混合式抽水蓄能电站群容量计算研究Ⅰ:短期调峰特征与梯级开发增益

依托常规梯级水电站修建混合式抽水蓄能电站(简称混蓄电站)成为提升电力系统调峰能力的重要途径。混蓄电站即可抽水又可发电的典型运行方式增加了水电基地的灵活性调节能力,为此亟需研究其运行方式以及与原有梯级水电站运行方式间的互馈关系。研究以黄河上游待开发龙羊峡-拉西瓦、拉西瓦-尼那混蓄电站为对象,建立含混蓄电站的梯级水电站短期联合调峰优化模型,分析混蓄电站对原有梯级水电站运行方式的影响,基于理论推导与数值计算两种方法揭示混蓄电站调峰效果的变化特征。主要结论如下:(1)混蓄电站抽水水量经由原有梯级水电站机组下泄,使得非填谷时段原有水电站出力增加,水电站上旋备容量降低;(2)龙羊峡水电站满发流量相对较小、拉西瓦水库调节库容较小以及日综合利用供水流量过大是制约混蓄电站调峰效果的主要因素,发现了综合利用流量影响混蓄电站调峰效果的临界特性,并提出了临界综合利用流量的计算公式;(3)发现并量化了混蓄电站梯级开发模式较单一开发模式所带来的梯级抽水调峰增益现象,并揭示了梯级抽水调峰增益背后所蕴含的“河流梯级反向再造”内在机理。

梯级水电开发背景下的外来植物入侵状况与防控管理--以澜沧江流域(云南段)为例

梯级水电开发是一种有效的可再生能源生产方式,但梯级水电开发与外来生物入侵之间的关系尚未得到足够重视。本文基于对澜沧江流域(云南段)梯级水电开发区的野外实地调查和数据搜集整理,查明了区域的外来入侵植物种类和分布状况,初步分析和探讨了梯级水电开发与外来植物入侵之间的相互关系。研究结果显示,澜沧江流域(云南段)共发现外来入侵植物202种,隶属51科和146属,其中来源于美洲的植物最多(126种,52.07%),草本入侵植物(71.78%)占主导,且大多入侵植物通过有意引入(76.23%)而来。风险评估显示,菊科、豆科和大戟科的植物对生态影响最为显著。在空间分布上,入侵植物的富集区域和生态危害严重区与水电开发区高度重合。现有证据尚不能证明水电开发直接导致了新入侵植物的增加,但确实在一定程度上促进了外来入侵植物在区域内的引入与扩散。同时,本文还针对性地提出了水电开发建设与运行中防控外来入侵植物的具体建议。

黄河上游水电开发与生态保护路径研究

综述了黄河上游水电梯级开发现状和水电开发过程中主要生态环境影响,并对黄河上游生态保护现状以及国家相关保护政策条例进行梳理,分析了目前已开展的鱼类栖息地保护、过鱼设施、生态调度以及修复措施等生态保护措施,进一步研究了黄河上游水电开发与生态环境保护共存的发展路径,从水电开发与生态保护的矛盾点出发,提出水风光储能源互补一体化、加强流域环境影响评价、开展生态环境服务付费(PES)、水电梯级智慧化管控4个方面具有针对性的生态保护方案,以更好地缓解水电开发和生态环境保护的冲突、促进山水林田湖草沙生命共同体系统治理,推进黄河流域生态保护和高质量发展。

四川省水电开发基地水电开发程度评估

以四川省雅砻江流域和大渡河流域两个重要水电开发基地为例,采用水利水电统计数据,在流域分割的基础上,结合上下游空间关系和流域水电开发指标总体水平,利用空间自相关分析方法,构建了水电开发程度综合评估体系;基于流域水电开发规划情况、土壤侵蚀、地质灾害、水质监测和鱼类资源等数据,分析评估了不同水电开发程度对流域生态环境的影响。结果表明:水电开发密度、水电开发强度等指标具有明显的空间异质性和局部聚集性,其中水电开发强度、流域装机容量与流域库区的土地利用类型变化呈现显著的相关性;不同水电开发程度等级的水电开发指标呈现显著的差异性,证明了该水电开发程度综合评估体系的合理性。

双家沟泥石流特征及防治措施研究

泥石流具有爆发突然、来势迅猛、破坏性极大等特点,一旦发生将给工程建筑设施带来巨大威胁。双家沟为一条较为活跃的泥石流沟,通过现场踏勘、区域资料收集、室内试验,分析总结双家沟泥石流的发育特征,计算相关的动力学特征参数,包括泥石流的容重、流速、流量及一次泥石流总量,据此对泥石流的易发性进行评价。研究表明:双家沟属于轻度易发性泥石流沟,为中频稀性泥石流,现状处于泥石流的发展期,需采取相应的防治措施。

1979—2021年雅鲁藏布江流域雪深时空特征研究

雅鲁藏布江流域地处高原寒区,研究该地区的积雪时空分布对工程建设和雪灾防治有重要意义。基于1979—2021年中国雪深长时间序列数据集、中国逐月气温与降水量数据集,采用Mann-Kendall趋势分析法和皮尔森相关分析法研究雅江流域的积雪深度特性。结果表明:积雪深度在空间分布上呈现“两端高、中间低”,西部源头处与东北部边缘地区有深厚积雪覆盖;积雪主要分布于海拔4000~5200 m、坡度小于35°范围内,其中最高雪深值分布在约4850 m;1979—2021年平均雪深以0.032 cm/a的速率减少,2017年经历了43年间的最低雪深值,近几年逐渐回升到多年平均水平;年平均气温以约0.024℃/a的速度升高,其与雪深呈现显著负相关性。

枕头坝一级水电站河库健康评价

河流(水库)健康评价对诊断其生态系统健康和保障其社会服务功能的发挥具有重要意义,其研究可为河流(水库)水环境、水生态修复管理提供依据。文章采用层次分析法,从水文完整性、化学完整性、形态结构完整性、生物完整性和社会服务功能可持续性五个方面开展枕头坝一级水电站河库健康评价。结果表明:电站河流、水库均处于非常健康状态,河流健康得分90.7分,水库健康得分88.2分,其中河岸带植被覆盖度和鱼类保有指数得分较低,分别为79.3分和76.0分。在未来的电站管理工作中,应重点加强河岸带植被保护与修复和鱼类资源保护,具体措施包括:建立合理的鱼类和其他水生生物监测预警机制,加强鱼类保护管理和宣传,建立外来鱼类预防和预警机制;与地方政府加强合作,提升库周生态环境质量,通过人工促进自然植被恢复、植树造林、地表土壤修复等多种措施保护和恢复河库岸带植被。

“碳中和”背景下流域统一电价机制研究

中国现行水电电价机制呈现多样化,“一厂一价”现象日益严重。通过梳理水电电价发展历程,找出现行电价机制中被忽视的因素,包括水电外部性、梯级水电站间水力联系等。基于此,提出了“直接成本+正外部成本-负外部成本”的流域统一电价机制。在“碳中和”的背景下,实行流域统一电价有助于提高水资源利用率,促使水电行业融入电力现货市场,并可为全面认识各类发电能源的效益与影响提供依据。

大渡河流域枯期发电计划滚动预测研究

在四川省电力供给“丰裕枯余”形势下,受市场环境因素复杂、电源竞争加剧等影响,发电计划精准预测是优化流域水电枯期发电方式的关键。对此,分别针对四川省主网供电量、新能源电量、国调网调电量、外购外送电量及省调水电火电电量进行分析,建立了大渡河流域梯级电站发电计划预测方法。结果表明,主网供电预测精度为91.8%,风光发电量预测精度为87.4%,归属于国能大渡河流域水电开发有限公司电站中长期整体发电计划预测精度为90.5%。模型可有效预测各电源电量,进而计算大渡河流域梯级电站中长期发电计划,并基于预测结果智能生成不同工况下的消落过程,为梯级电站群科学调度运行提供技术支撑。

四川省安宁河流域水利水电工程环境影响回顾性评价

文章回顾总结已建工程区域性、累积性环境影响的基础上,从水环境、水生生态、陆生生态、植被、社会环境等几个方面分别评价了水电工程建成后对其产生的影响,从流域层面提出统筹的环境保护对策措施规划,探索流域水利、水电开发环境管理的模式和机制,促进安宁河流域的可持续发展.

乌江干流中上游水电梯级开发水温累积效应

以乌江流域洪家渡库尾至乌江渡坝下的水电工程干扰典型段为研究区域,利用建坝前后的水温实测资料,采用建坝前天然水温和建坝后下泄水温比较法,对乌江干流梯级水库水温时空分布特征进行分析。研究结果表明:对天然水温改变最大的电站为洪家渡和乌江渡,前者是受水库水温结构自身影响,后者是梯级联合运行的结果;梯级联合运行使库区水温分层有所减弱,随着时间的推移或上游梯级电站的建成,电站下泄水温年变化过程趋于均化,与天然水温的延迟也越加明显;不同的水库水温结构对水温累积效应的影响也各不相同,稳定分层型水库对水温累积具有正效应,混合型水库具有负效应,过渡型水库处于两者之间,体现了梯级电站的水温累积影响,为研究减缓下泄低温水的对策措施提供依据和参考。

巴河水电开发对尼洋河流域生态环境的影响分析

介绍尼洋河流域左岸支流——巴河的水电开发,重点分析水电工程的兴建对巴河陆生生物、水生生物、景观生态等的影响。提出合理开发水电工程和保护生态环境的几点防治措施:规划和处理好水电开发与生态环境的影响关系;施工期尽量减少干扰,严格按照各类法规进行;竣工期注重植被恢复,完善各类景观恢复措施;运行期注意调节径流,保证河流最小生态水量。

大渡河干流水电开发的战略地位及作用分析

大渡河干流水能蕴藏量丰富,技术可开发量为2587.6万kW,是全国联网战略目标的骨干河流,是实现国家区域资源优化配置,实施“西电东送”战略及“川电外送”的基础项目。大渡河干流水电开发将对改善四川电源结构,保证四川电网的安全稳定运行,加快长江上游“天保工程”和绿色生态屏障的建设,促进四川少数民族地区经济发展、社会稳定、脱贫致富具有巨大的作用。在我国乃至世界能源问题愈加突出的大背景下,大渡河的资源开发必定将扮演着重要角色。

新时代长江鱼类多样性保护的思考

长江是我国第一大河流,是世界生物多样性的热点区域,也是我国鱼类多样性最高的河流之一。在介绍长江鱼类主要生态习性生境条件的基础上,分析了导致鱼类多样性下降的主要因素——生境丧失和过度捕捞,并简要总结了目前已采取的保护措施及存在的问题,提出了关于新时期长江鱼类多样性保护的思考与建议:①建立以流域管理机构牵头,相关部门和地方共同组建流域生态保护机制;②有计划开展支流及通江湖泊的生态恢复,使支流的小水电逐步退出,使原本的通江湖泊恢复自然江湖关系;③提高民众环保意识,积极建立全流域禁捕机制和休闲垂钓机制,并让垂钓者成为渔政的管理者和监督者。

水电开发对雅砻江流域生态环境的影响

雅砻江流域在我国十二大水电基地中居第4位,规划修建21座梯级水电站,总装机容量20 450 MW.梯级水电开发将创造发电、防洪、航运、渔业等综合效益,也将对流域生态环境带来影响,文章通过二滩水电站建设对库区及下游河段生态环境的变化,分析二滩、锦屏一、二级水电站建设与运行对流域生态环境的影响.

汉江流域水电梯级开发对生态环境影响评价研究

汉江是长江中游最大的支流,水能资源蕴藏量丰富,然而水电梯级开发与流域生态环境之间的矛盾是当前汉江流域面临的首要问题,如何评估汉江水电梯级开发造成的生态环境影响已成为学者广泛关注的问题。通过分析流域生态系统结构和功能,构建了基于PSR模型的水电梯级开发生态环境影响多层次评价指标体系,采用熵权法确定指标权重,运用专家评分法对指标进行量化,对汉江流域生态环境进行了评价。评价结果表明:随着汉江干流梯级的逐步建成,汉江生态环境影响评价综合指数总体呈现下降趋势。利用SPSS将标准化后的各个水电开发阶段的压力指数和生态环境影响评价综合指数进行拟合分析,得到以诱发地震等级、河流断面宽深比等为因素的汉江流域水电梯级开发生态环境影响预测方程。该方程可为流域水电梯级开发生态环境影响预测提供借鉴。

梯级水电开发对生态地质环境影响评价的思路与方法初探

笔者在充分调研和综合分析研究金沙江、雅砻江、大渡河水电工程区岸坡生态地质环境条件和主要生态环境地质问题及其环境演化效应的基础上.按照分类评价思想和原理.初步探讨了流域梯级水电工程开发对生态地质环境影响评价的思路与方法,初步提出以斜坡(岸坡)稳定性评价子系统、水土流失与水库淤积评价子系统、生态环境演化评价子系统和社会经济发展影响子系统等四大类子系统为主干的梯级水电开发对生态地质环境影响评价系统.初步建立了四大类评价指标体系,讨论了评价方法与成果表达方式,供大家讨论。

湄公河流域水资源开发利用现状

根据湄公河流域自然特征、水资源现状、水利工程现状及规划资料,分析湄公河各流域国水资源开发利用特点及未来趋势,为湄公河水资源可持续开发利用及我国同湄公河各流域国开展相关合作提供最基本的依据。研究结果表明,湄公河水资源开发利用率呈上升趋势;老挝未来将加快水电开发节奏,其规划水电总装机容量占湄公河总装机容量的70.0%;泰国对湄公河水资源的开发利用主要体现在农业灌溉方面,未来泰国灌溉引水有增加的趋势;柬埔寨和越南分别在湄公河干支流上有水电工程规划,但柬埔寨的用水需求主要体现在为保证其洪泛区土壤肥力,对湄公河上游雨季充足的洪峰流量的需求,越南是湄公河流域灌溉面积最大的国家,其主要的用水需求是旱季湄公河三角洲灌溉需水。

河流水电开发的环境效益及主要环境问题研究

本文主要研究河流单项水电开发和流域水电梯级开发的环境影响问题 ,从两个方面进行分析研究 ,一方面是开发项目对环境的有利影响 ,即从 5个方面进行分析 ;另一方面是对环境的不利影响 ,根据开发项目的不同阶段 ,即建设期、初期蓄水期和运行期 3个阶段 ,对产生的主要环境问题进行了分析。并提出在项目的环境影响评价和工程设计阶段 ,应注意加强环保措施 ,减免开发中的水利环境影响。

河流水电梯级开发水温累积影响研究

从流域开发对河流水温结构的影响方面进行分析,采用现场观测和数学模型计算相结合的方法,对水库水温结构进行研究,同时,对梯级电站下泄水温的累积影响进行数值模拟研究。研究结果表明,高坝大库对河流水温改变大,对水温累积影响的贡献大;流域开发程度越高,累积影响越大,5个梯级比3个梯级累积影响大。这一定量研究成果体现了梯级电站的水温累积影响和群体效应,可推进梯级水电站对河流水温影响的研究进程,并为研究大型电站运行减缓下泄低温水的对策措施提供依据和参考。