华西秋雨与梅雨对三峡水库蓄水调度影响分析

长江中下游梅雨和上游华西秋雨分别发生于三峡水库主汛期前、后两个时期,是判断洪水遭遇与蓄水时机的重要依据。分析了梅雨和秋雨的时空分布特征、三峡水库7 d和15 d洪量系列的汛期分期及其对汛末蓄水的影响。结果表明:长江中下游梅雨发生在三峡水库主汛期前,长江上游华西秋雨最早8月21日开始;梅雨最晚8月8日结束,出梅后,长江中下游防洪压力减轻,三峡水库可提前释放城陵矶防洪库容;三峡水库8月29日进入后汛期,洪水量级适中,可考虑提前蓄水以充分利用秋汛洪水资源。综合梅雨、秋雨和三峡汛期分期的关键时间节点,在确保防洪安全的前提下,建议三峡水库自8月8日起实行汛期运行水位动态控制和提前蓄水调度。

丹江口水利枢纽汛末提前蓄水方案研究

丹江口水利枢纽是汉江综合利用开发治理的关键性水利工程,是南水北调中线工程的水源水库,按照调度规程,丹江口水库汛末蓄满率低。为提高丹江口水库水资源利用效率,在充分分析汛末提前蓄水必要性的基础上,通过水文气象预报耦合,提出了汛末提前蓄水方案。结合2021年汛末提前蓄水实践,对提前蓄水的风险和效益进行了分析。结果表明:实施汛末提前蓄水至少能提高27%以上蓄满率。蓄水方案可操作性强,能够为丹江口水库实际调度提供可靠的技术支撑,以进一步发挥丹江口水利枢纽的综合效益。

三峡及金沙江下游梯级水库群蓄水期联合调度策略

针对三峡及金沙江下游梯级水库群汛后竞争性蓄水矛盾,以溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝梯级四库系统为研究对象,采用不同来水年型、蓄水时间和起调水位构建蓄水情景集;以蓄水期期望发电量最大为目标,建立蓄水期多目标联合随机优化调度模型,生成各蓄水情景下的最优蓄水方案;基于蓄满率、梯级期望弃水量、梯级平均期望出力对各方案进行评价,推荐丰水年溪洛渡、向家坝9月11日起蓄、三峡9月10日起蓄,平水年溪洛渡、向家坝9月11日起蓄、三峡9月1日起蓄,枯水年溪洛渡、向家坝9月1日起蓄、三峡8月21日起蓄。

三峡水库蓄水运行初期对径流过程影响分析

依据三峡水库蓄水前后上下游水文站的观测资料,采用TFPW-MK方法对寸滩站、武隆站、宜昌站观测流量的长期变化趋势进行了显著性检验,并对三峡水库蓄水运行以来水库对径流过程的影响做了对比分析。结果表明三峡水库运行对径流总量无明显影响,但对径流的年内过程有一定影响:12-6月水库下泄流量大于天然径流量,而9-11月蓄水期则存在明显的减泄现象,2009年最大减泄流量12 015 m3/s。经优化调整后的三峡水库汛末蓄水方案,对此减泄过程有一定缓解,2010年最大减泄流量7 923 m3/s。

基于NSGA-Ⅱ方法的三峡水库汛末蓄水期多目标生态调度研究

为充分发挥三峡水库的经济效益和生态效益,建立了以三峡水电站发电量最大和下游河道适宜生态流量改变度最小为目标的水库优化调度模型,基于生态水文学法量化了下游河道适宜生态流量。为有效求解多目标优化问题,引入带有精英保留策略的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)作为调度模型的寻优算法。通过比较2015年调度期内三峡水库优化调度方案和现行调度方案的发电效益和生态效益表明:提高生态流量改变度0.63%可使发电量增加2.32%,降低0.58%的发电量将生态流量改变度降低8.86%。该算法避免了对多目标进行加权求解的盲目性,能获得多个兼顾两个目标且分布均匀、收敛性较好的优化调度方案,为决策者提供了多种可行的选择。研究成果为三峡水库蓄水优化调度提供理论依据和具体方案参考。

梯级水库群洪水溃坝模拟

以某河流的7个梯级水库为研究对象,合理地拟定各梯级水库不同大坝类型(土石坝、拱坝、混凝土重力坝)的溃决形式、溃口发生过程及形态,针对各类型水库漫顶即溃坝和土石坝漫顶溃坝,拱坝、重力坝漫顶过流不产生溃坝两种极限状态,运用Dam Break溃坝模型原理,计算主汛期超标准洪水和后汛期超标准洪水时梯级水库的连锁响应以及溃坝洪水向下游库群的演进过程,分析流域内各水库溃坝发生的因果关系,并得出各水库溃坝发生的相对时间及各特征断面的最高水位、流量等特征值。汛期超标准洪水时流域梯级水库的溃坝模拟分析结果,为降低大坝风险、制定应急预案和防灾减灾提供了科学的决策依据。

考虑生态流量需求的梯级水库汛末蓄水调度研究——以溪洛渡-向家坝水库为例

针对溪洛渡-向家坝梯级水电站在汛末期发电兴利、汛末蓄水、无效弃水、下游生态需水等多方面存在的水资源利用矛盾,开展了考虑生态流量需求的汛末蓄水调度研究。首先借助于逐月最小生态径流法,计算了两库水电站蓄水期下游的最小生态流量过程,进而提出了基于调度图的改进提前蓄水方案,并引入了生态流量满足度结合其他兴利指标对蓄水方案进行了评价。研究结果表明:考虑到生态流量需求的改进提前蓄水方案,在提高梯级汛末蓄满率、增大发电效益以及减少弃水量的同时,两座水电站的运行出力、下泄流量过程更加平稳,生态流量满足度也得到了明显提高。研究成果可为溪洛渡-向家坝梯级调度运行、提高蓄水兴利与生态效益提供科学的指导依据。

哈尔滨市汛期特征与年变化

利用哈尔滨市１９５１ ～１９９８ 年候降水量资料，用候降水量突变划分汛期，并对哈尔滨市汛期特征进行分析。哈尔滨市汛期可划分为：提前型、落后型；偏长型，偏短型；连续型、分段型。平均入汛期为６ 月２１ ～２６ 日，最早入汛期为５ 月２１ ～２５ 日，最晚入汛期为７ 月２１ ～２６ 日；平均出汛期为８ 月２６～３１ 日，最早出汛期为７ 月６ ～１０ 日，最晚出汛期为１０ 月１１ ～１５ 日。平均汛期长度为６０ｄ ，最长汛期为１００ｄ ，最短汛期为２０ｄ 。

金沙江下游-三峡梯级水库不同时期调度策略研究

随着乌东德、白鹤滩水库的相继蓄水,金沙江下游-三峡梯级水库联合调度模式逐渐由四库向六库转变,相应梯级水库联合调度策略将发生变化。将水库全年调度时期划分为消落期、汛期、蓄水期,对近5 a不同调度时期溪向-三葛梯级四库调度策略进行总结分析,就金沙江-三峡梯级六库联合调度策略进行研究。结果表明:梯级水库在不同调度时期的调度任务和调度策略不尽相同。随着四库到六库的转变,各个调度时期,在完成调度任务的前提下,调度策略均需要发生一定的转变。研究成果可为后续梯级六库全面联合调度做铺垫。

汛末蓄水期神农溪库湾倒灌异重流特性及其对水华的影响

为研究三峡水库神农溪库湾倒灌异重流特性、光混比特性及其对水华的影响,根据神农溪库湾的地理特性及库湾区域性水华特性,从神农溪河口至回水末端,沿渡河镇河道中泓线设置7个监测点位（SN01~SN06）,于2014年汛末蓄水期对神农溪库湾的水温等指标进行跟踪监测分析。结果表明,三峡水库蓄水过程通过倒灌异重流作用,最大单日水位变幅为1.04 m,干流水体分别从表层、中上层和底层倒灌潜入库湾;倒灌异重流增强了干支流间水体交换,缩小了干支流间水温差,打破支流水温分层,使支流混合层深度逐步增大。库湾叶绿素a浓度呈现时空差异性,整个蓄水周期内,SN02受干流水体影响明显,叶绿素a浓度始终维持在低水平,均小于20 mg/m^3,蓄水过程中,SN05和SN06断面混合层深度由6.0 m上升至22.5 m,叶绿素a浓度由高于30 mg/m^3降低至10.30 mg/m^3,导致神农溪库湾叶绿素a浓度降低的主要原因是蓄水过程加强了干支流水体交换程度,减小光混比至0.2,库湾叶绿素a浓度均值降低为11.00 mg/m^3,水华情势最终得到有效控制。

三峡水库汛期分期洪水特征及成因研究

为协调三峡水库防洪与兴利的矛盾,提高水库综合利用效益,通过研究三峡水库以上流域汛期洪水的气候成因、暴雨洪水的时空分布规律及洪水量级的变化,确定9月15日作为主汛期和汛末期洪水分界点,并将三峡水库以上洪水汛期划分为主汛期、汛末期两个分期。进一步提出了三峡水库坝址分期设计洪水及其量值。相关成果可为三峡水库优化调度和实施提前蓄水提供关键技术支撑。

长洲水利枢纽汛末蓄水策略探讨

针对汛末水库防洪与兴利之间的矛盾,以2016年长洲水利枢纽汛末蓄水调度为例,在分析西江流域汛末洪水分布特点及汛末蓄水主要制约因素的基础上,采取预报预泄等调度技术,提出了汛末蓄水方案,并进行了防洪风险及效益分析。结果表明,在防洪风险可控的前提下,对汛末洪水实施风险管理,合理利用部分洪水资源,发挥水库工程综合效益具有显著的作用。

长江上游大型水库运用对三峡水库汛末蓄水影响的初步分析

三峡上游大型水库逐渐增多,上游水库在蓄水期内的集中蓄水明显削减了中下游径流,导致蓄水期内用水矛盾突出,也增加了三峡水库蓄不满的机率,影响三峡水库综合效益的发挥。通过分不同水平年模拟上游已建、在建和拟建水库的长系列运行,比较各控制站长系列径流与天然径流的差别,重点分析三峡水库蓄水期各站径流受上游大型水库运行的影响。同时,在所得模拟后长系列的基础上,对三峡水库按既定蓄水规则模拟蓄水计算,分析不同水平年三峡水库的蓄水受上游大型水库蓄水的影响程度。

丹江口水利枢纽汛期运行水位优化研究与应用

丹江口水利枢纽是汉江流域治理开发保护的关键性控制工程。协调防洪与供水等综合利用任务,优化水库调度运行方式,是实现丹江口水库和南水北调中线工程安全、平稳、高质量运行的重要保障。在系统梳理南水北调中线工程通水以来丹江口水库调度所面临的形势与问题的基础上,以汛期运行水位优化为主线,在切实保障工程及上下游防洪、供水安全的前提下,开展了汛初控制水位优化、汛期运行水位动态控制、汛末提前蓄水等汛期调度运用方式的研究和论证。结果表明:结合来水预报,通过对水库运行条件按照偏于安全的原则进行界定,给予水库汛期运行水位一定的浮动范围,可在减少汛前集中消落和汛期弃水的同时,显著提高丹江口水利枢纽的水资源利用率和后续供水保障能力。研究成果可为提高丹江口水库水资源利用率和供水保障程度提供技术支撑,有利于科学发挥丹江口水利枢纽的综合利用效益。

百色水利枢纽汛末蓄水分析

结合右江流域汛末来水预报,选择相似典型年,提出考虑来水预报下的百色水利枢纽汛末蓄水方案,研究抬高汛末水库蓄水位的可能性,并分析蓄水方案的风险与效益,为百色水利枢纽充分利用水资源提供参考。

三峡升船机上下游水情分析及运行应对建议

三峡升船机布置在三峡枢纽左岸,北侧与三峡船闸相邻,右侧与三峡电厂毗邻。与国外升船机布置在人工运河上相比,三峡升船机布置在天然航道上,且地处三峡船闸和三峡电厂中间。受枢纽防洪调度、发电调度及三峡船闸运行的影响,不同时期的水情变化对三峡升船机的运行会产生不同程度的影响。对三峡升船机全年不同时期的上下游水情特点进行分析,并采用数据统计分析的方法分析水位变化对上下闸首工作门门位调整的影响及水位波动导致的水位变幅超限及调整船厢水深次数增加的规律。最后,从运行管理的角度提出加强与调度部门的联系、加强水位数据的运用分析及进一步探索运行操作技巧3个运行应对建议,以期提高运行人员对水位变动的应对水平。

红水河龙滩、岩滩梯级水库汛末优化调度策略

针对汛末防洪与兴利的矛盾,在分析汛末洪水特性的基础上,考虑梯级水库上下游之间的水力联系,以满足流域防洪安全为前提,提出了"库容高低配"调度模式,通过预泄能力约束和库容补偿调度,建立了基于"库容高低配"策略的水库群汛末蓄水调度模型,制定梯级水库汛末优化调度方案。通过红水河流域龙滩、岩滩水库2017年的汛末优化调度实践得知,龙滩、岩滩水库开展汛末联合优化调度,利用部分库容对中小洪水进行调节,适当抬高水库的汛末运行水位,可以显著提高流域洪水资源化利用效率,充分发挥龙滩、岩滩水电站的综合利用效益,通过汛末优化调度方案在确保流域防洪安全的前提下,可增加发电5.37亿kW·h,减少弃水16.63亿m^3。