铸造大国重器 创建世界精品——访中国长江三峡集团有限公司党组书记、董事长雷鸣山

中国长江三峡集团有限公司(以下简称“三峡集团”)作为全球最大的水电开发运营企业和我国最大的清沽能源集团,积极践行新发展理念,以精益求精、追求卓越的态度铸造大国帀器,以最高标准、最优工艺、最严管控.

中国长江三峡集团溪洛渡水电站工程 建好一座电站 改善一片环境

溪洛渡水电站工程建设中积极倡导＂建好一座电站,带动一方经济,改善一片环境,造福一批移民＂的水电开发理念,从健全水保管理体系、深化水保设计、分类组织实施、专业化运行等方面完善各项管理措施,同时在资金投入方面给予了强有力的保障。

中国长江三峡集团在海上风电引领战略的管理创新实践

中国长江三峡集团公司是以水电、风电等清洁能源开发为主要业务的中央企业。由于国内大型水电资源已基本开发完毕,且陆上优质风电、光伏资源愈发稀缺等因素,在坚持清洁能源的战略定力下,在充分研究欧洲海上风电发展经验下,在认真判断中国海上风电资源开发和发展特点下,三峡集团坚定地提出了打造海上风电引领者战略。中国海上风电起步较晚,尚未建立完善的政策体系、行业标准和产业链。海上风电与水电、陆上风电相比较,存在前期工作审批复杂、项目建设难度大等特点,国内企业在管理体制建设、项目建设经验、产业链建设等均无经验可循。

面向新时期新需求的三峡水库运行方案研究

本文回顾三峡水库设计洪水、特征水位、运行方案变化调整过程,综述三峡水库运行调度关键技术研究进展和分析来水来沙变化情况。分别采用最可能洪水地区组成法和非一致性洪水频率分析两种途径,推求考虑上游水库群调蓄影响的三峡水库运行期设计洪水及特征水位。结果表明:近10年三峡入库泥沙量比初设成果减少了84.4%,宜昌站水文情势IHA-RVA综合指标为74%、发生了重度改变,三峡水库运行期1000年一遇7~15 d洪量减少了约81.5亿~142.8亿m^(3),初设确定汛限水位的主要制约因素(防洪、泥沙)发生了很大的变化。原单站设计洪水及确定的三峡水库175-155-145 m运行方案,已无法满足新时期水资源高效利用和生态环境保护的新需求。建议把三峡水库运行方案调整为175-160-155 m,主汛期水位在155~160 m区间动态控制运行,长江中下游梅雨结束后应考虑提前蓄水,8月底蓄至163 m左右,9月底蓄至165 m,10月底蓄满。该方案在保证大坝和下游防洪安全的前提下,汛期减少弃水并增加枯水期补水量,预计可增发10%左右的发电量;抬高运行水位也有利于库区航运和减少消落带;9月份尽量不蓄水或少蓄水,可减少蓄水期对下游河道及两湖生态环境的不利影响,具有巨大的经济、社会和生态环境等综合利用效益。当预测预报长江流域可能发生流域性大洪水时,尽快将库水位消落至汛限水位145 m,确保大坝和下游防洪安全。

长江水资源调配推演器构建与推演分析

长江水资源调配推演器(CJGWAS)由中国长江三峡集团有限公司、中国水利水电科学研究院联合研发,实现长江流域水库工程“点”、河流及调水工程“线”、地市单元“面”、流域综合“体”的“点—线—面—体”一体化水资源科学模拟与开发利用分析。推演器融合水文模型、配置模型、水库调配模型、需水预测等算法,可对长江流域历史、现状进行复盘,并对未来状况进行推演。研究成果可为长江流域水网规划、重大引调水工程评估、断面生态流量及发电冲击预判等提供支撑。

三峡集团乌兰察布“源网荷储一体化”示范项目设计

源网荷储一体化对助力实现碳达峰、碳中和目标、推动电力系统绿色低碳转型有重要的意义。以示范项目的核心子项目——新一代电网友好绿色电站示范项目为案例,综述“源网荷储一体化”项目的设计思路。该项目通过储能规模配置及一体化智慧调控两方面的设计实现对电网友好的功能。在储能配置方面,采用先进电池储能系统支撑储能技术转化应用和规模化发展;在智慧调控方面,针对常规新能源电站发电出力的随机性波动性问题,设计了不同集中调度运行模式。目前新一代电网友好绿色电站示范项目首批机组成功并网并仍在积极建设中。该项目将对保证电力系统安全稳定运行、探索新能源开发建设新模式、开展规模化储能科技创新等将具有重要示范意义。

打造原创技术策源地的实践与探索——以三峡集团科学技术研究院为例

打造原创技术策源地,是中央企业强化国家战略科技力量、支撑高水平科技自立自强的关键所在。以三峡集团科研院的实践与探索为例,提出央企打造原创技术策源地的战略逻辑,梳理了央企打造原创技术策源地的抓手、重点路径和突出成效。提炼总结了央企通过六位一体的整合式创新加快打造原创技术策源地的启示与建议,为中央企业强化国家战略科技力量、助力高水平科技自立自强提供理论与实践参考。

长江三峡新一代水电气象服务体系设计

从分析长江三峡水电气象服务需求入手,依托新成立的长江流域气象中心及其各成员单位相关气象业务机构,整合长江流域气象服务技术资源,提出了开放、合作、共赢的长江三峡水电气象服务组织体系及其运行机制,从长江全流域视角出发,规划设计了由长江三峡水电气象预测预报系统、水电安全运行气象保障服务系统、水电气象服务基础支撑系统、水电气象服务科技创新与基础研究等四大功能模块构成的长江三峡新一代水电气象服务业务体系,为长江流域防汛抗旱与科学补水、水电工程综合开发、三峡工程高效运行、新能源开发与利用等提供全面、准确、及时的气象服务。

典型河湖治理经验及对长江流域生态保护的启示

为做好长江生态环境修复保护工作,选取欧洲莱茵河、英国泰晤士河、韩国清溪川和美国奥基乔比湖4个具有典型特征的河湖作为案例,整理和归纳了这4个河湖的污染治理过程与对应的政治、经济、金融、法律相关的治理措施。针对长江流域生态治理中存在的同类问题,总结了这4个河湖在跨区域协同治理、跨部门统筹管理、健全法律体系、加强公众参与和商业运营等方面的经验,提出建立跨区域共同协商的流域水污染管理体制、强化不同部门之间的统筹管理机制、完善流域统一的环境保护法律体系、公共参与等措施和建议。研究成果可为协同长江的保护与发展、进一步提升长江流域的水生态环境质量提供参考。

三峡集团城市“水管家”模式发展与示范经验

本文介绍了中国长江三峡集团有限公司在共抓长江大保护实践中提出的城市“水管家”系统治水模式的背景、内涵与发展情况,分析了“水管家”模式在安徽省六安市的落地示范经验,并对“十四五”时期以“水管家”模式促进沿江绿色发展进行了展望。

长江上游江津段产漂流性卵鱼类早期资源现状及繁殖需求

研究长江上游江津段产漂流性卵鱼类早期资源现状和繁殖水文需求,可为长江上游鱼类资源保护和管理提供数据基础。2019-2022年鱼类繁殖季节,在长江上游保护区江津断面开展鱼类早期资源调查,以了解该区域鱼类早期资源种类组成、鱼卵密度的时间动态以及与水文、水环境因子的关系。结果表明,所采集到的67种鱼类卵苗中典型产漂流性种类26种;从各种类繁殖规模比例来看,吻鮈(Rhinogobio typus)、圆筒吻鮈(R.cylindricus)、铜鱼(Coreius heterodon)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)等占比较高;长鳍吻鮈(R.ventralis)繁殖高峰集中在4月,圆筒吻鮈和铜鱼集中在5月中下旬至7月上旬,四大家鱼集中在6月中旬至7月上旬,吻鮈的繁殖时间较长,高峰期集中在4月下旬至6月中下旬;产漂流性卵鱼类的主要产卵场分布在泸州弥陀镇、重庆朱杨溪-石门和金刚沱-油溪镇江段;相关分析结果表明,日均鱼卵密度与透明度呈显著负相关,与流量呈显著正相关;分类回归树结果表明,涨水过程中的水位涨幅、初始流量和透明度最小值是影响保护区产漂流性卵鱼类繁殖规模大小的重要因素,对于不同种类而言,所需的积温、流量条件不尽相同。长江上游保护区江段是多种产漂流性卵鱼类的产卵场,金沙江下游梯级电站陆续运行后,原产卵场位置和规模均发生了一定的变化,建议在实施生态调度来减缓其影响时,不仅需要考虑水文、积温条件对鱼类性腺的影响,还需要考虑水文过程与产卵场形成之间的联系。

汛期洪水资源化利用对三峡水库淤积影响研究

作为三峡水库诸多优化调度方式中的一种,洪水资源化利用对水库淤积的影响受到持续关注,开展针对场次洪水的相关研究有助于进一步深化对水库淤积科学问题的认识,有望为调度工作提供一定的技术支撑。通过2013年以来的历史水文资料分析与水沙运动数值模拟,探究了入库洪水的输沙过程以及洪水资源化利用对库区淤积与水库排沙的影响。结果表明:洪峰流量介于30000~55000 m 3/s的中小洪水是近年三峡入库洪水的主要形式,随着入库洪峰流量的增加,洪水的地区组成逐渐趋向于金沙江下游、嘉陵江共同主导;常年回水区淤积、水库排沙是“消化”入库泥沙的两种主要途径,且以前者的作用为主;针对Ⅰ-3类入库洪水,坝前起调水位Z 0的抬升或洪水资源化利用对水库淤积的影响主要在于造成了库区淤积的重分布,次要在于改变了水库的排沙作用,在Z 0≤150 m条件下,洪水资源化利用对水库淤积的影响相对较小;针对典型洪水,当武隆洪峰流量Q′WL与入库洪峰流量Q′RK的比值小于1/5(即Q′WL/Q′RK<1/5)且朱沱洪峰流量Q′ZT与北碚洪峰流量Q′BB的比值介于3/2和3之间(即3/2<Q′ZT/Q′BB≤3)时,在Z 0=145 m情景下,洪水量级的提高增加了约50%的入库沙量,而水库调度抬升的库水位不足坝前水深的5%,导致前者较后者产生了更加严峻的变动回水区淤积和水库排沙情势;随着嘉陵江的洪水输沙作用逐渐显著,变动回水区,尤其是嘉陵江与长江干流交汇口下游河道的淤积情势愈发明显,应当予以重视。

三峡水库水面蒸发年内滞后效应分析

水面蒸发在季节变化上相比净辐射等气象要素的相位延迟反映了水体储热对水面蒸发的影响,量化这一对气象要素波动的滞后响应对理解和估算深水水库(湖泊)蒸发非常重要。三峡水库等河道型深水水库的水位和面积具有显著周期性变动,使得其水面蒸发的响应模式更为复杂,而目前对其认识非常薄弱。本文利用2013年8月—2020年7月三峡水库巴东站水面蒸发场和陆面蒸发场的蒸发和气象观测数据,分析了水面蒸发的季节变化及其年内滞后效应。结果表明:水面蒸发场蒸发量在年内的8和12月呈现双峰变化,与只有8月单峰值的陆面蒸发场蒸发量显著不同。水面蒸发场蒸发量相对净辐射、平均气温和水面温度分别存在4、3和2个月的滞后,而陆面蒸发场蒸发量相对滞后时间均在1个月以内;水面与陆面蒸发场相比,水温、蒸发量和水面与大气饱和差之间的滞后时间分别为1、3和4个月,而平均气温和净辐射之间不存在滞后。本文揭示出三峡水库巴东段水面蒸发年内滞后效应主要受到水库水温引起的水面与大气饱和差在季节上滞后的影响,需通过深入分析水温的时空变化来明确整个三峡水库的水面蒸发特征。

长江上游近61年来水文干旱演变特征及归因

水文干旱受气候变化和人类活动的共同影响,揭示变化环境下水文干旱演变特征及驱动机制,有助于提高防旱抗旱能力。基于长江上游1960—2020年长系列气象水文数据,采用多模型集合模拟重建天然径流并计算标准化径流指数,采用广义可加模型构建时变标准化径流指数,通过指数对比定量区分气候变化和人类活动对水文干旱的影响。结果表明:长江上游水文干旱自然演变总体呈加剧态势,人类活动进一步加剧了旱情;长江上游水文干旱演变驱动因子表现出明显的时空差异,气候变化是金沙江、沱江和乌江流域年尺度水文干旱演变的主导因子,人类活动是岷江、嘉陵江和整个上游流域年尺度水文干旱演变的主导因子,季节尺度主导因子与年尺度并不完全一致。

三峡升船机齿条模型试验及状态监测方案研究

三峡升船机采用齿轮齿条爬升式垂直升船机型式,其中齿条作为升船机船厢升降运行的传动设备,其设备安全可靠性对升船机的稳定运行至关重要,为其设置智能状态监测系统十分必要。通过小比例试验台,对齿轮有可能出现的缺陷与不良工况进行模拟试验,并采用基于同步压缩小波变换时频谱切片的分析方法及门控循环神经网络的故障诊断方法,进行齿条不良润滑、齿面点蚀与齿根裂纹故障信号的采集与识别。以试验结果为依据,提出了三峡升船机齿条状态监测和故障诊断方案,为三峡升船机齿条状态监测和故障诊断方案的现场实施奠定了良好基础。

三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位研究Ⅰ——需求分析与优化条件

城陵矶地区是长江中下游洪灾最频发的区域之一,是长江水库群防洪的重点保护对象。金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4座梯级水库与三峡水库组成的巨型水库群防洪能力巨大,显著改变了流域防洪调度格局。在概括分析城陵矶地区防洪需求,回顾三峡水库对城陵矶地区防洪补偿控制水位不同阶段成果的基础上,剖析了优化防洪补偿控制水位的研究要点,研究了金沙江下游梯级防洪库容投入情况,进而明确了提高防洪补偿控制水位的有利条件。研究结果表明:在三峡水库水位达到城陵矶防洪补偿控制水位158.00 m后,金沙江下游梯级水库在预留40.93亿m^(3)防洪库容的基础上,尚有30亿~60亿m^(3)富余防洪库容可配合运用,为进一步提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位创造了良好条件。

三峡大坝巴东地震动力响应分析与强震监测比对研究

在混凝土坝抗震研究中,大坝强震监测与数值模拟的成果相互比对验证分析对于认识大坝抗震特性有着特别重要的意义。本研究采用地震波动反应分析方法,将三峡大坝在2013年巴东5.1级地震的实测自由场强震记录作为输入,开展了不同阻尼比下的大坝地震反应分析,将不同阻尼比下的成果与泄2#坝段坝体不同高程的实际强震监测记录进行比对和分析,一方面证明了考虑辐射阻尼作用的地震波动分析方法能够合理反映大坝的地震响应,另一方面结果也表明对于远小于设计地震水平的较小地震动输入,混凝土坝结构体系的阻尼比应取为5%以下的较小数值。

长江大保护试点城市某污水处理厂尾水湿地净化效果研究

为探寻污水处理厂配套尾水湿地净化效果,以长江大保护试点城市某污水处理厂尾水湿地为例,通过现场调查与采样,分析湿地出水水质特征,探讨影响湿地污染物去除效率因素。结果表明:尾水湿地出水COD、NH_(3)-N及TP浓度满足设计目标,潜流湿地对COD去除率较高,表流湿地对氨氮及磷的去除率较高,优于涵养塘;湿地实际运行水力负荷、水力停留时间和污染物负荷与设计值不符,影响污染物去除效果;据此提出湿地运行优化建议,促进湿地深度脱氮除磷,提升尾水湿地效能;运行优化可提高潜流湿地污染物去除率,同时污水处理厂减少碳排放94.74 gCO_(2)m^(3)。研究结果可为该尾水湿地运行管理及长江大保护试点城市系列污水处理厂配套尾水湿地设计与运维提供参考。

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。

基于文献计量分析的长江中上游鱼类资源研究综述

针对长江中上游鱼类资源领域研究,以主题“长江上游”“长江中游”“金沙江下游”“鱼类资源”“鱼类早期资源”为检索条件,筛选了2023年7月前中国知网及Web of Science核心合集数据库收录的503篇文献,利用CiteSpace进行文献计量分析并绘制科学知识图谱,在此基础上从文献数量分布、研究机构及代表作者分布、研究主题内容、研究热点及演变趋势方面对长江中上游鱼类资源领域研究进行了综述。结果表明:中国科学院和中国水产科学研究院等是该领域的领军机构;从发展趋势上看,该领域已形成了鱼类资源现状及变化趋势、鱼类资源的影响机制以及鱼类资源的保护对策3个重要的研究热点和方向。后面需进一步完善江段鱼类资源的长期动态监测方法、梯级开发背景下鱼类资源的变动情况以及鱼类资源的协同保护方法等方面的研究。