基于等比例蓄水的长江中上游三座水库群联合防洪调度策略

为更好地实现长江流域水库群汛期防洪联合调度,发挥水库群的综合调度效益,研究了三峡、溪洛渡和向家坝水库汛期联合防洪调度策略。以减少枝城和城陵矶控制站的超额洪量为目标,在分析“同步拦蓄”调度策略存在的不足基础上,提出了基于“等比例蓄水”的水库群联合防洪调度策略,并采用长江流域百年一遇设计洪水对两种调度策略进行模拟调度比较。结果表明,“等比例蓄水”的调度方式具有更高的水库群联合防洪调度效益。     

基于预报调度的河口村水库汛限水位动态控制域研究

开展实时预报调度是实现汛限水位动态控制的重要手段之一,构建了以削峰率最大为目标的水库实时防洪调度模型,提出了防洪库容分期动态使用的方法,选取河口村水库历史洪水及百年一遇洪水过程,通过实时预报调度仿真,在保证足够安全裕度的条件下,确定了河口村水库汛限水位动态控制值的上限为250m,在不增加防洪风险的前提下,多场次洪水平均可增加的洪水资源利用量为4 070×104 m3。     

金沙江下游四库蓄水调度影响与对策分析

随着金沙江下游梯级水库的不断建成投产，各水库存在汛末竞争性蓄水矛盾。以金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四库为研究对象，对比分析即将建成投运的乌-白梯级蓄水对下游已投运多年的溪-向梯级在防洪、发电、蓄水、航运等方面的综合影响。结果表明，乌-白投运后，按照四库规程蓄水安排，川渝河段防洪安全得到进一步保障；溪洛渡蓄满率不受影响但向家坝蓄满率减少1%;溪-向梯级年均发电量较乌-白梯级蓄水前增加3.2%;年均禁航天数由0.49 d增至1.42 d,消落期内金沙江下游通航条件大大改善，但8～9月禁航天数有所增加。为保证水资源、航运效益尽可能不受上游水库蓄水影响，在不影响防洪安全的前提下，溪洛渡、向家坝水库可分别从580、370 m起蓄。     

BP人工神经网络模型在溪洛渡、向家坝两库联合优化调度规则中的应用

基于BP人工神经网络算法的基本原理,采用水库水位与出力双决策控制,建立了溪洛渡、向家坝两库联合调度函数的BP人工神经网络模型。模拟调度结果表明,该模型能更好地映射调度函数中各变量之间的非线性关系,优化运行轨迹的拟合效果明显提高。     

金沙江下游—三峡梯级水库群调度运行补偿电量分配

为探究金沙江下游—三峡梯级水库群联合发电调度补偿电量及补偿规律,以溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水库为例,分别建立了单库优化调度和梯级水库联合调度模型,并以长系列历史径流为输入进行调度模拟,在此基础上,考虑各水库参与联合调度的贡献值,提出基于补偿电量贡献值的贡献系数计算方法,进行了水库间和梯级间联合调度补偿电量分配,获得了不同水库间的补偿电量,为金沙江下游—三峡梯级水库群管理决策提供理论支撑与技术支持。     

新调度规程下三峡工程防洪综合效益分析

三峡工程自2003年建库以来,通过科学调度,防洪调度水平不断优化,发挥了巨大的防洪作用。根据三峡水库多年实际调度经验及科研成果,2019年对三峡枢纽调度规程进行修编,防洪调度细则得到进一步优化。依据1881～2015年宜昌站还原流量数据,对比分析了新旧调度规程下三峡水库防洪、发电、航运效益。结果表明,根据新调度规程开展防洪调度,在不增加防洪风险的前提下,水库多年平均拦洪量增加16.36×10~8m~3,其中因中小洪水调度增加7.0×10~8m~3,因城陵矶防洪补偿调度增加9.36×10~8m~3;汛期时新调度规程较原调度规程多年平均发电量可提高1.24%,同时可增加35000m~3/s以下通航时长1.4d,提高了航运效益。     

水库水沙多目标联合优化调度研究

针对水库运行中蓄水与排沙的矛盾,兼顾水库防洪、发电、航运及长期利用的综合运用目标,利用多目标决策方法建立了水库水沙多目标联合优化调度模型,即汛期采用分级流量原则控制水位运行,制定分级流量与对应的运行水位,通过水库发电调度与泥沙冲淤计算的耦合,计算在约束条件下水库的发电量、泥沙淤积量及长期综合效益。将该模型应用于三峡水库综合运行研究中,汛期按分级流量原则控制水位运行50年。计算结果表明,与原设计水位运行方式相比,汛期分级流量运行的综合效益增加6.324%、发电量增加5559%、泥沙淤积量仅增加0.148%,可见水沙联合调度的汛期分级流量运行方式能充分发挥三峡水库的综合效益。     

清江梯级和三峡梯级防洪库容投入时机方案研究

针对三峡和清江梯级水库群防洪库容投入时间问题,分别从各梯级投入时机、各水库投入次序展开讨论,并分析了不同时机方案对荆江河段的防洪补偿联合调度效果。结果表明,在清江洪水与长江洪水遭遇前提下,采用清江梯级水库防洪库容首先投入运用、不足部分由三峡水库承担的联合运用方式。选取1954年典型洪水,按清江梯级水库配合三峡水库的联合防洪调度方式计算得出,可将荆江河段的防洪标准由100年一遇提高至124年一遇。     

三峡工程的防洪调度运用与风险分析

根据三峡工程防洪调度任务、方式以及历史来水来沙情况统计,讨论了控制防洪限制水位的影响因素,提出了三峡水库防洪限制水位的动态控制方式,并分析了动态控制方式所产生的发电、航运效益以及可能导致的水库泥沙淤积和防洪安全风险。结果表明,通过采用相应的调度与工程措施,在不增加风险的前提下能显著提高发电和航运等效益。     

云峰水库防洪预报调度研究

针对云峰水库无防洪库容与下游防洪需求之间的矛盾,以防御常规洪水及100年一遇以下设计洪水为目标,基于现有的洪水预报方案,采用分步试算的调洪计算方法,将预报累积净雨、库水位及入库流量作为改变水库出流的判别指标,研究制定了云峰水库预报调度方案。结果表明,采用预报调度方案指导水库防洪调度能有效提高下游防洪能力,水库可在短时间内完成预泄,并有充足的退水余量确保水库回蓄,对水库兴利影响甚小,调度方案合理可行。分步试算的调洪计算方法能适应复杂的调度规则,有效解决了水位出流关系在控制水位处存在跳跃间断点的问题。     

基于向量夹角和最小的组合评价方法在水沙联合调度中的应用

针对水库水沙联合调度方案评价的复杂性及单一评价方法存在的局限性,以向量夹角和最小为优化目标,提出了基于向量夹角和最小的组合评价方法,并以溪洛渡和向家坝梯级水库为例,将该方法应用于水库水沙联合调度的非劣调度方案评价中。结果表明,组合评价方法的计算结果与各单一方法的计算结果相关程度高,可同时反映方案间的优劣次序及其相对优劣程度,其评价结果符合水沙联合调度的客观规律。     

基于逐步优化算法的水库防洪优化调度模型研究

建立了逐步优化算法(POA)水库防洪优化调度模型,并嵌入分段试算法以求出有效POA初始序列,对水库防洪调度进行研究,得出合理的优化调度方案,有效利用了防洪库容拦蓄洪水、削减洪峰、补偿调节、减免洪水灾害,以充分发挥水库的综合效益.     

官地水库汛期发电优化调度方案研究

为增加水库的多年平均发电量,以官地水库为例,利用电站特征水位、库区回水和移民成果、下游河道防洪现状及洪水预报情况,拟定了根据洪水预报流量确定汛期运行水位的分级预报预泄方案,根据预泄能力约束将汛期运行水位控制在一定范围,在预报流量较大时将水位逐级预降下来,在预报流量较小时将水位逐级回蓄上去。实例应用结果表明,利用汛期发电优化调度方案进行调度后,多年平均发电量由118.7×108kW·h增加为127.6×108kW·h,兴利效益明显,且在一定范围内洪水预见期越长,优化调度方案的发电量越大,但当洪水预见期增加到10h后,库区淹没和电站下游防洪安全会制约发电量的增加。     

水库防洪调度规则的参数优化研究

针对水库运用常规防洪调度进行洪水调度时,因对规则的合理性描述不足而限制了其应用的问题,根据水库不同防洪对象的精细程度要求,结合预见期内水库预报最大洪水和实时水位,拟定分级防洪预报调度规则,建立带有惩罚机制的防洪调度规则参数优化模型,并提出改进遗传算法求解该模型,即通过混沌算法、混沌变异操作与适应度差值进化改善初始种群质量、提高算法局部与全局搜索能力,实现参数控制的防洪预报调度规则。实例应用表明,综合改进遗传算法较其他遗传算法优化性能有一定提高,防洪预报调度优化规则的调度结果优于常规调度规则,为防洪调度规则的合理应用提供了一种有效方法。     

溪洛渡—向家坝梯级AGC的工程实现

随着金沙江溪洛渡、向家坝水电站的投产发电,梯级自动发电控制(AGC)在实现溪洛渡—向家坝梯级优化调度和精益运行等方面的重要性也越来越突出,本文从溪洛渡—向家坝梯级AGC的控制方式和目标入手,详细介绍了梯级AGC的控制模式、运行方式、优化控制以及安全闭锁策略等,并对现场调试情况进行了分析介绍,说明了其在梯级负荷优化分配和电站高效、稳定运行中的重要作用,也为今后流域梯级AGC的设计与实现提供了借鉴。     

溪洛渡水库分层取水对向家坝库区水温的影响分析

为了探究上游溪洛渡水库分层取水对下游向家坝库区水温的影响,基于历史水文数据,分析向家坝建库对河道水温的影响,结合率定好的CE-QUAL-W2模型,设置溪洛渡水库分层取水与不分层取水两种计算工况,分析2019年溪洛渡水库分层取水对下游向家坝库区水温变化过程的影响。结果表明,向家坝水库蓄水后使坝下河道水温达到18℃的时间滞后50 d,向家坝坝下河道水温受支流水温影响较大;2019年上游溪洛渡水库分层取水在4～5月最高可使下游向家坝库区表层水温升高1.0℃,其影响沿程逐渐减弱,至绥江县城完全消失;分层取水使下游向家坝库区4～5月水温结构明显改变,4～5月下泄水温明显提高,最大可提高0.48℃。研究结果可提高对叠梁门分层取水效果的认识,并为后续生态调度提供科学依据。     

洞庭湖区退垸还湖的防洪效应

以1954年汛期来流资料及1995年实测地形资料为背号。采用洞庭湖区洪水调度数学模型定量分析了退垸还湖对湖区调蓄量及长江中游的防洪影响．并对湖区不同部位平退对调蓄量和洪水位的影响进行比较。结果表明．退垸还湖可以减轻洞庭湖区及长江中游的防洪压力．对距离城陵矶较近的垸区采取退垸还湖措施对城陵矶水位影响相对大一些。     

我国第二大水电站首次冲击600m最高蓄水目标

<正>世界第三大、我国第二大水电站溪洛渡水电站第二阶段蓄水工作已经启动.据中国长江三峡集团介绍,从8月21日起,溪洛渡水电站正式启动600 m蓄水,首次冲击最高目标水位.溪洛渡水电站蓄水的两个阶段性目标分别为540 m与600 m水位.2013年6月23日,溪洛渡水电站的水库水位涨至540 m,     

水库长期发电优化调度的不确定性分析

为了解水库调度中不确定因素对水库长期发电优化调度的影响,以三峡水库为例,根据确定性系数与预报误差的关系对入库径流过程进行随机模拟,应用三角分布和正态分布描述水力不确定性的影响,不同时期选取不同的调度起调水位,运用动态规划法进行水库发电优化调度,将其结果与优化调度和常规调度结果进行比较,得出入库径流的预报误差、出库泄流能力和起调水位的变化等三个不确定性因素对水库长期优化调度的影响较大,而水位库容曲线的不确定性对结果的影响较小。并以确定性系数0.9、变异系数0.1和起调水位145m为例,综合考虑了各项不确定性因素对三峡水库长期发电优化调度的影响。结果表明,多年平均发电量减少0.94×108kW·h,这与三峡水库实际运行情况相符合。     

石泉、安康两水库联合防洪调度的研究

本文在分析汉江上游洪水地区组成的基础上,提出了石泉、安康两水库联合防洪调度的设想.采用控制两水库蓄洪量之比的办法,由石泉对安康进行错峰调度,在很少占用石泉水库防洪库容的情况下,比较有效地减轻了洪水对安康水库的威胁.联合调度结果表明,采用石泉、安康两水库联合防洪调度,具有较大的防洪效益.