应对干旱的黄河梯级水库群水量调度规则研究

梯级水库群联合优化调度是复杂流域应对干旱的重要手段。根据黄河流域干旱年份来水和用水的特点,构建应对干旱的黄河梯级水库群优化调度模型,以节点供水权重和水库蓄泄过程为决策变量,通过长序列模拟与优化相结合计算,分析典型干旱年份水库群调度与缺水变化的响应关系,提出不同来水、旱情需水条件下应对干旱的黄河梯级水库群水量调度规则,为流域抗旱减灾体系建设和水量调度工作提供技术支撑。     

枯水期西江流域骨干水库群压咸补淡调度研究

珠江三角洲的咸潮上溯给周边地区造成了巨大的经济损失和社会影响,消减咸潮上溯带来的不利影响已迫在眉睫。以西江流域8座骨干水库为研究对象,分别设置单库、两库以及八库联合调度的枯水期实时模拟方案,针对来水频率为95%和99%的枯水情况,以满足西江流域下游梧州断面的压咸补淡需求为目标,建立并求解西江流域骨干水库群实时模拟调度模型。结果表明:①单库调度情况下,95%来水情景中,天一、光照、龙滩、岩滩水库均能够满足梧州断面的压咸需求,99%来水情景中,仅天一和龙滩水库能够满足压咸需求;②不同来水的两库联调和七库联调均可满足压咸补淡目标,且龙滩水位下降最为平缓;③压咸补淡调度过程中,各水库的优先次序为龙滩、天一、岩滩、光照、西津、百色。研究结果对于消减珠江三角洲所受咸潮影响具有重要理论意义,也为后续西江流域骨干水库群实时优化调度提供了重要参考。     

水库群联合调度应用研究

本文针对福建泉州晋江流域水资源短缺现状,结合丰、平、枯期水量分析,提出水库串联、并联联合调度方案,并在发生特大干旱中调度运用,成功保障了晋江下游地区人民生活、生产、生态用水需求,确保了泉州经济社会安定稳定发展。     

2022年长江流域水库群抗旱补水调度实践与思考

2022年,长江流域遭受严重旱情。为缓解长江中下游严重枯水给供水、灌溉等用水需求带来的影响,保障流域粮食安全、供水安全,在水利部统一部署下,长江水利委员会同湖南、江西省水利厅分别于8月中旬和9月中旬实施了两次长江流域水库群抗旱保供水保秋粮丰收补水调度。在分析长江中下游用水需求、前期水库群蓄水及调度情况和来水预测的基础上,确定了调度长江上游、洞庭湖水系、鄱阳湖水系水库群的抗旱补水方案,两次专项行动分别补水35.7亿,25.9亿m³。根据2022年长江流域水库群抗旱补水调度实践,提出了存在干旱预报能力有待提升、旱区用水需求掌握不够精准、抗旱补水调度规则体系有待建立和抗旱调度基础研究有待深入等问题,并提出了有针对性的建议。     

黄河上游梯级水库群联合调度补偿机制研究

水库群联合调度可在流域水资源优化配置过程中产生各种补偿效益,科学、合理、公正、公平地界定各种补偿效益并实施分摊,直接关系到流域的可持续发展及梯级水库水电站的滚动开发。以黄河上游龙羊峡、刘家峡水库联合调度为例,合理界定了水库群补偿效益的概念、内涵及类型,构建了水库群联合调度补偿调节模型,并以发电补偿效益为例,计算了2005年龙羊峡、刘家峡水库联合调度对下游各水库电站的发电补偿效益。水库群补偿应遵循"谁受益、谁补偿"原则,市场、价值原则,公平、合理原则,可操作性原则,可持续性发展原则。     

应对2022年枯水的长江上游水库群联合调度方案

2022年长江汛期来水特枯,针对2022～2023年长江枯季来水预测持续偏少,长江上游水库群2022年9月初蓄水量严重不足,枯水期抗旱保供水困难等问题,充分考虑特枯水条件下的调度约束,分阶段明确蓄水期、枯水期调度目标,研究并提出了保障长江流域供水和航运等多目标需求的联合调度方案,并在实时调度中付诸实践。结果表明：以提出的联合调度方案为指导,2022年11月上旬长江上游水库群最大蓄水量495.9亿m³,取得了良好的蓄水成效;枯水期(12月至次年4月),长江上游水库群有能力实施联合补水调度维持三峡水库下泄流量在7 000～7 500 m³/s,可基本保障长江中下游干流的供水、航运、发电、生态等需求。     

黄河水库群水沙资源化联合调度管理的若干思考

本文通过对黄河2003年秋汛洪水调度实践、黄河水沙资源和处理洪水泥沙措施的分析研究,提出要对黄河进行水库群水沙资源化联合调度管理的理念,水沙一体化、"科学拦蓄、调排有序、挖放结合、分滞兼顾"的调度管理思想及"场次洪水汛限水位"、洪水泥沙调度实行两个"二级分化"、拓宽分水分沙途径、水库群一体化调度等措施。并提出了相关实施建议。     

黄河中游水库群水沙联合调度所涉及的范畴

黄河以“多沙、善淤、善徙、善决”著称于世，究其原因主要是“水少沙多，水沙关系不协调”。黄河又是国内乃至世界上开发程度较高的河流，大型水利枢纽的修建，不可避免地改变了天然水沙过程，使不协调的水沙关系增加了人为因素。在当前黄河中游水库群已经大部分投运的情况下，如何利用水库群的控制和调节，达到既能保持水库的有效库容，使枢纽的防洪、防凌、灌溉、供水、发电等效益得以充分发挥，又能塑造出合理的水沙过程，使下游河道河床淤积稳定在“允许淤积量”内甚或有所冲刷，保持河道的生命活力，是水沙联合调度的研究范畴。针对黄河泥沙的特点，从分析黄河的来水来沙特点开始，系统研究高含沙水流的运动规律、黄河水库的淤积和排沙规律，探求水库的异重流调度和多目标调度的优化方法、途径以及水沙联合调度对下游影响的评价方法等，将可能为黄河调水调沙调度提出一套可靠实用的理论方法和技术措施。     

长江流域水库群联合调度关键技术研究

2008年三峡水库进入175m试验蓄水期,溪洛渡、向家坝等一批控制性防洪水库也陆续投入运行,标志着长江流域防洪、水资源综合利用格局发生了重大调整。水库群联合调度涉及目标、主体多元,关系、矛盾错综复杂,事关防洪安全、能源安全、航运安全、供水安全、生态安全,如何既从根本上解除长江洪涝心腹大患、高效利用水资源,又走生态优先、绿色发展之路,支撑长江经济带建设、造福亿万人民,是一项重大课题。介绍了长江流域水库群防洪兴利联合调度关键技术研究成果,可为实时调度提供科学支撑。     

黄河干流骨干水库综合利用调度模型的应用

采用黄河干流骨干水库综合利用调度模拟模型,以2020年为设计水平年,模拟分析了龙羊峡、刘家峡水库(简称"龙刘水库")现状运用方式和汛期分别增加下泄10亿、15亿、20亿、25亿、30亿、35亿m3和40亿m3(基本不蓄水)等8个方案(调度运行方式)对全河水资源利用与泥沙冲淤的影响。结果表明:调整龙刘水库的运行方式对协调河道内外供水有一定的作用,随着龙刘水库汛期下泄水量的增加,河道减淤量增加、经济损失率逐渐加大。推荐将龙刘水库汛期增泄15亿~25亿m3水量作为现阶段调整龙刘水库运用方式的试验方案。     

黄河干流骨干水库综合利用调度模型研究

基于黄河干流骨干水库统一调度的思想,建立了满足黄河干流骨干水库综合利用调度模拟的模型框架,对龙刘(龙羊峡、刘家峡)水库综合利用调度模拟模型、宁蒙河段冲淤计算模型、中游水库调度和泥沙冲淤计算模型、黄河下游河道泥沙冲淤计算模型和水资源供需平衡模型等5个模型进行整合,构建了黄河干流骨干水库综合利用模拟模型,为评价已建水库的综合效益和进一步完善水库优化调度方案提供了技术支撑。     

黄河干流梯级水库对河流生态系统的影响

将大型水库蓄水运行对生态系统的影响分为严重干扰、显著干扰、中度干扰和轻微干扰4级,用生态干扰度因子建立了黄河干流梯级水库对河流生态系统影响的指标评价体系,根据对各指标之间相关关系的分析得到了指标权重,结果表明综合干扰度为2.834,属于显著干扰。     

长江流域梯级水库群联合调度关键问题研究

长江流域干支流已建和在建的大型梯级水库群规模庞大,实施联合调度将对长江防洪安全、水资源优化配置和水电能源高效利用意义重大.对长江流域大型梯级水库群联合调度需要解决的主要理论、方法、技术和管理问题进行了归纳剖析,并结合近年来开展的相关科研工作,简要介绍在大型梯级水库群联合调度的发展战略、优化模型、生态调度、管理体制和仿真...     

黄河干流主要水库对径流的影响

分析了黄河干流龙羊峡、刘家峡和三门峡3个大型水库的蓄水变化及其对径流的影响，结果表明：①3个水库的修建改变了上下游水文站点实测径流量的逐月相关系数。在水库蓄水前水库上下游两站的实测径流量相关系数都很大，但蓄水后的相关系数减小。②水库下游汛期实测径流量占全年径流量的比例减小，非汛期增加，且各水库的改变幅度不同。③水库的削峰效应与入库流量和水库运用方式有关。④大型水库的运用改变了黄河干流水体交换周期，并对干流河道水体的蒸发和渗漏产生了一定影响。     

黄河龙羊峡以上干流梯级开发布局研究

黄河龙羊峡以上地区,是黄河流域径流的主要来源区,高程较高、气候恶劣、生态环境脆弱,同时,该河段水力资源丰富且具有水电梯级开发的地形条件。通过对梯级开发条件的分析,认为龙羊峡以上河段应以生态环境保护和水源涵养保护为重点,在保护生态基础上有序开发水电资源;其中吉迈—沙曲河口河段建议六级开发,玛曲—羊曲河段为梯级开发的重点河段,推荐安排四级开发,其他河段应以生态保护为主,规划期内不宜安排梯级开发。     

基于联合干旱指数的黄河流域干旱时空特征

依据黄河流域100个气象站1961—2013年的降水数据,采用高斯Copula函数并联合5个时间尺度的标准降水指数(SPI),构建了联合干旱指数(JDI),进而剖析流域干旱时空演变特性和评估历史时期干旱特征(历时、烈度)及联合特征分布规律。结果表明:JDI具备短时间尺度SPI对干旱事件开始时刻的快速捕捉能力,同时考虑到长时间尺度SPI的时间滞后性,在捕捉干旱传播及演变过程方面体现出较大优势;从时空分布特征来看,黄河流域中南部地区在20世纪90年代存在明显的干旱高频区,渭河、泾河、洛河流域存在以年代为周期的旱涝交替现象;黄河流域西北部地区、北部河套平原和大黑河子流域及中南部少数地区比其他地区更易发生长历时、大烈度干旱事件;变动阈值水平能引起历时和烈度较大的变化幅度,而联合特征对阈值水平变化的响应不敏感。     

黄河上游梯级水库防洪联合调度研究

以黄河上游龙羊峡、刘家峡、八盘峡、盐锅峡水电站以及兰州市为研究对象,结合黄河上游梯级水库的特点,通过多年调节水库——龙羊峡水库和年调节水库——刘家峡水库的联合调度,结合调洪原理以及调度图,采用模拟模型法,分别选取1964年和1967年为典型洪水年,对不同频率下的设计洪水进行了防洪联合调度演算,并模拟出不同频率洪水下龙、刘两库联合调度满意的蓄泄过程。结果表明:在确保龙羊峡、刘家峡水库自身安全的前提下,可以保证刘家峡下游八盘峡、盐锅峡水电站和兰州市的安全。     

大渡河下游水库联合调度减淤效果研究

大渡河中游控制性水库瀑布沟电站的建成投运,为下游电站解决长期以来的泥沙淤积问题提供了新的契机.针对大渡河干流年来水时空分布的特点,利用瀑布沟水库对径流的调蓄与拦沙作用,充分发挥流域统一调度的优势,提出了解决下游水库泥沙淤积的联合调度减淤方案.利用扩展一维模型,对实施联合调度后各库减淤变化进行了模 拟分析,数据显示联合调度减淤方案有助于改善下游水库的长期淤积问题.