长江上游梯级水库群蓄水方式初步研究

长江上游干支流将建成一大批库容大、调节能力好的梯级水利枢纽，可发挥规模巨大的综合利用效益。为尽可能满足蓄水期间上下游对水资源的不同需求，在各水库规划设计的蓄水调度原则和方式的基础上，从达到水库设计蓄满率和尽可能提高蓄水期间下泄流量，以及统筹调配流域水资源、兼顾上下游的角度综合考虑，对长江上游梯级水库群的蓄水调度方式和调度模型进行了初步研究，提出了长江上游梯级水库群蓄水调度的建议方案。为确定上游梯级骨干水库蓄水调度模式、统筹各水库蓄泄关系，提供了切实的指导意见。     

溪洛渡-向家坝-三峡梯级水库联合蓄水方案与多目标决策研究

为协调好梯级水库联合蓄水调度过程中防洪、发电、蓄水和航运等目标之间的矛盾,实现各水库蓄水时机与蓄水进程的协同优化,以溪洛渡-向家坝-三峡梯级水库为例,推求了可权衡防洪与兴利之间矛盾的梯级水库联合蓄水方案,主要研究内容主要包括以下3个部分:(1)风险分析,推求了汛末各分期内坝前最高安全水位约束和联合蓄水方案的防洪风险;(2)兴利效益分析,分析了联合蓄水方案的发电和蓄水等兴利效益;(3)多目标决策,评价了联合蓄水方案的防洪风险、发电和蓄水效益,得出了最优非劣质蓄水方案。研究结果表明:溪洛渡-向家坝-三峡梯级水库的较优联合蓄水方案,分别为9月5日起蓄的同步起蓄方案和9月1日-9月5日-9月10日起蓄的异步起蓄方案,较原设计蓄水方案,年均发电量可分别增加23.76和20.43亿k W·h,增幅分别为3.25%和2.78%;蓄水率可由96.73%分别提高至97.51%和97.57%,两者均可在不降低原防洪标准的前提下,提高梯级水库的综合效益,前者的发电效益较优,而后者的蓄水效益较优。     

不影响三峡水库蓄水的上游水库群蓄水方法研究

三峡水库汛末能否顺利蓄水至正常蓄水位关系到长江中下游的用水安全,意义重大。由于三峡上游众多梯级水库也是从汛末开始蓄水,将与三峡水库产生竞争性蓄水问题。为了使三峡水库顺利蓄水和最大程度保证上游各梯级电站的经济效益,在分析长江上游干支流水库汛末蓄水对三峡水库蓄水影响的基础上,根据水能价值原理,提出了不影响三峡水库蓄满的上游水库群蓄水分配方法。所提出的方法可为制订三峡水库及上游水库群汛末蓄水方案提供参考。     

基于组合赋权-理想点法的梯级水库蓄水研究

为了协调多沙河流上梯级水库运行过程中防洪与兴利之间的矛盾,首先分析汛末提前蓄水对梯级水库防洪、兴利以及泥沙淤积的影响,然后构建梯级汛末蓄水方案多目标决策模型,利用基于粒子群的多目标搜索算法筛选出非劣解方案集,最后利用组合赋权-理想点法对非劣解集进行综合评价,得出协同优化各目标的最佳蓄水方案。将该模型应用于某流域两个串联水库的汛末蓄水研究,结果表明:根据该模型确定的蓄水最优方案与原方案相比,梯级汛末蓄满率增大了59%,多年平均年发电量增加了0.28亿k W·h,而防洪风险率与库容淤损率仅有小幅度增大。在对水库防洪安全及淤积库容影响不大的情况下,该方案较显著地提高了梯级的兴利效果。     

雅砻江和金沙江中下游梯级水库联合优化调度建模及应用Ⅱ——联合优化调度规则分析

为提升长江上游水资源利用效率,在“雅砻江和金沙江中下游梯级水库联合优化调度建模及应用Ⅰ—联合优化调度潜力分析”的基础上,进一步探究了雅砻江和金沙江中下游梯级上下游水库间和不同梯级间的运行规律,绘制了联合优化调度图,并分析了相关电站的蓄放水次序。研究表明:汛前金中、雅砻江梯级水库与金下梯级各水库消落开始次序宜为两河口—龙盘—锦屏一级—二滩—向家坝—白鹤滩—溪洛渡—乌东德,总体消落思路为上游水库优先消落,尽可能的保持下游溪洛渡、乌东德等电站高水位运行,提高流域整体发电效益;汛末各水库蓄水开始次序宜为锦屏一级—龙盘/二滩—两河口—乌东德—白鹤滩/溪洛渡—向家坝,总体蓄水思路为上游水库优先释放防洪库容开始蓄水,减轻下游防洪压力,且来水偏丰年份的蓄水时间相应有所推迟。     

大渡河干流水库群防洪与蓄水研究

笔者从大渡河水文情势分析、大渡河梯级水库防洪作用、大渡河梯级水库蓄水方式等方面进行探讨,大渡河干流规划河段具有防洪开发任务,除满足大渡河自身河段防洪要求外,还配合三峡水库对长江中下游发挥防洪作用。大渡河梯级水库中,具有调节能力的水库按照"分期预留,逐步蓄水"原则预留设置防洪库容。大渡河控制性水库枯水期末水库消落到死水位,需依靠汛期6～10月来水进行充蓄。通过合理协调梯级水库蓄水次序,下游水库蓄满率得到提高。大渡河流域项目开发业主较多,建议有关方面尽快建立流域统一调度机制,流域统一调度规程,避免产生防洪蓄水矛盾,减少协调工作量,从而实现防洪与兴利目标有机统一,实现大渡河流域开发的效益最大化。     

长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究Ⅱ：水库群调度规则及蓄放次序

水库群联合调度中水库的协同调度规则和蓄放水次序是关键问题。在讨论多目标水库群联合调度的规则制定方法的基础上,依据"长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究(I):模型原理及求解"一文中推荐的多目标协调方案,统计得出长系列调度和多年平均水文条件下的各水库联合调度规则图,并讨论了其适用条件。进一步分析了推荐方案下水库群联合调度的汛前放水和汛末蓄水次序。研究表明,在多年长系列联合优化调度下,长江上游具有调蓄库容和防洪任务的11座多目标混联水库群,其蓄放水次序具有统计规律。出现概率最大的优化放水次序为:三峡—水布垭—锦屏I级—溪洛渡、构皮滩、二滩—紫坪铺、瀑布沟—隔河岩、宝珠寺、向家坝;优化蓄水次序为:锦屏I级—二滩、水布垭—隔河岩—溪洛渡、瀑布沟、紫坪铺、宝珠寺、构皮滩—向家坝—三峡。对于串联梯级水库群,上游水库先放水,下游水库后放水;上游水库先蓄水,下游水库先蓄满。     

金沙江下游梯级水库提前蓄水策略

随着长江上游水库群汛末集中蓄水问题日益突出,在确保防洪安全的前提下,提前抬升水库运行水位,有序衔接防洪与蓄水调度显得尤为重要。以金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝梯级水库为研究对象,选取发电量和水资源利用率为评价指标,探究汛期7—8月份梯级水库提前蓄水策略。研究结果表明：(1)平水(50%频率)、枯水(75%频率)和特枯(90%频率)来水条件下,乌东德、白鹤滩梯级水库应尽可能提前抬升运行水位,且优先抬升乌东德库水位。(2)7月份平水、8月份平水或枯水条件下,应优先将乌东德库水位抬升至960 m以上;7月份枯水、8月份平水或枯水条件下,应优先将乌东德库水位抬升至954 m以上。(3)不同来水条件下,溪洛渡水库应尽可能抬升库水位,但最高不超过585 m。     

考虑生态流量约束的三峡水库汛末提前蓄水方式研究

针对长江流域气候和水文变化、来水量的减少、生态环境的影响和上游大量兴建水利设施等因素导致既定的需水方案已经不能满足这个矛盾,以原三峡水库汛末蓄水调度方案为模型基础,综合考虑防洪、发电、航运、下游抗旱补水和生态需水量等约束条件构建多目标数学优化模型,提出了基于汛末蓄水方案调度规则的6套汛末提前蓄水方案。根据每个汛末提前蓄水方案在年平均蓄满率、末水位、发电量、弃水量等方面的比较,来确定最佳提前蓄水方案,并选取来水较枯的典型年进行验证。结果表明:优化后的汛末提前蓄水方案,既能够有效控制三峡水库防洪风险又能最大限度挖掘兴利效益,是常规调度和生态调度相结合的最佳蓄水方案。     

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。     

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。     

引子渡水电站工程蓄水安全鉴定

本文介绍了水电建设工程安全鉴定的有关规定和要求;通过引子渡工程的蓄水安全鉴定工作,介绍其组织方式等,并对其成功经验进行了总结。     

耦合作用下蓄水速度对心墙坝渗流性态的影响分析

水库初次蓄水速度直接影响土石坝的渗流安全,水位上升使得坝体内应力场复杂多变,影响渗流性态,而忽略应力场影响对渗流分析易造成偏差。基于饱和-非饱和土渗流理论,在考虑初始应力场和渗流场的基础上针对蓄水速度对渗流场的影响进行数值模拟,并对比和研究了蓄水过程中考虑和不考虑应力场影响下的渗流性态。结果表明,蓄水速度较慢时,应力对各水力要素影响不明显,提高蓄水速度,心墙上游局部存在较大的水力梯度,孔隙水压力突变并集中分布,对坝体不利,考虑应力耦合影响计算结果偏于安全。因此,初次蓄水渗流分析有必要考虑应力场的影响,并严格控制初次蓄水速度。     

三峡水库蓄水后氮、磷营养盐的特征分析

根据2004年4月调查结果,对三峡库区二期蓄水后的氮、磷营养盐浓度及分布进行研究。结果表明,二期蓄水后水体总磷、总氮的质量浓度平均为0.083 mg/L、1.56 mg/L,其中总溶解性磷比例介于32%~82%,总溶解性氮为72%~95%。总磷浓度受蓄水的影响较大,坝前区总磷浓度在蓄水后显著降低,ρ(N)/ρ(P)值提高。由于氮、磷营养盐浓度偏高,库区水体在二期蓄水后呈现富营养化趋势。营养盐浓度对不同类型水体富营养化的影响程度存在差异,蓄水后长江干流为贫营养和中营养状态,而部分支流回水段已达到了富营养化程度,存在潜在的水华爆发现象。     

李家峡水电站坝前滑坡蓄水前后的变形及稳定性分析

李家峡水电站坝前滑坡在蓄水前后一直处于活动状态，其危害是剧滑形成的坝前涌浪对大坝安全带来影响．本文通过对电站坝前滑坡体的勘察及变形监测资料分析，对滑坡的复活和蠕变特性进行了探讨，采用Sarma法对滑坡在水库蓄水前后的稳定性进行了计算和评价．认为：滑坡在水库运行期处于极限平衡和缓慢的蠕滑状态，整体失稳产生剧滑的可能性不大．这对李家峡工程后期处理和正常运行具有现实的指导意义。     

震后白沙河、龙溪河流域泥石流灾害治理效果分析——以四川都江堰市三合场沟为例

"5·12"汶川特大地震后,龙溪、白沙河流域泥石流灾害频发,为更好地防治这两个流域的泥石流灾害,评估已有泥石流防治工程的治理效果具有重要意义。三合场沟位于地震重灾区四川省都江堰市虹口乡,地震引发沟内山体发生了大规模的滑坡和崩塌,为泥石流的发育提供了丰富的物质基础。在对三合场泥石流沟流域现场调查及对该沟"稳+拦"泥石流灾害治理模式研究的基础上,分析了该沟防治工程的治理效果。结果表明:该工程采取的以拦挡为主的治理措施并未取得预期的防治效果和使用寿命。针对防治工程的治理现状和震后三合场泥石流沟的特点,指出了其存在的问题,并建议在该流域治理泥石流灾害时采取以排导工程为主,生物措施与工程措施相结合的防治工程体系。     

小湾拱坝蓄水期应力应变性态分析

应用变形法对某高拱坝坝踵应变计组进行了应力计算，采用统计模型分离了影响应力的各个分量，分析了蓄水期前后应力变化规律和主要影响因素，比较了相同水位下应力变化情况，结果表明：坝踵处水压分量是影响应力的主要因素，在水位抬升的过程中，压应力减小，坝踵处应力性态总体正常。     

三峡工程试验性蓄水175m水位运行的相关问题

三峡工程于2008年汛末开始正常蓄水位175 m试验性蓄水,进入正常蓄水运用前的试验性蓄水运行期。探讨了试验性蓄水运行历时、试验性蓄水运行期的防洪调度和蓄水方案、监测及试验研究工作与其经费等问题;提出了试验性蓄水运行期可暂定5 a,对防洪调度和蓄水方案进行试验研究,加强各项监测及试验研究和库区地质灾害监测预警工作及生态环境保护力度等方案措施,并提出完成上述方案措施所需费用从增发电量收益中解决的建议。     

三门峡水利枢纽建设的经验与教训

阐述了黄河三门峡水利枢纽工程兴建、改建过程的经验与教训。教训产生于兴建过程中在规划上的失误，在指导思想上急于求成，要黄河清，但对泥沙运动规律认识不足，在处理中、下游关系和国民经济各部门关系上缺乏辩证的观点。经验积累于改建过程，不仅使水库发挥出综合利用效益，而且总结出一套在多泥沙河流上修建水库应遵循的原则和须采取的措施。     

三峡提前蓄水后宜昌流量变化分析

在对三峡水库提前蓄水后水库的蓄满状况分析的基础上,对提前蓄水后宜昌流量情况进行了较深入地研究。结果表明,提前蓄水使得水库蓄满率大为提高,宜昌枯期平均下泄流量增加,小于最小通航流量5 300 m3/s的天数减少,有利于下游航运条件的改善。