密云水库1960-2022年水位变化及驱动因素分析

文章以水文站长期监测资料整编成果、遥测雨量站降水监测成果、流域历年降水蒸发数据及水库蓄水资料为基础,综合运用一元线性回归法、水量平衡法、相关系数分析法、相对评判法,分析密云水库1960—2022年水位变化特征及其影响因素。研究认为:密云水库水位年代际变化依次经历了五个涨落阶段,水位呈上升变化趋势;人类调控和自然来水相互作用导致的入库、出库水量变化,影响密云水库蓄水量上升或下降,是水库水位变化主要驱动因素。该成果对密云水库安全调度、水资源合理利用具有一定参考价值。

环北部湾广西水资源配置工程玉林、北海水源布局研究

玉林市、北海市人均水资源量少,水资源开发利用难度大,资源性和工程性缺水问题严重,现状供水格局与经济社会发展布局不协调。通过分析玉林市、北海市周边水资源状况和开发利用条件,结合水源水量水质情况、玉林和北海市经济发展规划、经济合理可行等因素,对不同水源工程布局方案进行综合分析比选,提出技术可行、经济合理的方案。

多级串联梯级泵站扬程优化分配研究

为了使梯级泵站群整体以效率最高状态运行,降低输水成本,确定不同工况下梯级泵站群的最优运行调度方案,开展了针对南水北调来水调入密云调蓄工程梯级泵站不同的梯级净扬程组合下的扬程优化分配研究,即当首级泵站进水侧水位和末级泵站出水侧水位(即梯级净扬程)一定时,各级泵站间的扬程分配。在满足各渠段水力联系、各级泵站进、出水侧水位约束等多个条件的前提下,利用动态规划法进行求解,得出各级扬程分配的最优解,使整个梯级输水系统运行效率最高,从而得出梯级泵站系统联合运行扬程优化分配方案。

地下水库库容和调蓄能力计算方法研究

面向大型调水工程的受水区,以南水北调工程中线工程受水区北京市密怀顺区域为例,本文研究探讨了地下水库库容和特征水位的计算方法,并通过数值模型计算了地下水库的回补规模和合理的调蓄能力,为地下水库的论证与建设提供了依据,为建立地下水库替代地表水库调蓄调水量提供了示范。

地下水库调蓄能力综合评价方法探讨

本文从维护生态平衡与水资源可持续开发利用的角度定义了地下水库的调蓄能力,运用相关分析与灰色关联分析法相结合建立地下水库调蓄能力综合评价的指标体系。在此基础上,引入基于遗传算法的投影寻踪评价模型,发展了多指标体系的地下水库调蓄能力综合评价方法。实例应用表明,该方法切实可行,可操作性强,且能避免各评价因素权重确定的人为任意性。

南水北调中线供水安全与对策研究

针对如何提高南水北调中线工程供水保证率、输水过程的稳定性和安全性,从城市用水安全度的角度,提出了丹江口水库调度、受水区反调节问题,并提出采用瀑河水库作为京津两座超大城市供水安全的调蓄工程的建议。

密云水库调蓄工程有压输水管道事故停泵过程水锤模拟分析

长距离输水工程一般具有扬程较高、起伏严重的特点,再加上地形条件复杂,很容易产生较为严重的水锤现象,尤其是断流弥合水锤;基于密云水库调蓄工程中雁栖泵站至溪翁庄泵站段有压管道输水工程,结合计算机软件对事故停泵水锤进行了模拟计算分析,并检验了既有水锤防护措施的防护效果,分析结果表明,采用复合式进气排气阀和液控缓闭止回阀的组合方案可以实现对该工程管道系统水锤的有效防护。

含支线调蓄的调水系统水库群联合调度

针对调水工程与其支线调蓄工程所面临的复杂水库群联合调度问题,以陕西省引汉济渭调水工程及其支线调蓄工程焦岩水库、玉带河水库构成的联合调度系统为工程实例,运用拓扑概化方式揭示了各水源之间的水利-水量联系,并由此构建了联合调度模型,采用协同粒子群算法求解了10 a长系列调度,提出了单一水库多目标供水方案,解析了耦合系统补给调水效果。结果表明:支线调蓄工程能够在均衡多目标供水效益的基础上,通过耦合系统有效增加补给调水量,显著改善调水过程。

基于GRA-NARX神经网络的泵站站前水位预测模型

针对多种水工建筑物相互作用和影响下的泵站水位预测难题,提出基于GRA-NARX(grey relation analysis-nonlinear autoregressive model with exogenous inputs)神经网络的泵站站前水位预测模型。该模型包括灰色关联分析(GRA)和NARX神经网络两部分,利用3种训练算法和不同时间延迟分别对密云水库调蓄工程屯佃泵站站前水位进行2 h预测,并与NARX模型和GRA-BP(grey relation analysis-back propagation)模型的预测结果进行比较。研究结果表明,GRA-NARX-BR(grey relation analysis-nonlinear autoregressive model with exogenous inputs-bayesian regularization)模型用于水位预测能够比较全面地考虑影响因子,预测精度高,相关系数最高达0.986 62,均方根误差最小为0.008 6 m,预测效果比NARX模型和GRA-BP模型好,且时间延迟越长,均方根误差越小。模型也可在其他调水工程中推广使用。

不同运用方式下北京市多水源联合调度的泵水成本分析

应用北京市多水源联合调度模型,以弃水量和泵水成本为切入点,研究南水北调来水调入密云水库调蓄工程对供水系统的影响,以及考虑大宁水库防洪后系统调度结果的变化。研究发现,在南水北调多年来水条件下,若不启用南水北调来水调入密云水库调蓄工程,供水系统会发生大量弃水;启用该工程后,调蓄能力充足,系统不发生缺水或弃水事件,但会产生最高约每年5 000~7 000万元的泵水成本。考虑大宁水库防洪调度后,供水系统会产生每年几百到几千万方的弃水,反向调蓄成本和大宁补水成本也将增加,建议综合防洪和供水效益考虑大宁水库的调度运用方式。

利用抽水蓄能实现紫坪铺水库反调节的思考

建设紫坪铺反调节工程是保护都江古堰运行安全和永续利用的必要措施,但原规划的杨柳湖反调节工程已经不能实施,另辟蹊径寻求紫坪铺水电运行的调节方式值得研究。笔者提出在紫坪铺水库库区内修建抽水蓄能电站以解决紫坪铺水库对都江堰供水的反调节问题,即由库内抽蓄电站承担电网调峰,改变紫坪铺水库直接参与调峰的现状,从而实现库水均匀下泄,满足都江堰水利工程引水的平稳与安全。

济南市鹊山调蓄水库工程特色

为解决平原地区水库渗漏量大、周围农田易沼泽化的技术难题,济南市鹊山调蓄水库工程在建设过程中对坝体防渗结构设计进行优化,采用了坝基垂直截渗和排渗减压等综合防渗技术,坝基处理则采用了新型土工格栅合成材料,改善了坝基的受力状况,达到了减少沉降的目的。

根据水量平衡原理修正水库库容曲线方法

目前主要采用地形图或断面资料修正已建水库的库容曲线，但由于外业测量和内业资料整理的时间长，工作量大，耗资多等原因而难以实施，致使不少水库的库容曲线长期不能修正。为了解决这一难题，提出根据水量平衡原理，应用水库调度中入出库流量和库水位资料及低水位的实测库容资料，对水库库容曲线进行修正的方法，并以汉江丹江口水库为例对其库容曲线进行了修正。证明该方法不但精度可靠，可供实际工作中应用，而且外业测量与内业计算工作量大为减少，效益显著。

大宁调蓄水库工程建设管理概述

详细介绍了大宁调蓄水库建设过程中的工程管理和施工质量控制措施,以便为类似工程建设提供参考。

南水北调来水调入密云水库调蓄工程施工难点分析

南水北调来水调入密云水库调蓄工程施工几乎涵盖了输水工程中所有的项目类型,加之一些项目在北京市施工经验较少,并且面临着施工工期紧迫、设计周期不足等问题,由此引出了一系列的施工难点。工程施工方案设计中,对泵站施工及混凝土浇筑、引水渠导流标准、PCCP管道施工等主要技术问题进行讨论,通过技术与管理的有效结合,以打破常规的方式考虑问题,攻克施工难点,使得各项目在按照设计要求完成的同时保证施工工期,并确保施工安全。

环北部湾广西水资源配置工程郁江取水骨干工程布局方案研究

分析环北部湾广西水资源配置工程玉北供水片郁江水源取水点、调蓄水库选择的原则和方案。提出工程总体布局原则和3个工程布局方案,从水安全保障、施工布置、工程地质、环境影响、工程投资和年运行费等方面进行综合分析比选,提出最为经济合理的方案。

湖南省水库洪水调蓄能力时空分异研究

建立湖南省水库空间数据库,运用核函数密度估计法来分析湖南省水库工程的时空演化规律;选取防洪库容作为水库洪水调蓄能力评估指标,来研究湖南省水库洪水调蓄能力的时空分异特征。结果表明:①湖南省水库数量众多,总库容为514.12亿m^(3),其中小型水库数量占比高达97.0%,大部分建于20世纪50~70年代,21世纪以来则以大中型水库工程建设为主。②水库分布与地形地貌特征密切相关,主要分布于海拔50~1000 m之间的丘陵、岗地和山间盆地。③全省水库防洪库容106.00亿m^(3),洪水调蓄以大型水库为主,其防洪库容占比接近70.0%;从空间分布格局来看,沅江流域水库洪水调蓄能力最强,防洪库容占比接近40.0%,位于湘西北的怀化市、张家界市和常德市防洪库容占比超过50%。④不同时期的水库洪水调蓄能力各异,20世纪90年代和70年代是水库洪水调蓄能力提升最大的时期,期间防洪库容增加占比分别为28.1%和18.3%;20世纪80年代处于水库工程建设低潮期,防洪库容增加占比仅为3.4%。

观音阁水库输水工程兴利调度方案分析

采用离散动态规划理论,分别建立汤河水库和观音阁—葠窝水库群优化调度的多目标动态规划模型,首先建立汤河水库和观音阁—葠窝水库群优化调度的多目标动态规划模型,确定在与汤河、葠窝水库联合调度满足太子河流域下游工农业需水的条件下,求出满足2030水平年本溪市用水时观音阁水库此时的最低水位和观音阁水库水位兴利调度到死水位时,水库可向本溪最大直供工业用水量。

密云水库调蓄工程PCCP段运行期安全监测及成果分析

以密云水库调蓄工程PCCP段为研究对象,对运行期PCCP管道接触压力、渗透压力、接缝位移和沉降位移进行监测,并对监测数据整体情况和变化规律进行分析,结果表明该工程处于安全稳定运行状态。监测结果也为工程运行性能和状态评估及运行管理单位科学管理提供了可靠依据。

复杂地质条件下智能灌浆技术研究和应用

目前对水电站智能灌浆技术已进行了较多研究和探索,研发了智能灌浆设备,针对常规地质条件开发了智能工艺控制策略。但现有智能灌浆技术缺乏压力敏感、破碎地层的智能控制策略,不适用于复杂地质条件下灌浆施工。对此,依托雄安调蓄库工程,采用实证研究法,针对易抬动、易劈裂等薄弱地层开展了智能灌浆及压水工艺策略研究。现场试验结果表明,该智能灌浆技术适应现场施工需要,能智能完成压水和灌浆施工过程,较好地处理施工过程中的抬动和劈裂情况,有利于保障灌浆工程质量、提高智慧施工水平。