考虑生态流量约束的梯级水库分期消落水位多目标优化调度

针对如何表征枯水期季节性特征、优化分期消落水位来指导水库群消落调度的科学问题,提出了考虑生态流量约束的梯级水库分期消落水位多目标优化调度模型。以金沙江中下游6座水库与三峡水库为研究对象,综合运用多种数理统计方法划分流域枯水期;采用逐月滑动计算法推求梯级水库分期消落水位;以生态和发电效益最大为目标函数,利用NSGA-Ⅱ算法求解调度模型,得到不同来水情景下梯级水库枯水期消落调度方案。研究结果表明:不同来水情景下,相较于常规调度方案,选定的优化调度方案可增加梯级水库发电量30.20亿~52.27亿kW·h(增加2.3%~5.0%)和供水量83.15亿~87.14亿m3(增加5.8%~7.4%),并提高河道生态流量保证率2.6%~22.9%。研究成果可为协调梯级水库生态和发电调度提供技术支撑。

龙滩水电站汛前消落水位优化及规律研究

龙滩水电站是红水河开发的控制性水库,开展龙滩水电站汛前消落水位优化研究,对流域防洪安全、供水安全、电网用电安全意义重大。在分析龙滩水电站汛前消落运行现状及调度需求的基础上,建立了龙滩水电站汛前消落优化调度模型,并通过进化算法对模型高效求解,然后在多年优化调度方案集的基础上对龙滩水电站优化消落水位规律进行深入分析,提炼龙滩水电站汛前消落水位优化调度规则。结果表明通过优化龙滩水电站汛前消落水位过程,能够显著提高梯级水库群的多年平均发电效益,所提炼的龙滩水电站汛前消落水位优化调度规则能在实际调度运行中提供技术支撑。

基于BP神经网络的龙羊峡水库年末消落水位控制研究

龙羊峡水库长期处于低水位运行,严重影响了其综合效益。运用逐步回归的方法寻找影响水库年末消落水位的主要因素,以此为基础,建立了控制龙羊峡水库年末消落水位的BP神经网络模型,并采用长系列资料对逐步回归模型和BP神经网络模型的预测结果进行了比较和误差分析。结果表明,BP神经网络模型优于逐步回归模型。

两河口水库三种年末消落水位控制方式研究

为分析不同消落水位控制方式及流域来水年际差异性对梯级系统中多年调节水库调度结果的影响,本文以雅砻江流域中下游梯级水库群为例,基于多维动态规划的最优化计算结果,对比分析了三种针对两河口水库的多年调节水库年末消落水库控制方法,即固定消落水位控制方式、函数形式控制方式和基于动态控制阈的动态控制方式,提出了一套新的梯级系统中多年调节水库年末最佳消落水位优化控制方法,实现了多年水库年末消落水位的优选问题与来水频率差异性相耦合。研究成果可用于指导含多年调节水库的梯级水库联合优化调度,具有显著的社会效益和经济效益。

确定梯级水库中多年调节水库年末消落水位的模糊多目标决策法

在分析多年调节水库水电站发电量与水库蓄能量关系的基础上,建立了确定梯级水库中多年调节水库年末消落水位的模糊多目标决策模型.求解该模型可得到在给定权重下多年调节水库的年末水位及各级水电站相应的最优发电量.

乌溪江梯级湖南镇水库年末消落水位研究

本研究结合乌溪江梯级水库自身的特点,分别对其丰、枯流量系列进行了全梯级长系列连续径流调节计算,并建立了若干基于供水和发电的综合评价指标。通过对不同消落水位下这些评价指标的变化情况进行分析,确立了乌溪江梯级湖南镇水库的年末消落水位的合理取值范围,成果具有一定实用性。

冶勒水库年末消落水位研究

提出了冶勒水库在考虑丰枯分时上网电价条件下,确定年末消落水位的方法。研究表明,分时上网电价政策下年末消落水位对冶勒水库的运用调度产生很大影响。研究中提出的考虑丰枯分时电价水库长期优化调度模型,可以确定较优的年末消落水位,使水电站可靠出力提高,发电收益提高。该方法对分时上网电价政策下,多年调节水库的调度运用具有推广价值。

协调发电量及弃水量的水库群汛前消落水位研究

汛前消落水位是连接梯级水库枯水期和主汛期的关键水位。现有消落水位研究多强调消落期发电效益,而不考虑主汛期弃水风险,且难于考虑机组检修、生态流量等复杂约束条件,导致研究成果在实际中难以应用。为此,以梯级水库的发电量最大和弃水量最小为目标,提出一种双层优化调度模型:外层优化水库群汛前消落水位,内层采用DDDP-SA算法优化水库群枯水期至主汛期的调度轨迹,同时由历年机组检修情况确定出力约束,综合确定梯级水库汛前消落水位区间。以清江梯级水库为例,推荐的水布垭及隔河岩水库的汛前消落水位区间分别为368~371 m、185.5~187 m。提出的方法能为梯级水库汛前消落水位制定提供技术支撑。

基于分时电价的多年调节水库年末消落水位研究

针对梯级水库中多年调节水库年末消落水位优选问题,结合分时电价下梯级水库中长期发电优化调度的特点,建立了分时电价下多年调节水库年末消落水位优选模型,并应用协同进化遗传算法对模型进行了求解。乌江梯级水库实例计算结果表明,该模型与求解方法可靠、合理,为分时电价下梯级水库发电优化调度提供了理论计算依据。

两河口水库建成对下游梯级汛前消落水位的影响

随着两河口水库下闸蓄水,雅砻江中下游梯级水库调节能力增加约80%,对下游5个梯级电站运行方式影响较大。针对上述情况,从流域梯级电站投运水平影响开展分析研究,梳理了雅砻江梯级水电站的调度任务和基本调度方式,分析了流域水电站建设、电网建设及水资源管理等边界条件,建立了梯级水电站联合优化调度模型,选取5个动能指标,研究了两河口水库建成调蓄对下游梯级汛前消落水位影响趋势、程度和对动能指标的影响。结果表明:两河口水库建成后,锦屏一级水库在丰水年条件下减少了水库消落深度,增加了锦屏一级水库汛前发电水头;在来水偏枯时,锦屏一级水库增加了消落深度,加大了对下游4个梯级的补水力度。研究成果可为梯级水库优化调度提供参考。

水电站利用下游消落水位发电时厂房水位流量关系探讨

对水电站而言,厂房断面水位流量关系是确定水头的依据之一,其分析计算是电站水能计算中很重要的工作。一般情况,水位流量关系分天然和受回水顶托影响两种,贵州省洪渡河上红毛洞水电站下游沙坝水电站已建并运行多年,上游冉渡滩水库正在建设中,红毛洞水电站利用了下游电站3m的消落水头,其水位流量关系有一定的特殊性。文章以红毛洞水电站为例,对利用下游电站消落水位发电时的厂房水位流量关系进行探讨。

多年调节水库年末消落水位两种确定方法的对比研究

在分析多年调节水库年末消落水位确定方法的基础上,运用两种方法对消落水位规则进行研究:多目标决策建立预测模型、统计回归建立预测函数。通过实例分析,对比两种方法各自的优势及适用条件。

水库消落水位与水能充分开发利用研究探讨

充分利用水能,优化合理规划建设水库梯级电站,是创建节约型社会,建设和谐水电的必然进程,本文探讨介绍梯级水库电站之间如何科学规划设计、合理衔接、优化调节运用的可行性和实例。

基于透明土的库水位骤降下消落带滑坡-伞型锚体系变形破坏机理

消落带是关系到库岸滑坡稳定性的敏感地带,尤其在库水下降作用下,消落带应力、渗流及变形发生明显改变。而伞形锚作为一种新型锚固技术,以其结构简单、安装方便、承载力高等优点逐渐运用于工程实践。因此,研究库水位骤降下消落带滑坡-伞型锚固体系破坏机理具有重要意义。本文以新疆TH1水库滑坡水位消落带为原型,采用透明土模型试验,考虑不同坡角和锚固间距,设计了6个消落带滑坡-伞型锚固体系物理试验。采用粒子图像测速(PIV)技术获得了滑坡内部位移、速度和宏观变形数据。结果发现:(1)较未加固模型,减少坡角、植入伞型锚杆可以明显提高消落带滑坡稳定性,减少消落带滑坡滑移速度及破坏程度;(2)不同锚固间距与消落带坡角条件下,消落带滑坡-伞型锚固体系呈现3种典型破坏模式:完全贯穿式,局部滑移式及多级滑移式;(3)坡角越大,滑坡受库水位骤降影响越大,滑动面越深,而伞型锚杆的植入可以改变滑动面的形态、位置,提高滑坡整体稳定性。

基于决策树技术的多年调节水库年末消落水位研究

本文建立了判别多年调节水库年末消落水位的决策树,并以乌江上游梯级为实例进行了验证。结果表明,应用该决策树指导乌江上游梯级水库运行调度具有概念清晰、操作简便等优点,多年平均可增加梯级发电量2.66亿kW.h,研究成果已成功应用于生产实践中。

电力市场环境下多年调节水库年末消落水位研究

针对梯级水库中多年调节水库年末消落水位优选问题,结合电力市场环境下梯级水库中长期发电优化调度的特点,本文建立了电力市场环境下多年调节水库年末消落水位优选模型,并应用协同差分演化算法对模型进行了求解。通过乌江梯级水库实例验证,计算结果表明本文所提出的模型与求解方法具有可靠性与合理性,为电力市场环境下梯级水库发电优化调度提供了理论计算依据,具有应用推广价值。

基于专家系统的多年调节水库年消落水位优选

多年调节水库年末消落水位是协调当年与未来效益的重要控制变量。为了在未来可能来水不确定的情况下优选当前年末水库水位,构建了年末消落水位优选专家系统总体框架,分析了年末消落水位形成模式,给出了推理数据源生成方法,在推理机中实现消落水位推理。滩坑水库实证结果表明:该方法推理出的消落水位与最优解接近,且发电量与多年连算最优解差距很小,供电稳定性和水资源利用率等指标也达到较高水平,对于指导多年调节水库年度发电计划的编制有实用价值。

三峡水库水位消落区典型土壤磷释放特征及其环境效应

由于三峡水库水位消落区具有特殊的水文特征和发达的农业耕作管理,该地区成为库区磷释放的一个敏感地带。对消落区土壤磷释放特征的研究对保护水库水质有着重要的意义。模拟三峡水环境的磷浓度,对消落区中典型土壤类型进行淹水模拟实验,研究发现,在0.1～1.6 mg/L的水体磷浓度范围内,土壤磷释放特征呈现出3种模式,即释放型、吸附型和释放/吸附型。水土界面的磷行为主要取决于土壤EPC0与水体中磷浓度的关系。当土壤EPC0高于初始磷浓度时则以释放为主;低于初始浓度则以吸附为主。借助土壤磷素水平与EPC0的相关关系,以Olsen-P为评价指标,可确定三种模式的阈值。当土壤Olsen-P含量高于123 mg/kg时,土壤为释放型,这类土壤的分布区是磷污染源区;当土壤Olsen-P含量低于14.4 mg/kg时,土壤为吸附型,这类土壤分布区不易成为磷释放源;当土壤的Olsen-P含量介于二者之间时,土壤属于释放/吸附型,这类土壤存在源-汇之间的动态转化。

基于蒙特卡罗法的白家包滑坡库水位消落可靠度分析

可靠度理论考虑了滑坡岩土体本身的复杂性、离散型、不确定性,相比传统确定单一的滑坡稳定系数算法,通过可靠度指标、失效概率、各参数敏感性等对滑坡稳定性进行综合评价,更加符合工程实际。基于蒙特卡罗随机抽样算法,通过3 000次模拟抽样对三峡库区白家包滑坡在库水位消落两种工况下的可靠度和参数敏感性进行了对比分析。滑坡可靠度分析表明:两种工况下滑坡整体都表现出随着库水位快速消落其稳定系数均值减小、失效概率增大,且库水位消落速率越大这种现象越明显;当以工况2运行时滑坡失效概率超过50%,滑坡整体有失稳的可能。滑坡参数敏感性分析表明:两种工况下该滑坡滑带土体的重度(γ)与滑坡稳定系数呈现微弱的正相关性,且随着库水位消落其相关性呈现增大的趋势;滑带土体的内摩擦角(φ)与滑坡稳定系数的正相关性远大于内聚力(c),且随着库水位快速消落这种正相关性呈现微小的削弱;对比两种工况,工况2参数敏感性"增幅"、"降幅"都大于工况1。

洪家渡水电站水库最低消落库水位的探索

水库调度过程中充分考虑最低消落库水位的控制运用对整个梯级电站的经济效益有着重要而深远的意义,为此根据洪家渡水电站水库在乌江流域的重要位置和自身特点,通过对比分析后建议以1 095.0 m为洪家渡水电站水库的最低消落库水位,同时阐述了最低消落库水位的重要作用。