海勃湾水库2019—2022年排沙调度实践与排沙影响因素研究

水库淤积一直是困扰水库管理部门的难题,科学合理地进行水库调度实现水库高效排沙是解决水库淤积的有效手段。分析黄河海勃湾水库2019—2022年的排沙调度过程,并结合建库以来汛期的进出库水沙资料,开展海勃湾水库高效排沙的相关研究。研究结果表明:2019年、2020年和2022年均实现了水库排沙的目的,2019年基本实现冲淤平衡,而2020年和2022年排沙效果较好;坝前水位是影响海勃湾水库排沙的关键影响因素,入库流量与入库沙量是影响出库沙量的重要影响因子,通过对影响因子的拟合,得到了海勃湾水库排沙经验公式;不同入库水沙条件须搭配不同的调度措施才能实现水库的高效排沙,应通过合理搭配入库水沙条件以及坝前水位,实现水库的高效排沙。

2018年~2022年三门峡水库运用与河道冲淤分析

2018年11月~2022年10月,三门峡水库来水来沙,洪水情况,水库冲淤情况及潼关高程发生新的变化。①来水较丰,潼关站年均径流量为393.74亿m^(3),沙量主要来源于汛期,约占全年88%。②共发生21次洪水,洪水期年均来水量134.4亿m^(3),占汛期来水量的62%。③各年汛期累计散泄天数分别为19天、23天、28天、18天和13天。④潼关以下河段发生了累积性的冲刷,冲刷量达0.874亿m^(3)。2020年与2022年由于水库过早结束汛期运用向非汛期过度发生淤积外,其余各年均冲刷。⑤潼关高程从2017年汛后到2022年汛后累积下降0.21m,2020年和2021年黄淤41断面上下断面发生冲刷,汛后潼关高程分别较前一年降低0.51m和0.49m,2022年非汛期潼关高程有较大幅度回淤抬升,汛后潼关高程较上一年抬升0.58m。

基于智慧灌溉系统的疏勒河灌区来水量预测分析

文章采用皮尔逊Ⅲ型偏态分布模型对径流过程进行模拟,以2005年作为预测年份,历史水文数据选择1954—2004年的数据,以获得2005年径流过程。同时,在年际上对2011—2019年的径流量都进行预测模拟,利用相对误差和绝对误差对预测数据进行检验,发现从年内、年际预测的数值和观测实际值相比较都在30%正常范围内,大部分观测的数值和模型预测的数值都非常接近,说明目前预测预报系统能够准确地预测疏勒河昌马水库上游来水量,能够为流域水资源科学配置和来年用水计划制定提供技术支撑。

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。

基于RIME-VMD-SSA-LSTM法研究非生态因素影响的来水预报模型

对于上下游电站群落较多的来水预测问题,使用传统水文模型预测水库来水流量误差较大,流量测点信息包含大量非线性影响因素。以鲁布革电站汛期来水数据为例,采用RIME-VMD-SSA-LSTM组合算法研究上游具有较强非生态因素干扰的水库短期来水流量预测模型。结果显示,基于该算法提出的流量预测模型,4项评价指标(RMSE=8.8743、MAE=6.3193、MAPE=3.5335%、R2=0.98631)较好,最大预测误差控制在50%以内,相对于LSTM法及VMD-LSTM算法,在有较强非生态因素干扰下,可更精确地预测短期来水情况。

来水偏枯形势下集控水电厂的提质增效措施

研究在来水偏枯形势下流域水电站群的提质增效措施。通过对流域水电站群运行现状和存在的问题进行分析,从提高水电站群发电效率和水位利用效率等方面提出了相应措施,并对其有效性进行探讨。结果表明,这些措施可以有效提高流域水电站群的经济效益和社会效益,同时也可以缓解来水偏枯对水电站经济运行的影响。

鄱阳湖水位对五河来水的时空响应研究

鄱阳湖水位受到长江干流和湖泊流域五河来水(五河分别为赣江、抚河、信江、饶河、修水)的共同影响,其中五河径流为鄱阳湖的主要来流。为探究五河来水变化对鄱阳湖水位的时空影响,结合数据驱动模拟与敏感性分析方法,定量研究了鄱阳湖水位与五河来水的响应关系。首先,结合PSO-GA算法和支持向量回归(SVR)技术建立了湖泊水位预测模型,模拟分析鄱阳湖水位与五河来水的时间响应关系;然后,基于此模型采用连续预测方法研究了鄱阳湖水位对五河来水响应的空间分布特征。结果表明,鄱阳湖水位对五河来水变化响应较强的时期在5~7月,尤以5月响应程度为甚;空间分布上,鄱阳湖湖区中部对五河来水变化的响应程度最高,以2010年5月为例,当五河来流增加40%时,都昌站水位一周内平均可抬高1.16 m,北部星子站、湖口站分别平均抬高1.15、1.03 m,南部棠荫站、康山站平均抬高0.97 m。结果明确了鄱阳湖水位对五河来水的时空响应特征,可为鄱阳湖水资源管理及流域优化调控提供科学依据。

水光互补基地水库调度图绘制及应用策略

针对水光互补基地调度问题,提出了一种新的水库调度图绘制方法,该方法根据来水频率分组进行水库调度图绘制,并给出了水库调度图的应用策略。澜沧江上游西藏段实例应用结果表明,该方法所得结果符合工程实际要求,有利于电网的稳定运行,提高了混合发电系统的发电效益。

杭州湾北沿上海段水下地形冲淤变化特征

基于2005—2020年上海市滩涂实测地形、气象数据及开发建设资料,以杭州湾北沿上海段为研究区,定性与定量、整体与局部相结合,分析其水下地形冲淤变化特征,探寻演变原因及影响。结果表明:杭州湾北沿上海段近16年整体呈强度渐弱的冲刷态势,共冲刷1.482亿m^(3),年均冲刷深度为2.886 cm,金山深槽虽受强潮及圈围工程的影响兼具强冲刷及强淤积,但整体表现为冲淤均衡略显冲刷,冲刷强度仅为研究区域冲刷的12.1%;上游来水来沙的减少使得杭州湾北沿维持冲刷态势,潮流挟沙补充作用随涨潮潮差增大而增强,冲刷强度减弱,圈围区域岸线稳定,贴岸冲刷较强,地形变化较为剧烈。

来水不确定对跨流域工程供水调度风险的影响

为量化径流预报的不确定性所产生的供水风险,本文以引汉济渭跨流域调水工程为研究对象,基于来水不确定性的概率分布定义了供水风险,以此建立与求解了供水调度模型,获得了不同预报误差的多尺度供水风险值,厘清了风险升级的预报临界误差,揭示了来水不确定性对跨流域调水工程供水风险的影响。研究表明:产生供水风险的径流预报误差阈值为15%,且预报误差与供水风险呈二次幂函数关系;三河口水库可利用其多年调节水库的性能,缓解预报误差带来的供水风险;将供水风险分为轻险、中险和重险,确定了风险升级的阈值分别为0.117、0.190,对应的预报误差分别为24.0%、32.7%。研究成果将为保障陕西省引汉济渭工程等跨流域调水工程的调水安全提供决策依据。

考虑湖泊来水结果的分层耦合水量调度模型研究

引江济淮工程横跨长江、淮河两大流域,是缓解当地水资源短缺,提高工程利益等问题,向河南段供水的重大跨流域调水工程。在引江济淮工程供水侧及需水侧未知的情况下,利用菜子湖、巢湖和瓦埠湖的调蓄能力反向优化渠首引江水量,正向优化分水口门的取用水过程,采用模拟模型和正反双向优化模型分层耦合的形式,依据水量平衡原理来构建引江济淮工程中长期水量调度模型。针对来水情况和用水需求两部分构建典型年调度情景集合,基于不同水平年各湖泊来水预报结果,口门需水过程及工程约束条件,采用引入自适应参数修正机制的差分进化算法及逐步优化算法进行求解,以此制定引江济淮工程年水量调度方案。以2030年规划水平年丰水年为例对分层耦合水量调度模型及常规优化调度模型进行对比分析,由于分层耦合水量调度模型优化了湖泊调蓄过程并对湖泊水位进行约束,故该模型在引江水量、受水区缺水量及湖泊利用程度方面效果更优。结果显示,该模型在满足分水口门用水计划的基础上,降低了湖泊弃水量,同时湖泊末水位偏差值较小,逐旬水位变幅多保证在0.1 m内并使湖泊处于高水位运行状态。该模型得到的年水量调度方案能有效的利用当地水资源,提高水资源利用效率,为引江济淮工程运行调度和调度方案的编制提供了技术支撑。

面向产漂流性卵鱼类繁殖的水电站生态水文过程调控

基于水利工程影响下的产漂流性卵鱼类繁殖需求分析,开发了一种面向产漂流性卵鱼类繁殖的水电站生态水文过程调控方法,通过同步滚动调整启动时机和变动出库流量增幅来人工制造生态脉冲;在确定调控原则和目标的基础上,提出了水电站生态水文调控模型,并进行模型求解;在金沙江中游河段目标鱼类繁殖所需生态脉冲过程、中长期来水预测已知的前提下,将模型应用到梨园水电站生态水文调控实践,结果显示与模型类似工况的求解结果相近。实例验证了所提方法的可行性,可为其他已建水电站开展生态水文调控提供参考。

水库预报调度模型应用研究

围绕全面提升水旱灾害防御能力的重点,探索新阶段水利高质量发展路径。珠海市水旱防御指挥决策支持系统平台依托珠海市“三防”系统二期工程,很好地契合智慧水利的相关要求。平台集成新安江模型构建的来水预报模型和基于水量平衡原理构建的水库调度模型,结合降雨预报数据,对水库来水情况作出预报,并基于输入的排水、供水量,即时反映水库的水位与库容变化情况。通过对平台的这两部分模型进行详细介绍与案例展示,证实具有较好的实用性,能够适用于珠海市流域水库。该平台可以在水库日常运行管理中,为水库管理人员预报调度提供帮助,也可为类似问题提供经验借鉴。

基于改进TENNANT模型的大洋河干流生态需水评估

结合改进的TENNANT模型对大洋河干流生态需水进行评估。结果表明:改进的TENNANT模型可综合考虑最大和最小生态需水量,对河流不同来水频率下的生态需水进行评估,相比于传统TENNANT模型,更适合东北地区方季节性河流生态需水评估。

基于成因分析法和周期叠加法的中长期天然来水预测分析

由于地理位置原因,东北地区年际降水量变化大,科学有效地预报该地区中长期来水是合理进行水库调度工作的关键。文章讨论了二松流域和鸭绿江流域的气候特点,基于其间云峰、水丰、白山、丰满4座水库1986—2021年的年天然来水资料,运用成因分析法和周期叠加法实现了水库天然来水的预测,并验证了两方法预报中长期来水的可行性。研究数据表明:成因分析法模型与实际值拟合度超过0.6,周期叠加法预报合格率超过70%。2021年来水预测成功率达到87.5%,其中周期叠加法预报效果更好。两种方法可有效地实现东北地区中长期来水的预报,为水文要素预报研究提供了实践参考。

黄河内蒙古河段将全线流凌 水利部周密部署黄河防凌各项工作

据水利部受前期冷空气影响,2023年11月14日,黄河内蒙古头道拐河段首次流凌,较常年偏早6 d,黄河进入2023—2024年度凌汛期。11月21—24日,寒潮天气过程正影响我国北方大部地区。据预报,23—24日内蒙古自治区包头、托克托气象站日均气温将达零下10℃左右,综合考虑气温、水温、河道条件及上游来水情况,内蒙古河段将全线流凌,11月25日前后可能出现局部封河。

梨园水电站径流分析与模拟

对梨园水电站降雨及入出库流量变化趋势进行了分析,并对其水电站径流过程进行分析和模拟。结果表明,梨园水电站来水受上游融雪影响,每年3-5月融雪径流和地下径流是梨园流域的主要来水补给项,6-10月降雨径流是梨园流域主要来水补给项。明晰流域来水机理,选取合适的径流预报模型并率定敏感性参数可提高水电站来水预测准确性,为进一步优化调度方案提供数据支撑。

浅析万家口子水电站水库调度运行现状

通过分析万家口子水电站水库运行调度现状,指出水库调度工作存在的问题,提出改进建议。分别介绍了工程概况、水情测报系统现状、来水和发电情况,分析总结水库运行调度成效,并就当前水库调度存在的问题提出了改进建议,为下一步水库优化调度工作提供借鉴。

珠江河口及粤东沿海地区挡潮闸水利计算

针对珠江河口及粤东沿海地区的地形条件、洪涝特点和潮汐特性,对于堤围、圩等内部的河网建立了基于水量平衡的“平湖法”计算方法,来确定水闸规模,但平湖法的基本假定与实际情况差别较大,往往导致水闸规模偏小,因此,亟需探究制约水闸水利计算精度的因素,对下一步水闸水利计算,更精确确定水闸规模提供有效支撑。对于河道的计算,考虑了河流比降等因素,利用等效库容思想对“平湖法”进行改进,最终确定了对于某一特定河道,只有一个确定的L_(p),任意一时间的水面线对应平均水位Z_(pj+1),可以按x坐标为L_(p)处的水面线上的水位值进行确认。L_(p)值的确认保证了水闸水利计算的一定精度,又保证了“平湖法”的通俗、简单、实用的特性,同时总结了在有资料及无资料情况下,内江来水过程及外江洪潮水位或设计过程的确定方法,能较为有效地指导生产实践。

主汛期现历史同期最低水位对洞庭湖区不利影响分析

洞庭湖是长江流域生态安全的重要屏障,对防洪、粮食安全、区域经济发展具有重要的作用。针对2022年洞庭湖主汛期出现历史最低水位的现象,从“四水”来水、四口分流变化分析其原因,探讨了低水位对水资源、水环境和水生态带来的不利影响,提出“引、蓄、调、拦”等综合治理对策建议,为加快复苏洞庭湖综合功能提供参考。