(shí)間滯后而且優(yōu)化目標(biāo)單一。對(duì)比研究概率統(tǒng)計(jì)、模糊數(shù)學(xué)、權(quán)重分析、專家判定等多種評(píng)估方法，研究提出了一種能快速診斷、識(shí)別樞紐泄洪消能設(shè)施(泄洪洞、消力池、水墊塘等)、近壩區(qū)其它建筑物運(yùn)行狀態(tài)和優(yōu)化調(diào)度方式的智能評(píng)估方法。

3.1 監(jiān)測(cè)指標(biāo)

選取能夠準(zhǔn)確反映工程運(yùn)行狀態(tài)，且對(duì)狀態(tài)變化比較敏感的控制指標(biāo)，例如空化數(shù)、脈動(dòng)壓強(qiáng)、上舉力、消能率、流速、水深等水動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，振動(dòng)位移、振幅、振動(dòng)加速度等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，建立水流-結(jié)構(gòu)耦合動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系，根據(jù)不同工程的預(yù)警指標(biāo)閾值對(duì)樞紐運(yùn)行中出現(xiàn)的底板失穩(wěn)、結(jié)構(gòu)與場(chǎng)地振動(dòng)、空蝕、霧化、低頻聲波等危害進(jìn)行綜合評(píng)估。

消能防沖建筑物安全控制指標(biāo)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，本文重點(diǎn)將脈動(dòng)壓強(qiáng)均方根作為底流和挑跌流消能工底板穩(wěn)定的控制指標(biāo)[23]進(jìn)行論述。研究發(fā)現(xiàn)消力塘底板最大脈動(dòng)壓強(qiáng)均方根、最大單位上舉力均與單位水體消能率之間呈正相關(guān)關(guān)系，底板破壞概率隨這三者的增大而增大。建議消力塘脈動(dòng)壓強(qiáng)均方根控制在50 kPa以內(nèi)(約5 m水頭)、單位水體消能率控制在25 kW/m3以內(nèi)，水電站消能防護(hù)結(jié)構(gòu)不易發(fā)生泄流消能破壞。對(duì)于護(hù)坡不護(hù)底消能結(jié)構(gòu)，其水墊塘單位消能率控制在14 kW/m3以下是安全的。

3.2 總體框架

該智能快速評(píng)估方法的總體框架見(jiàn)圖2，總體思路如下：

圖2 泄洪安全智能快速評(píng)估方法總體框架Fig.2 General framework of intelligent and fastevaluation method for flood discharge safety

(1)通過(guò)原型觀測(cè)，輔助物理模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)獲得滿足安全評(píng)估控制指標(biāo)的泄洪運(yùn)行工況原始數(shù)據(jù)庫(kù)。

(2)對(duì)當(dāng)前調(diào)度方案下的流速、脈動(dòng)壓力、結(jié)構(gòu)振動(dòng)、場(chǎng)地振動(dòng)、低頻聲波、泄洪霧化等多種監(jiān)測(cè)項(xiàng)目同步實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

(3)根據(jù)當(dāng)前工況下的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)選定的監(jiān)測(cè)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解，并對(duì)選定的所有監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行安全判定。

(4)監(jiān)測(cè)指標(biāo)在安全閾值內(nèi)給出“正常狀態(tài)”的評(píng)估結(jié)論并更新數(shù)據(jù)庫(kù)；當(dāng)超過(guò)安全閾值則顯示“異常狀態(tài)”，進(jìn)而根據(jù)來(lái)流條件從數(shù)據(jù)庫(kù)里搜索能降低超閾值指標(biāo)的優(yōu)化調(diào)控方案。

3.3 工程應(yīng)用

本研究提出的泄洪安全智能評(píng)估方法，通過(guò)多種傳感器匯接、組網(wǎng)對(duì)多種監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行同步實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),結(jié)合信號(hào)可用性檢測(cè)、濾波降噪等方法分析監(jiān)測(cè)指標(biāo)與安全閾值的差異，實(shí)現(xiàn)了多種監(jiān)測(cè)指標(biāo)的協(xié)同快速分析，可對(duì)工程運(yùn)行安全進(jìn)行多維度綜合評(píng)判。

以采用高低跌坎式消力池消能的向家壩水電站為例，其工程布置見(jiàn)圖3。綜合考慮泄洪運(yùn)行中的安全問(wèn)題以及其他影響因素，結(jié)合安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、樞紐調(diào)度信息、氣象條件等相關(guān)基礎(chǔ)資料，構(gòu)建了向家壩泄洪安全智能快速評(píng)估模型。該模型主要對(duì)消力池、導(dǎo)隔墻和周邊場(chǎng)地進(jìn)行安全評(píng)估，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)評(píng)估的指標(biāo)有消力池底板振動(dòng)位移均方根、消力池底板脈動(dòng)壓強(qiáng)均方根、導(dǎo)墻振動(dòng)位移均方根、場(chǎng)地晝間振動(dòng)加速度均方根和低頻聲波聲壓級(jí)等。

圖3 向家壩水電站樞紐布置Fig.3 Layout of Xiangjiaba Hydropower Station

4 泄洪安全監(jiān)測(cè)及實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)

考慮多種監(jiān)測(cè)指標(biāo)的協(xié)同影響，結(jié)合泄洪安全智能快速評(píng)估方法，構(gòu)建適用于不同消能型式工程、可對(duì)泄洪運(yùn)行操作智能評(píng)估并推薦優(yōu)化調(diào)度方式的泄洪安全監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)。

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)

泄洪安全監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖4，可劃分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、服務(wù)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和用戶層5個(gè)層級(jí)。

圖4 泄洪安全監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)總體架構(gòu)Fig.4 General architecture of flood discharge safetymonitoring and real-time operation system

(1)數(shù)據(jù)采集層：為樞紐泄洪安全監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)前置監(jiān)測(cè)采集設(shè)施，主要包括安全監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備以及水文氣象、閘門監(jiān)控、視頻監(jiān)控和其他采集設(shè)備。

(2)數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，主要為整個(gè)系統(tǒng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)，包括儲(chǔ)存整個(gè)系統(tǒng)基礎(chǔ)信息的系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)文檔資料、視頻語(yǔ)音資料等的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)。

(3)服務(wù)層：主要包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)以及數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)分析計(jì)算、系統(tǒng)集成和各類功能調(diào)用服務(wù)。

(4)業(yè)務(wù)應(yīng)用層：由儀器管理、數(shù)據(jù)管理、閘門監(jiān)控、視頻監(jiān)控以及其他業(yè)務(wù)應(yīng)用組成，并且預(yù)留接口滿足后期擴(kuò)充需求，也可以根據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能定制開(kāi)發(fā)。

(5)用戶層：系統(tǒng)用戶主要是樞紐的管理部門、設(shè)計(jì)單位、開(kāi)發(fā)單位以及其他用戶。

4.2 業(yè)務(wù)應(yīng)用層簡(jiǎn)介

業(yè)務(wù)應(yīng)用層是系統(tǒng)的核心部分，簡(jiǎn)要介紹包含的儀器管理、數(shù)據(jù)管理、閘門監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安全調(diào)控等業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊：

(1)儀器管理模塊主要是對(duì)水電站安裝的脈動(dòng)壓力傳感器、流速傳感器、振動(dòng)傳感器、雨量計(jì)、強(qiáng)震儀等各類儀器信息、布置圖、埋設(shè)位置等信息的管理。

(2)數(shù)據(jù)管理是對(duì)脈動(dòng)壓力、流速、振動(dòng)、低頻聲波、霧化降雨等各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，用戶可根據(jù)儀器編號(hào)等查詢數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)信息以過(guò)程線圖和數(shù)據(jù)表的形式展示。

(3)閘門監(jiān)控可顯示上游水位、泄洪流量、電站出力等運(yùn)行信息以及各閘門開(kāi)度情況，并根據(jù)閘門調(diào)控指令對(duì)閘門啟閉、開(kāi)度進(jìn)行調(diào)控。

(4)視頻監(jiān)控通過(guò)接入現(xiàn)場(chǎng)各工程部位視頻設(shè)備，對(duì)工程關(guān)鍵部位進(jìn)行視頻信息展示。

(5)安全調(diào)控模塊分為關(guān)鍵參數(shù)獲取、智能快速評(píng)估和閘門實(shí)時(shí)調(diào)控3個(gè)部分，其中關(guān)鍵參數(shù)獲取模塊和閘門實(shí)時(shí)調(diào)控模塊見(jiàn)圖5。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入到泄洪安全智能快速評(píng)估模型中，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)警，提出優(yōu)化調(diào)度方案，將閘門參數(shù)輸入到閘門實(shí)時(shí)調(diào)控模塊對(duì)當(dāng)前調(diào)度方案進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)調(diào)度運(yùn)行方案的快速多目標(biāo)優(yōu)化。

圖5 安全調(diào)控模塊Fig.5 Security operation module

5 結(jié) 語(yǔ)

本文系統(tǒng)闡述了樞紐泄洪運(yùn)行安全實(shí)時(shí)調(diào)控技術(shù)研究的主要成果，包括泄洪建筑物產(chǎn)生進(jìn)口漏斗漩渦、摻氣水流紊動(dòng)噴濺等不良水流流態(tài)的關(guān)鍵影響因素及調(diào)控響應(yīng)特性；消減不良水流流態(tài)出現(xiàn)頻次或減弱其強(qiáng)度的優(yōu)化調(diào)控措施；高水頭水工閘門“伴生”和“爬行”振動(dòng)響應(yīng)機(jī)理及減弱或消除振動(dòng)的調(diào)度方式；跌坎底流消能誘發(fā)場(chǎng)地振動(dòng)及低頻聲波的主要影響因素及減輕場(chǎng)地振動(dòng)危害和減弱低頻聲波強(qiáng)度的精細(xì)調(diào)控技術(shù)?；谝陨涎芯砍晒?，建立了水流-結(jié)構(gòu)耦合動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系，提出了泄洪安全智能快速評(píng)估方法，集成了樞紐泄洪安全監(jiān)測(cè)預(yù)警及實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)，對(duì)泄洪消能防護(hù)、空蝕、結(jié)構(gòu)和場(chǎng)地振動(dòng)、霧化等安全調(diào)控響應(yīng)特性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、評(píng)估和優(yōu)化調(diào)度，實(shí)時(shí)解決樞紐運(yùn)行安全問(wèn)題。