存贮系统的概率理论在灌溉变动供水年调节计算中的应用

灌溉变动供水年调节计算现行方法只有一种时历法,该法尚存在一些众所周知的问题。本文根据灌溉水库变动供水特性,将调节年度划分为蓄水期和供水期,并且把灌溉变动供水年调节水库模拟成服从离散化的皮尔逊Ⅲ型分布的随机输入存贮系统,应用存贮系统的概率理论,建立供水期初水库稳定蓄水状态概率分布的非齐次线性方程组,经数值解法;再通过可靠性分析,算出兴利库容相应的保证率。经实例计算,与年调节计算时历法成果作对比分析。     

并联供水水库联合调度规则最优性条件研究Ⅰ:理论分析

水库群联合调度规则最优性条件是科学制定水库群联合调度策略的理论基础,也是确定水库群蓄放水次序的重要依据。先确定水库群系统总供水量进而优化其在各个水库中的供水任务分配是水库群联合调度中最常见的做法,因而由总供水量确定规则和供水任务分配规则(蓄水量空间分布规则)构成的水库群联合调度规则也是最常见的调度规则。本文以并联水库群系统中这类调度规则为研究对象,采用库恩-塔克条件(K-T条件),给出了这类常用调度规则的最优性条件及其对应的时段可利用水量阈值范围,提出了水库蓄放水优先次序的划分标准。研究结果表明:由总供水量确定规则和蓄水量空间分布规则构成的水库群联合调度规则适用条件较差,而且仅当水库群系统中每个水库可利用水量与系统总可利用水量始终维持在给定的阈值范围内时,并联系统调度运行的最优性才能得到保障。     

基于引水限制调度线的并联水库系统供水优化算法及应用

以实现梯级水库群或者水源连通工程水量补偿式调节为目标,针对并联水库的联合供水特征,采用引水限制调度线控制引水水库可引水量,引入粒子群算法构建了并联水库优化调度模型。通过优化引水调度线提出可以改进并联水库系统的调度规则和调度方法,将优化和常规调度有机结合,并根据并联水库系统实际运行条件设置模型的目标函数、约束条件和参数设置方法。以X市S水库和L水库组成的并联水库系统为实例,采用该模型进行优化模拟。结果表明:并联水库系统经优化年均弃水量比两库单独供水的弃水量减少5 496万m~3,末库容比两库单独供水时提高203万m~3。在95%供水保证率时,并联水库系统供水系统的年供水能力比双库单独供水能力之和提高了5 556万m~3。优化形成的引水限制调度线分布形态合理,并联供水系统经过优化大幅度提高了水库系统的供水能力,证明了基于引水限制调度线的并联水库系统供水优化算法的可行性,该方法对并联水库联合调度具有重要参考价值。     

年调节水库库容系数与调节系数的关系研究 ——以汤村水库为例

年调节水库库容系数与调节系数之间的关系与来水过程、用水过程以及设计保证率等多种因素有关。以汤村水库为例,对三处坝址进行长系列时历法水量平衡计算分析,分析发现：水库在年调节条件下,调节系数随着库容系数的增大而逐渐增大,但增大的速率逐渐减小;库容系数与调节系数呈幂函数关系,随着调节系数的增大而逐渐增大,且增大的速率逐渐增大;水库复蓄指数（多年平均）与库容系数呈幂函数关系,且随着库容系数的增大而逐渐减小;坝址、库容系数相同,供水时的调节系数大于灌溉时的调节系数。研究成果可供新建水库前期规划和已建水库供水能力复核等参考。     

并联供水水库解析调度规则研究I：两阶段模型

水库群联合调度规则种类繁多、关系复杂,相互影响又相互制约,是水库调度研究的难点与焦点问题。本文建立了并联水库系统两阶段联合调度模型,推导并给出了一套新的具有解析表达形式的并联水库系统联合调度规则,它包括确定时段总供水量的供水规则、蓄水量在不同水库间分配的空间分布规则以及供水任务的分配水规则。理论成果分析表明:这套新调度规则在一定程度上克服了现有并联水库调度规则系统性、适用性较差以及表述形式不统一的缺陷,同时明显优于由限制供水规则确定时段总供水量和由参数式规则进行供水任务分配的组合调度规则。     

基于超额水量分配的水库群补偿调度模型

综合考虑水库的空间位置、空闲库容、入库洪水过程以及后续降雨等4个因素,建立了防洪控制断面超额水量分配模型;根据实时调度中水库起调水位不断变化的情形,提出了反映水库动态调节能力的动态调节系数,并依据动态调节系数,建立了水库群轮库补偿调度模型;以沂河防洪系统为背景,开展了模型的实例研究,并取得了满意的结果。     

典型年法的修正及其在城镇给水 规划中的应用

针对典型年法在多年调节水库规划设计中失效的问题,重点讨论了多年调节水库在城镇供水 规划中的适用性。根据多年库容的概念,采用试算法计算了设计保证率下的多年库容。在此基础上, 结合设计频率年的来水量,计算出了设计保证率下水库的年调节水量。基于水库多目标供水的原则, 采用缩减法计算了低保证率用户(如农业供水)在供水破坏年水库的供水量,且以此为基础,计算出 了高保证率用户(如城镇供水)水库的设计供水能力。     

基于数理统计的新州水库供水保证率计算研究

近年来,遵义大力开展水利化建设,规划建设了一批中小型水库。工业化建设及经济的发展,各个水库即将投入运营发挥其应有的供水功能。因此,对水库的工程规模、兴利库容与设计供水保证率、供水能力的论证十分重要。以遵义新州水库为例,对数理统计法在水库供水保证率计算中的论证作了详细的论证。结果表明,采用数理统计法对多年调节水库供水量进行计算,不仅可以对水库的供水保证率、水库多年蓄水量变化等进行论证,同时可以检验兴利库容是否满足用水量需求。     

基于数理统计的新州水库供水保证率计算研究

近年来,遵义大力开展水利化建设,规划建设了一批中小型水库.工业化建设及经济的发展,各个水库即将投入运营发挥其应有的供水功能.因此,对水库的工程规模、兴利库容与设计保供水保证率、供水能力的论证十分重要.以遵义新州水库为例,对数理统计法在水库供水保证率计算中的论证作了详细的论证,结果表明：采用数理统计法对多年调节水库供水量进行计算,不仅可以对水库的供水保证率、水库多年蓄水量变化等进行论证,同时可以检验兴利库容是否满足用水量需求.     

三峡水库对城陵矶防洪补偿库容释放条件分析

针对三峡工程承担的防洪任务,从长江流域与洞庭湖水系洪水特性,城陵矶附近地区防洪标准及防洪补偿调度方式,分析提出了三峡水库对城陵矶防洪补偿库容的释放条件。在发生流域型大洪水的年份,因需要三峡水库长时间拦蓄洪水,动用较多防洪库容,水库将长期处于较高水位运行状态。如洞庭湖水系不发生大洪水,三峡水库对城陵矶地区防洪补偿库容就可释放。除发生流域型大洪水的年份外,7月中旬后,洞庭湖水系一般不会发生大洪水,加上洞庭湖自身具有较大的调节洪水能力,防洪安全有保障,8月1日之后有条件逐步抬升三峡水库水位至155 m运行,可提高水资源综合利用效率,也可减轻三峡水库蓄水期间蓄水对湖区水位的影响,保障湖区供水安全。研究结果对三峡水库科学调度具有指导意义。     

深部咸水层CO2地质封存研究现状

从超临界CO2的物理性质出发,总结国内外深部咸水层封存CO2的机理研究、数值模拟、试验研究和工程应用方面所取得的主要成果。指出以往的研究主要集中于单一尺度研究均质地层封存CO2,较少考虑多尺度非均质性对咸水层封存CO2的影响。认为CO2在多尺度非均质深部咸水层中的运移与俘获特征将是碳捕捉封存技术的研究重点。     

小观音大柳树两水库有效补水量基本一样

黑山峡水库补水高峰期考虑给黄河上、下游补水应是4～6月。既满足宁蒙地区最大引水流量，又保证河口镇的最小流量，黑山峡水库下泄最大有效流量为1400m^3／s。若宁蒙陕灌区采取分散扬水，小观音和大柳树两水库在补水高峰期所提供的有效水量基本一样；若宁蒙陕灌区采用自流灌溉，原始状态下大柳树的补水量比小观音反而要小。从黄河干流大水库统筹考虑，大柳树更不可能比小观音增加有效补水量。     

小浪底水库提前发电蓄水时间分析

按照工程招标设计安排，小浪底水库将于１９９９年１１月１日下闸封堵２、３号导流洞，并开始蓄水运用，于２０００年１月１日开始发电，考虑工程施工进度及其他有利因素，电站有可能提前蓄水发电。为此分析了不同提前发电时间的下闸时机，初期蓄水对坝址下游河段用水的影响，以及提前于１９９９年９、１０月下闸蓄水时三门峡，小浪底水库的滞洪风险，建议下闸蓄水时间安排在１９９９年１０月份的适当时间。     

Challenges in assessing the regional feasibility of local water storage

ABSTRACT

The regional effects of local water storage are largely unknown. This study identifies, categorizes and discusses the challenges in assessing the potential of local water storage. These are illustrated using a structured method applied to a Dutch case. We conclude that the focus must shift from storage ‘potential’ (the quantity of water that can be stored) to storage ‘feasibility’, which depends on exploitability, purpose and interactions between storage alternatives. Spatial and temporal scale also influence feasibility. Finally, farmers’ investment preferences are a factor, though these are shrouded in uncertainty. This overview is a first step towards improving storage assessment tools and processes.     

Change of stream network connectivity and its impact on flood control

Urbanization can alter the hydrogeomorphology of streams and rivers, change stream network structures, and reduce stream network connectivity, which leads to a decrease in the storage capacity of stream networks and aggravates flood damage. Therefore, investigation of the ways in which stream network connectivity impacts flood storage capacity and flood control in urbanized watersheds can provide significant benefits. This study developed a framework to assess stream network connectivity and its impact on flood control. First, a few connectivity indices were adopted to assess longitudinal stream network connectivity. Afterward, the static and dynamic storage capacities of stream networks were evaluated using storage capacity indices and a one-dimensional hydrodynamic model. Finally, the impact of stream network connectivity change on flood control was assessed by investigating the changes in stream network connectivity and storage capacity. This framework was applied to the Qinhuai River Basin, China, where intensive urbanization has occurred in the last few decades. The results show that stream network storage capacity is affected by stream network connectivity. Increasing stream network connectivity enhances stream network storage capacity.     

基于自适应模糊神经网络的光储系统优化控制

针对大规模光储电站中出力波动大、跟踪电网调度指令精度差。提出一种新型自适应模糊神经网络的光储系统优化控制策略,将低通滤波和自适应模糊神经网络相结合,在跟踪调度指令的频率波动范围内优化低通滤波参数,对某光储电站大量实测输入—输出数据经过反复试验、筛选和整理得出有代表性的数据。将光储出力与电网调度偏差和混合储能荷电状态的平均值作为模糊神经网络两个输入,得到满足混合储能充放电功率的输出优化功率指标的初始模糊控制,再将训练后的自适应模糊神经网络加入混合储能控制系统在MATLAB/simulink中对光储历史数据进行验证。仿真结果表明,光储电站出力可有效跟踪电网调度指令的同时减小储能充放电时的电压、电流波动,对实际光储出力跟踪调度指令具有现实指导意义。     

GPS联合数字测深仪在水库库容测量中的应用研究

将GPS-CORS网技术联合数字测深仪应用于遥桥峪水库库容测量中,在三维设计软件Civil3D中构建了遥桥峪水库库区的三维地形曲面,通过二次开发实现了不同水位对应淹没面积及库容量的自动计算,且实现了库容曲线的自动绘制。同时,通过此方法与其他常用的库容计算方法的对比,论述了其准确性和可靠性。文中还分析了利用该方法进行库容测量中的各种误差来源及其对平面和高程误差精度的影响,并探讨了相应的测量成果中误差分析模型。通过遥桥峪水库库容的实地测量,验证了这一方法在库容测量中的可行性和优越性。     

定-变速抽水蓄能机组调相-发电过渡过程动态特性研究

可变速抽水蓄能作为一种较新的机组形式,在参与电网调相调频、功率调节等方面相对传统定速机组具有独特优势。调相-发电过程作为抽水蓄能机组应对风光等间歇性可再生能源波动的典型过渡过程,对过流部件压力波动及机组运行稳定性有显著影响。目前抽水蓄能电站中广泛采用的一管多机布置形式存在水力干扰现象,一台机组的工况变化会影响其他机组的运行。同时,变速机组的引入会使机组展现出与传统机组不同的水力动态特性。为深入探究调相-发电过渡过程中不同机组布置形式下复杂管道系统的水力动态特性及相关稳定性问题,结合工程数据,基于特征线法和S函数等方法构建三种不同机组组合形式下一管双机抽水蓄能机组模型。针对不同机组布置形式,分别探究不同动作间隔下机组的蜗壳压力、尾水管压力及调压井流量等水力因素的动态特性及其对蓄能机组稳定性的影响。定量分析结果表明：在调相-发电工况下,工作水头及蜗壳压力先下降后上升,尾水压力、下游调压井水位及流量呈现正弦式衰减振荡;3种组合形式中定速-变速机组组合稳定性效果最佳,变速-变速组合的水力波动最大。本研究为定、变速组合的抽水蓄能电站安全稳定运行提供一定的理论依据。     

A Study on Grid Based Distributed Rainfall Runoff Models

Two distributed rainfall-runoff models were developed separately by using linear and nonlinear storage approaches for simulating the heterogeneity of hydrological processes over the catchment. A 1 × 1 km grid-based mesh was used to abstract the geometry of the catchment. The hydrological processes and geographic information were modeled on this scale. Both linear and nonlinear models were calibrated by global optimization technique. The models to simulate spatial hydrological processes over a catchment were verified using the observed hydrographs at two stream gauged stations within the catchment. The nonlinear model has better performance than the linear model for two verification storm events.