丹江口水利枢纽供水调度方式

大型水利枢纽供水调度方式是充分发挥水库综合经济效益的重要课题,如何科学控制水库供水期消落水位、兼顾其他兴利效益并减少弃水是水库供水调度研究的关键。以丹江口水利枢纽为研究对象,结合南水北调中线一期工程规划设计成果和中线工程水量调度方案编制要求,以满足汉江中下游、清泉沟、南水北调中线三供水对象的供水任务需求为目标制定了丹江水利枢纽供水调度图。采用设计水文系列对所提出调度图及供水调度方式进行校核,研究结果表明:该调度图具有物理机制明确、易于操作等优点,按该调度图运行可满足丹江口各供水对象用水需求,且南水北调中线调水过程更加均匀,研究成果可为丹江口水利枢纽供水调度提供指导和借鉴。     

丹江口水利枢纽综合调度研究

丹江口水利枢纽综合调度是保障南水北调中线工程安全运行、实现汉江流域水资源优化配置的关键所在,而如何统筹兼顾防洪与兴利开发任务、协调不同用水部门间竞争性的用水关系以及实现水库综合效益的最大化,又是丹江口水利枢纽综合调度的关键。以南水北调中线一期工程通水后丹江口水利枢纽运行调度为研究对象,依托南水北调工程规划及丹江口水利枢纽大坝加高设计并结合最新工程运行边界条件,分别开展了防洪、供水、发电等调度问题的深化研究;在此基础上,采用多属性决策方法构建了多目标调度决策模型,提出了丹江口水利枢纽综合调度方式。综合效益分析结果表明：提出的综合调度方式能在保障防洪安全的情况下充分发挥水资源综合效益,可为丹江口水利枢纽后期规模正常运行提供技术支撑。     

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。     

调水背景下丹江口水库优化调度与效益分析

针对南水北调中线一期工程建成调水这一新常态下丹江口水库调度问题,从丹江口水库蓄水、供水、发电等不同运行任务出发,通过设定弃水最小化、发电量最大化调度目标函数和不同供水调度情景,建立了丹江口水库优化调度模型,构建满足丹江口水库调度运行方式的求解空间,采用1956—2015年丹江口天然入库径流系列,运用较成熟的动态规划优化算法对丹江口优化调度进行模拟,研究水源地枢纽丹江口水库不同调度目标函数和运行方式对下游区域水文情势和供需水平衡的影响,试图为提出可权衡汉江流域多方用水需求的丹江口调度运行方式提供基础支撑。结果表明:考虑南水北调中线一期工程引水后,采用丹江口优化调度方案的下泄水量>272亿m³,能够满足下游基础供水需求。     

丹江口水利枢纽的综合利用调度

丹江口水利枢纽在完建后期规模条件下，水库首要任务仍然是保证江中下游防洪安全。在兴利任务中把调水列为第一任务，在调度过程中应充分协调好调水与水源区效益分配问题。在后期规模的枢纽规划中，研究了以防洪及引水为主要任务的水库调度原则，分析了适当加大预留共库容，以提高汉江中下游防洪能力的必要性，可能性和作用。在此前提下，对兴利的调度原则及方式也作了较深入讨论，其成果表明以丹江口枢纽为水源的南水北调中线方案具     

丹江口水利枢纽多目标兴利调度决策模型

丹江口水利枢纽多目标调度是保障南水北调工程供水安全、充分发挥枢纽综合兴利效益的重要课题。如何统筹兼顾不同调度目标间的用水关系,实现调度方案的科学决策,是枢纽均衡调度的关键。在分析枢纽供水、发电、航运等调度任务的基础上,建立了丹江口水利枢纽多目标兴利调度决策指标体系;采用层级分析法对多个调度方案进行评价和决策,得到多目标兴利调度方案的均衡解。所得结论可为丹江口水利枢纽在实际运行中制定调度方案提供参考。     

丹江口-王甫洲区间生态调度认识与实践

自南水北调中线一期工程通水以来,丹江口水利枢纽调度任务及调度方式发生转变,丹江口-王甫洲区间水温降低、水流量及流速减小,导致伊乐藻等沉水植物大量繁殖,严重影响王甫洲枢纽的行洪与发电安全.为抑制水草过度生长,2020～2021年丹江口水库连续2 a开展生态调度试验.综述了丹江口-王甫洲区间水草灾害现象、危害、原因,介绍了...     

《水利工程水利计算规范》中供水与灌溉调度图编制探讨

使用《水利工程水利计算规范》推荐方法计算供水与灌溉水库调度图,若满足设计保证率和破坏深度的要求,还要对调度图做多次的检验和修改。为准确、快速计算水库调度图,文章提出了合理确定降低供水过程,改变降低供水线和防破坏线的计算模式,控制降低供水线与防破坏线的位置关系等改进方法。经过实际工程计算应用,改进方法能提高调度图计算方法的合理性和调度图的准确性,可满足工程设计保证率和破坏深度的要求,调度图能一次性准确计算,不需要再对调度图和相应径流调节计算成果进行多次的检验和修改。     

引江补汉工程实施后的 南水北调中线水源工程可调水量分析

随着新时期南水北调后续工程的高质量发展，首批建设工程引江补汉工程正式开工，为支撑未来南水北调 中线水源工程与引江补汉工程的联合协调运行，根据引江补汉工程设计参数，提出多组丹江口水库与引江补汉工 程联合调度方式，并模拟分析得到引江补汉工程实施后南水北调中线水源工程可调水量具有重要意义。研究结 果表明：设置引江补汉工程补水水位控制线、同步优化陶岔渠首引水调度线，充分利用引江补汉工程补水来满足 汉江中下游用水需求，从而置换更多坝前水量引至陶岔渠首、清泉沟等用水需求方，可在一定程度上实现丹江口 水库供水与引江补汉工程补水决策的有效衔接；相比于中线一期工程现状供水调度情景，采用合适的引江补汉工 程与中线水源工程联合调度方式，可在保障汉江中下游用水量需求的同时，满足下游断面最小用水量达标率至 98.9%~99.2%，并提高中线受水区可供水量 17.7 亿~25.8 亿 m3，继而有效协调中线水源工程的中线受水区、清泉沟 渠首及汉江中下游等多方用水需求。     

水库群联合供水方案模拟优化研究

对于由两个或两个以上水库构成的供水系统,将水库群等效为一个聚合水库,建立联合调度供水模式。通过制定合理的供水调度原则,采用优化水库调度图,根据各库实时可供水量实现供水任务合理分配,模拟水库群联合调度供水过程,得到最优供水方案。将该供水方案应用于某市水库群供水调度中,结果表明:各用水户的供水保证率均高于设计保证率,水库群基本满足该地区的用水需求,验证了所提出的水库群联合调度供水方案的可行性与优越性。     

丹江口水库汛期水位动态控制方案研究

丹江口水库加高完成后,为保障汉江中下游防洪安全和南水北调供水的顺利进行,防洪和蓄水的矛盾更加突出,根据目前的蓄水方案,蓄满率可能进一步降低。以62 a实测洪水资料为输入,对丹江口水库的运行方式进行了模拟调度和预泄能力分析,并根据汉江流域洪水特性,提出了不同时期丹江口水库的运行水位动态控制方案。根据提出的运行方案,丹江口水库在保证各项设计功能正常发挥的前提下,可进一步挖掘水库的防洪效益,并做到风险可控,供水保证率可提高10%左右,发电效益可增加5%左右。     

丹江口大坝加高工程施工与枢纽运行安全管理

丹江口大坝加高工程是在丹江口水利枢纽初期工程基础上进行建设,工程施工地处城区,与枢纽运行并存,存在多种交叉作业,加之施工期度汛标准高,使得安全生产形势十分严竣和复杂,安全管理工作困难。在工程建设过程中,南水北调中线水源有限责任公司作为项目法人,认真履行安全管理职责,组织各有关单位建立切实可行的安全生产管理体系与协调机制,并重点在明确各自安全管理范围与责任、加大安全投入、加强安全隐患排查治理、全面落实安全生产主体责任等方面下大气力。从而在保证枢纽正常运行和安全度汛的同时,使大坝加高工程施工安全一直处于良好的受控状态。其在工程施工和枢纽运行安全管理方面的经验可供类似工程借鉴。     

考虑湖泊调蓄的引江济淮工程旬水量调度方案

为挖掘引江济淮工程沿线湖泊调蓄能力在保障供水、降低泵站输水能耗方面的潜力,开展考虑湖泊调蓄的 跨流域调水工程旬水量调度研究,构建考虑湖泊调蓄的泵站-湖泊多目标旬水量优化调度模型,并采用遗传算法进 行求解,以制定满足用水单元缺水量最少、泵站能耗最小和湖泊不平衡量最小的泵站-湖泊联合调度方案。分析 引江济淮工程调度运行的不同典型运行工况,以自流引江工况为例讨论考虑湖泊调蓄的旬水量调度方案的优势。 结果表明,考虑湖泊调蓄的调度方案能有效提高供水保证率、降低泵站总输水能耗,可为引江济淮工程运行调度 提供决策支撑。     

Optimal early refill rules for Danjiangkou Reservoir

Water levels in reservoirs are generally not allowed to exceed the flood-limited water level during the flood season, which means that huge amounts of water spill in order to provide adequate storage for flood prevention and that it is difficult to fill the reservoir fully at the end of year. Early reservoir refill is an effective method for addressing the contradiction between the needs of flood control and of comprehensive utilization. This study selected the Danjiangkou Reservoir, which is the water source for the middle route of the South-North Water Diversion Project(SNWDP) in China, as a case study, and analyzed the necessity and operational feasibility of early reservoir refill. An early reservoir refill model is proposed based on the maximum average storage ratio, optimized by the progressive optimality algorithm, and the optimal scheduling schemes were obtained. Results show that the best time of refill operation for the Danjiangkou Reservoir is September 15, and the upper limit water level during September is 166 m. The proposed early refill scheme, in stages, can increase the annual average storage ratio from 77.51% to 81.99%, and decrease spilled water from 2.439 × 109 m3 to 1.692 × 109 m3, in comparison to the original design scheme. The suggested early reservoir refill scheme can be easily operated with significant comprehensive benefits, which may provide a good reference for scheduling decision-making.     

工程建设与调度管理决策支持技术研究

以南水北调工程为原型,制定适用于大型工程建设的项目群管理方法和信息标准,提出适合南水北调工程的项目群规划、管理技术及其实施方案。建立了南水北调工程运营初期调度框架,从决策、优化、控制以及相应的管理技术角度研究南水北调运营初期的管理技术及实践。提出了工程建设与调度管理决策支持系统体系结构与集成技术方案,设计群决策支持系统原型系统。提出了南水北调工程建设信息采集技术,建立统一的信息分类和编码体系,制定数据采集、处理和仿真机制,设计了工程施工形象进度可视化仿真原型系统;在分析南水北调工程建设与运营的风险的基础上设计突发状况应急处置方案,开发了应急处置支持平台。建立了工程建设与调度数据挖掘算法并开发了数据挖掘原型系统。     

丹江口水库运行后下游河道冲刷特性分析

 丹江口水库的修建改变了原来的来水来沙特性,对水库下游河床造成了不同程度的冲刷。加高后的丹江口大坝为南水北调中线水源工程。工程运用后必将对丹江口水库大坝下游河床、水资源供给及生态环境等方面都将产生影响,为了与工程运用后作一对比,2005年对丹江口水库坝下游丹江口至碾盘山河段进行了一次1/10 000水道地形测量。从历年观测资料看,从丹江口至碾盘山河段即汉江中游各河段河床出现了大量的、不同程序的冲刷,经分析计算得出,坝下游河段冲刷强度随时间及距坝里程的不同而发生变化,并且与来水量密切相关。     

丹江口水库综合效益转换分析及补偿制度研究

通过对丹江口水库综合效益转换的分析，建立水库优化调度模型，计算出丹江口水库在不同运用方案、不同调水方案下的发电损失量，设计了跨流域调水补偿制度框架，最后针对南水北调中线工程给丹江口水库带来的发电损失提出了补偿意见。