以三峡为核心的长江上游水库群防洪优化调度策略

长江上游水库群联合防洪调度事关流域防洪安全和长江经济带建设。为进一步减少长江中下游总体防御对象1954年洪水的超额洪量,以最新长江上游水库群联合防洪调度方案和水库群多区域协同防洪调度模型为基础,综合考虑上游水库群配合方式、三峡水库防洪调度方式、中下游防洪调度控制条件和三峡库区回水安全,基于不同的研究视角和优化思路,提出了长江上游水库群配合模式下三峡水库防洪调度方式优化策略,包括继续对城陵矶防洪补偿的调度策略、优化对荆江防洪补偿的调度策略、考虑库区回水淹没影响的调度策略。研究结果表明:提出的3种优化调度策略实用有效,均可有效减少1954年长江中下游超额洪量10%以上,可为长江大洪水防御的实时优化调度和调度方案编制提供思考建议和决策参考。

长江上游水库群调蓄对下游电站发电能力影响分析

随着长江上游水利工程的陆续兴建投运,干流年来水量和径流年内分配过程发生显著变化,势必对下游水库群调度运行造成较大影响。以长江上游干支流水库群为研究对象,建立上游干支流水库群运行模拟模型以及金沙江下游-三峡梯级水库群联合发电优化调度模型,重点分析中长期尺度上游干支流水库群调蓄对金沙江下游-三峡梯级电站发电能力的影响。研究结果表明:上游干支流水库群调蓄极大地改变了溪洛渡及三峡水库来水年内分配,提高了枯期来水占比,进一步提高了梯级电站发电能力;丰水年条件下,梯级总发电量增加了1.22%,总弃水量减少了14.11%;枯水年条件下,梯级总发电量增加了3.16%,总弃水量减少了15.67%。

上游水库群运行对长江口淡水资源的影响及未来趋势分析

上海市饮用水主要来自长江口的3大水源地——陈行水库、青草沙水库和东风西沙水库,盐水入侵是长江口淡水资源利用的重要威胁。随着以三峡工程为代表的长江上游水库群的建成和运行,入海流量发生变化。在分析及预测长江入海流量的基础上,通过长江口实测盐度数据及数学模型,以淡水资源面积占比、水源地取水口平均盐度为指标,对长江口盐水入侵受上游水库群运行的影响开展研究,并对未来变化趋势进行分析。研究结果表明:三峡蓄水后入海流量小于15000 m^(3)/s的频率明显减少,而小于10000 m^(3)/s的极低流量几乎不再发生。未来10 a枯季入海流量较现在大体仍为增加趋势,尤其是12月平均流量增量可达2400 m^(3)/s。三峡工程的运行并未使得长江口盐度时空分布特征发生根本性变化,但盐度场会有一定改变。在三峡水库蓄水的影响下,除11月外其他枯季月份南支、南港、北港淡水资源面积均有增大,南支1、2月增量超过南支面积的40%,南北港则在3月增量最为明显;在11月水源地取水口盐度约有0.05‰的升高,其他月份均为下降,1月变化最为明显,3大水源地取水口盐度下降0.4‰~0.5‰。在未来10 a中,12月盐水入侵与现状相比将会有进一步减弱,水源地取水口盐度进一步下降0.2‰左右。研究可为未来长江口水源地运行提供参考和依据。

长江中上游水库群汛末蓄水调度研究综述

随着长江中上游流域水资源的不断开发利用,大型水库数量逐渐增多,水库间联系日益密切,汛末蓄水期流域水资源调控与利用矛盾日益突出。本文总结了当前长江中上游流域水库群建设情况,分析了水库群汛末集中蓄水带来的相关问题,综述并展望了以三峡水库为核心的长江中上游水库群汛末蓄水调度相关研究成果与方向,以期为长江中上游流域水库群联合调度的进一步深入研究提供参考。

长江上游水库群建设对长江航运的影响及对策

长江上游水能资源丰富,水电开发潜力巨大,当前已处于水电开发高峰期。即将蓄水发电的巨型水电站有向家坝、溪洛渡和锦屏一级水电站。长江上游水库群的建设和运行对长江航运影响重大,有利有弊,利大于弊。但对这一利弊分析有关部门重视不够,研究不深,更谈不上预测预警和方案制定。当前,要充分掌握长江上游水库群的规划、建设和运行情况,分析、预测其对长江干线航运的影响,采取措施,趋利避害,积极促进水电开发和长江航运的协调健康发展。本文介绍了长江上游水库群的规划和建设概况、初步分析了水电开发对长江航运的有利影响和不利影响、提出了八条工作建议。

长江上游水库群2016年洪水联合防洪调度研究

随着长江上游水库群不断建成投入运行,水库群联合防洪调度势在必行。在分析研究长江洪水组合遭遇和重要防洪对象防洪需求的基础上,采用集合与解耦相结合的方法,按照就近有效与遏制洪源相结合的原则,提出长江上游水库群联合防洪调度总体布局。以防御长江1954年洪水为目标,分析了联合防洪调度的效益;回顾了水库群联合调度方案指导下2016年实际防洪调度的过程及当时的考量,总结分析了水库群联合调度的成效,提出了长江流域水库群联合调度的下一步努力方向。

面向多区域防洪的长江上游水库群协同调度模型

长江上游水库群是长江流域防洪工程体系的重要组成部分,承担着水库所在河流、川渝河段以及长江中下游的防洪任务。长江流域面积广大,水系众多,洪水地区组成与遭遇十分复杂,防洪需求众多,防洪对象分散,且要兼顾发电、航运、供水、生态、库区安全等多种因素,水库群防洪调度面临大规模、多区域、多层次等协同调度技术难题。以长江上游25座控制性水库为研究对象,基于防洪格局和防洪任务将水库群防洪调度划分为核心、骨干和群组水库,阐明了水库群多区域协调防洪的调度节点和角色定位,提出了兼顾"时-空-量-序-效"多维属性的模型功能结构,构建了长江上游水库群多区域协同防洪调度模型,并在长江流域防洪调度形成示范应用,以挖掘长江上游水库群防洪调度潜力,进而提升长江流域防洪调度管理水平。

长江上游水库群联合蓄水调度初步研究与思考

蓄水期是长江中下游地区用水需求最集中的时期,蓄水调度是实现水库综合利用任务最重要的环节。根据水库汛期承担的防洪任务,将长江上游蓄水水库分为仅承担所在支流防洪、自身无防洪任务但承担长江中下游防洪以及承担所在支流和长江中下游双重防洪任务的3种类型。重点分析了承担本河流和配合三峡水库承担长江中下游双重防洪任务的部分控制性水库防洪与蓄水的关系,并探讨了水库提前蓄水的可行性;结合来水的不确定性,分析了在特枯水年、偏枯水年和偏丰水年等不同典型年下三峡水库蓄水调度方式及应对措施。另外就水库群联合蓄水调度研究面临的挑战,提出了亟待开展的工作建议。

上游水库群蓄水对三峡水库8～10月来水影响

随着长江上游水库的陆续建成和运行,形成可供时空调配的巨大水量,将对三峡水库蓄水产生影响。选择单库调节库容大于5亿m3、2015年前建成并投运的大型水库为研究对象,通过还原计算三峡坝址处的天然径流系列、分析大型水库蓄水对径流的影响,计算了上游大型水库蓄水对8～10月三峡水库来水的影响量。结果表明,2011年水平年,长江上游水库运行对8～10月三峡水库各旬入库径流量影响不大;到2020年,上游大型水库运行对三峡水库径流影响将加大,应加强对水库群联合调度和水量分配原则研究,以充分发挥水库群综合效益。

长江上游水库群联合调度对武汉地区的防洪作用

武汉地处长江中游,是长江经济带中部城市群的核心,战略地位非常显著,有必要在新的长江流域防洪体系整体格局下,针对武汉地区防洪问题开展具体研究。为此,首先梳理了武汉地区防洪规划和防洪形势,分析了长江和汉江洪水遭遇情况,探讨了长江干流来水大时和汉江来水大时的汉口站水位情势,明确了城陵矶防洪和对武汉防洪的关联性。在此基础上,探明了武汉地区防洪控制需求,研究了上游水库群配合三峡水库对长江中下游联合防洪调度的方式,开展了对典型年份长江上游水库群联合调度的计算分析,阐述了长江上游水库群联合调度对武汉的防洪作用。研究成果可为编制长江流域水库群联合调度方案提供科学依据和一定的技术支撑。

广域预报信息驱动的水库群实时防洪全景调度研究

针对已有防洪调度模型与方法无法有效应对上下游断面间水力联系的复杂性,未能准确提供并充分利用多个关键性控制断面的水文信息,尚不足以合理协调区域防洪和整体防洪安全的问题,本文开展了多断面洪水广域预报信息驱动的水库群实时防洪全景调度研究。首先依据水库防洪调度规程,使用一维水动力学模型模拟生成多种设计洪水条件下干支流河道沿程断面的水文过程,构建反映水库调蓄影响下的上下游断面间洪水演进动力特性的数据集,并以此为依据建立多断面水位流量的交互效应线性回归预测模型,实现干支流多断面洪水广域预报。在此基础上,提出广域预报信息驱动的梯级水库群防洪全景调度方法。为验证本文模型有效性,以长江上游梯级水库群为实例对象开展研究。结果表明:本文模型在下游断面实时防洪状态与上游库群调度决策之间较好地建立了一种动态响应的互馈机制,能够有效解析调度决策对下游防洪断面的影响,充分利用多断面洪水广域预报信息进行防洪全景调度决策,更好地保证并协调流域中区域和整体的防洪安全。研究成果已在长江三峡水利枢纽调度通信中心初步应用,促进了长江上游水库群防洪调度水平的进一步提升。

长江上游梯级水库建成后的三峡水情预报

通过分析长江上游干支流众多水库建成后对三峡水库水情预报带来的影响,并针对三峡水库蓄水后库区水文水力特性已经发生较大改变的实际情况,对原有的预报方案进行改进。考虑到三峡水库以上已建、在建水库的影响,分别采用Urbs、MIKE11等在国外应用较广的水文、水力学模型进行三峡区间产汇流和洪水演进研究,并将模型应用于2009年7月30日~8月4日的三峡水库坝前水情预报中。实践证明,预报成果精度较高,可以作为三峡水库调度依据。

三峡水库连续11 a实现175 m满蓄目标

三峡水库水位蓄至175.0m,实现了2020年175 m试验性蓄水目标,标志着三峡水库自2010年以来连续11a完成175m蓄水任务,为今冬明春有效发挥供水、生态、发电、航运等综合效益奠定了良好基础,为三峡工程竣工验收转入正常运行创造了有利条件。为科学合理安排今年三峡水库试验性蓄水工作,国家防总副总指挥、水利部部长鄂竟平多次主持会商,对长江上游水雨情、三峡及上游水库群蓄水进行分析研判,提出具体要求。

长江三峡上游大型水库群拦沙效应预测

定量研究水库的拦沙效应是揭示水库对河道泥沙输移影响的关键之一.在系统分析三峡上游已建大型水库拦沙作用的基础上,提出了长江上游水库群综合拦沙率计算公式,预测了在建及拟建大型水库运行后三峡上游大型水库的拦沙效应.研究结果表明,现状条件下(1991-2005年),三峡以上地区大型水库拦沙量约为9 860万t/a,大型水库群综合拦沙率约为20.3%.近期拟建大型水库运行后(2020年),三峡以上地区大型水库群年均新增拦沙量将达25 500万t/a,大型水库群综合拦沙率将增加至75.2%.

长江中游荆江河段2020年与1998年洪水对比分析

为提高荆江河段洪水防御水平,采用2020年、1998年实测洪水资料,从洪峰水位、流量、主要控制站径流量、洪水时段洪量、主汛期水面线等方面,比较分析了长江中游荆江河段2020年洪水与1998年洪水,并研究2020年长江中游荆江河段洪水位成因。结果表明:荆江河段2020年洪峰、洪量与最高水位小于1998年。造成2020年荆江河段洪水的主要原因为上游来水量大、荆江三口分流比减小以及洞庭湖顶托影响。长江上游水库群洪水期间,联合调度发挥巨大的作用,有效削减了洪峰、洪量,缩短了高水位时间,提高了抵御洪水的能力。研究成果可为荆江河段防洪减灾、水文测报、江湖治理等工作提供技术支撑。

长江上游大型水库运行对长江上游水文过程的影响

2000年后,长江上游大型水库建设进入快速发展阶段,本文分析了长江上游60多座大型水库调节下上游主要水系出口控制水文站的径流变化过程。通过长年径流系列分析,大型水库群的调节使主要水文站汛期径流略有减少,而非汛期水量有明显增加,且径流过程比较平稳,有利于流域水资源的利用。由于水库群汛前预泄,流域5月份径流增加到汛期水平;汛后水库群蓄水,下泄径流减少到枯季水平,从而使汛期提前到来,又提前结束,汛期向前平移了一个月,显著的改变了天然径流的时空分布,将给中下游防洪形势带来新变化。根据上游水库群不同建设水平,分析了三峡枢纽的调度响应。认为在保障长江上游大型水库汛后蓄水保证率的前提下,上游水库的进一步建设有利于三峡枢纽的兴利效益。

长江宜昌至安庆段航道新的建设目标探讨

文章简述宜昌至安庆段航道现状,分析长江沿线有关政府、部门、行业、企业对该段航道建设新目标的需求,介绍有关单位的主要研究成果,阐述作者的基本意见,探讨当前存在的主要问题及下一步工作建议。

数字新闻台

1三峡水库拦截洪水81.9亿立方米2020年8月中下旬,受持续强降雨影响,长江发生2020年第5号洪水。这次洪水来势汹汹,长江三峡水库迎来了自2003年建成之后最大的洪水,其中最大入库流量达75000立方米/秒!据统计,从8月16日至8月22日8时,仅仅6天时间,长江上游水库群累计拦洪141亿立方米,其中三峡水库拦洪81.9亿立方米。

三峡入库沙量变化趋势及上游建库影响

定量研究上游水库拦沙效应是揭示三峡入库水沙条件变化的关键之一。本文分析了长江上游12000多座水库拦沙对三峡水库来沙量减少的影响,并预测在建、拟建水库运行后三峡入库沙量变化趋势。结果表明,1991-2005年三峡上游水库群年均拦沙约18000万t,其中嘉陵江和金沙江流域水库群的年均拦沙量分别为6010万t和5000万t,占总拦沙量的33.8%和27.7%;1991-2005年三峡上游水库群拦沙年均减少三峡入库沙量为11000万t,与1990年前相比,年均新增减沙量为9510万t,占三峡入库总减沙量的59.9%。长江上游近期拟建大型水库运行后,三峡入库沙量将减至9030万t/a,仅为1956-1990年沙量的18.3%。