抽水蓄能电站水库水温简化模型与应用

抽水蓄能电站由于其特殊的运行方式,水库水温分布规律与常规电站水库不同.目前有关研究不多,而建立合适的抽水蓄能电站水库水温分布模型,对于确定大坝温度边界条件具有重要意义.采用类比库途径,根据类比库水温实测资料和呼和浩特抽水蓄能电站的特点,对朱伯芳法经验公式进行改进,提出可用于预测严寒地区抽水蓄能电站水库水温分布的简化模型.用简化模型对呼和浩特抽水蓄能电站下水库水温分布进行预测,并将结果作为温度边界条件,计算大坝稳定温度场.结果表明在水气交替范围内,大坝表面温度均匀分布,大坝全断面稳定温度均在10℃以下,符合严寒地区大坝稳定温度场分布规律.     

分层水库异重流试验

采用概化模型试验对典型温度分层水库中异重流的运动特性进行研究.首次在实验室内模拟了水库水体的温度分层.试验显示:在特定条件下,在水库模型入口底部加入高锰酸钾溶液而形成的底层异重流沿库底运行一定距离后会从底坡分离,进入与其密度相同的水层后沿水平方向运行形成间层流.根据试验结果分析了温跃层平均密度梯度与分离点深度和间层流厚度的关系.     

水温分层对水库污染物输移的影响

水库温度分层使水库水动力特性及污染物输移过程异于均温型水库.采用三维非线性RNG浮力流模型对分层水库污染物输移的典型过程进行模拟,分析了水体分层条件对污染物输移的影响,探讨了不同分层条件下污染物在不同密度流流动区域射流区、交换区、潜流区的输移扩散规律.研究结果表明,水库分层条件对污染物输移有显著影响,污染物输移的分离点水深、交换区厚度、无量纲时间参数与水库分层强度成反比.研究结果可为水库水质、水生环境管理与调度、水库应急预警方案的制定提供参考.     

水库温度分层流动的三维数值模拟

水库中水温是一个重要的水质因素,其变化直接影响水环境中水生生物的生存。为了预测水库水温分层分布规律,研究水流流动特性,采用剪切应力输运紊流数学模型,考虑紊动剪切应力的输运作用,数值模拟了水库中冷热水密度差产生浮力流继而导致温度分层。通过模拟结果与实测资料以及沿横向平均的二维水温模型计算结果的对比分析,结果表明剪切应力输运模型能够准确地模拟水库中温度分层流动,同时可给出密度下潜流流动细节情况。     

姚东水库群联合供水研究

建立了姚东地区多水库联合运用工况下的水库群联合供水模拟模型.该模型以系统年总供水量最大为目标,以日为计算时段,以水库日供水量为决策变量,以水库库容、可供水量、供水保证率等为约束条件.模型可以进行水库之间的补偿调节,并根据供水权重系数进行水库日供水量分配.模型采用基于规则的模拟法求解.研究表明,通过水库群联合供水调度可以增加系统14.3%的供水量.     

逆高斯分布汇流模型在龙王山梯级水库洪水预报中的应用

将逆高斯分布汇流模型应用于由梯级水库组成的复杂流域汇流系统,根据上游水库的泄洪流量和下游水库入库流量的关系,建立逆高斯分布瞬时单位线河道汇流模型,并结合流域区间非线性汇流模型建立了多输入单输出的流域汇流模型,经在龙王山梯级水库的实际应用,取得了较好的效果.     

粒子群优化算法在水库调度中的应用分析

寻求水库最优调度轨迹过程线是水库优化调度中的经典、难点问题.本文在分析以往水库优化调度模型优缺点的基础上,提出了基于粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,简称PSO)的水库优化调度模型,并通过引入罚函数解决强约束问题.以某综合利用水库优化调度为实例进行研究,并与动态规划模型计算结果进行对比分析.结果表明:粒子群优化算法原理简单,易于编程实现,而且占用计算机内存小,计算速度快,适用于年内水库优化调度规则的确定.     

考虑生态调度的水库多目标调度模型初步研究

针对水库运用过程中发电、防洪与生态之间的矛盾,建立了水库发电、防洪与生态调度子模型;然后以水库发电、防洪与生态调度为基本目标,应用多目标决策方法,建立了水库多目标联合调度模型;为减少水库多目标联合调度的工作量和难度,以子模型计算结果为基础,建立水库运行参数与目标之间的函数关系,将各目标有机地联系在一起,据此进行水库多目标联合调度.在此基础上,以滩坑水库为对象,进行多目标联合调度表明,模型能较好地反映各目标之间的相互关系和变化过程,具有工作量小、考虑问题全面的特点,是解决水库多目标调度问题的一种有效方法.     

何坊水库水环境容量研究及水资源质量变化预测(英文)

根据Vollenweider模型和Dillion模型,对何坊水库COD、TP、TN的水环境容量进行计算.按地表水Ⅲ类标准,经计算得出COD、TN的水环境容量尚有剩余,TP的已利用环境容量超过水库的承载能力.针对TP浓度超标,选用Kirchner-Dillon营养物预测模型对TP变化进行预测,探讨水库水环境质量变化规律.最后,对TP超标的原因进行了分析,提出了保护水库水质的对策.     

基于风险分析的水库群供水调度规则

水库调度规则是指导水库调度运行的重要工具.建立了适用于多调出水库单一调入水库供水系统的调度规则提取模型,模型以系统风险最小化为目标,在水库群模拟调度及系统性能评价的基础上,结合智能优化方法,同时优化系统调度规则与调水规模,避免了多调出水库调出水量分配的问题.从风险控制角度,引入并优化不同用水户的限制供水规则,提升了不同时段间供水公平性.模型应用于应城市水库群供水系统,结果表明联合调水后供水系统中生活、工业、农业缺水风险分别增加了0.62、0.45和0.22,易损性指标则分别降低了0.50、0.55、0.34,占原易损性的81%、73%和40%,表明模型具有较好的合理性和有效性.