基于遗传算法与神经网络的水库水沙联合优化调度模型

针对一维泥沙数学模型维数高、求解耗时长以及水沙联合调度模型多目标难以求解的问题,结合遗传算法与神经网络的特性,以发电量最大和有效库容最大为基本目标,构建了水库水沙联合优化调度模型。利用约束法和权重法,将多目标模型转化为单目标模型,采用加速遗传算法进行求解,其中泥沙冲淤量使用自适应BP神经网络进行拟合预测。三峡水库实例计算结果表明:运行20 a,与原设计运行方式相比,采用该优化调度模型优化运行年均发电量增加7.732%,泥沙淤积量增加0.044%,在淤积量增加很小的情况下能大幅度增加发电量,模型能较好地解决水库水沙联合调度问题,在工程实际中是有效可行的。     

水沙优化调度在抽水蓄能电站的运用

以滦河干流上某抽水蓄能电站为例,采用多目标规划的思想方法对抽水蓄能电站泥沙问题进行研究,通过建立的水库水沙联调多目标规划模型,对抽水蓄能电站拦沙库的补水能力和泥沙淤积进行模拟计算,分析和比较不同调度方案下拦沙库的有效库容和防沙效果,选出水沙联合优化调度的实施方案,提出解决此类电站泥沙引起的库容损失应对措施,指导解决工程建设实际问题。     

人民胜利渠灌区泥沙问题及对策

通过分析人民胜利渠灌区泥沙分布现状和泥沙问题的具体表现，提出了灌区泥沙处理的具体措施：加强引黄水沙科学调度；采取先进节水灌溉技术；修建沉沙池集中处理泥沙；加快泥沙应用研究；采用技术改造等工程措施，提高渠道输水输沙能力，逐步达到“浑水灌溉，输沙到低级渠道和田间”的总体泥沙处理方针。     

三峡水库和下游河道泥沙模拟与调控技术研究

三峡工程泥沙问题是贯穿三峡工程论证、设计、施工、运行中的关键技术问题之一,针对三峡水库蓄水运用以来出现的新情况、新问题和新需求,开展了三峡水库和下游河道泥沙模拟与调控技术研究,取得了如下主要成果:揭示了三峡水库泥沙絮凝规律、清水冲刷条件下推移质输沙及河床二次粗化机理、坝下游典型滩群演变与水库水沙过程调节的响应关系;提升了水库和坝下游河道泥沙数学模型技术,大幅提高了模拟精度;建立了三峡入库泥沙预测模式,提出了三峡入库新水沙系列;揭示了长江与洞庭湖、长江与鄱阳湖江湖分汇关系调整机理及变化趋势;研发了透水坝头和台阶式坝头两种新型航道整治结构技术;提出了三峡水库泥沙调控与多目标优化调度方案,优化了"蓄清排浑"运用方式,拓展了三峡工程综合效益,为三峡工程高效安全运行提供了技术支撑。     

基于来沙量减少的三峡水库运行水位的思考

泥沙问题是关系到三峡工程长期利用和发挥最大综合效益的关键技术问题,从三峡工程开始论证至今,对三峡的泥沙问题进行了持续、深入、全面的研究。近年来,三峡水库上游的来沙量大幅减少,水库泥沙问题好于预期。根据实测水文资料,分析了三峡水库运行以来入库水沙及库区淤积的变化,根据10月份来水形势,提出三峡水库提前蓄水的必要性;在总结相关研究成果及2010年三峡水库汛期中小洪水调度实践的基础上,从泥沙角度探讨了三峡水库优化运行的可行性,提出在三峡水库试验蓄水期,可将汛期运行水位提升至150 m并根据实际情况开展中小洪水调度,为今后的运行调度积累经验。     

基于梯级水库联合调度的泥沙资源综合利用初探

单级水库因受库容、开发利用方式等限制,在运行调度中难以较好解决受建库影响的泥沙冲淤失衡问题。梯级水库（群）的联合优化调度能充分发挥梯级水库库容大、调度方式灵活等特点,可从宏观上对泥沙分布进行调整,改善库区及坝下游局部河段的水流流态,加强泥沙颗粒级配的分选,优化河床淤积形态,并配合生态调度进行补沙,为河流泥沙资源综合利用提供条件。结合三峡水库及其上游梯级联合调度研究,探讨了梯级水库在泥沙资源有效利用方面的作用及河流泥沙资源的管理。     

大通河天王沟水电站泥沙设计重点问题探讨

天王沟水库坝前水深和库容都较小,且入库沙量相对较多,库沙比仅为0.8,所以水库很快淤积平衡,库区泥沙问题较为严重。天王沟水电站工程泥沙问题主要是研究水库回水与上游铁城电站尾水合理衔接以及保持进水口前＂门前清＂,通过对入库水沙分析提出的水库泥沙调度运行方式及防排沙措施,基本解决了电站的主要工程泥沙问题。     

达克曲克水电站水沙调度方式探索与实践

为了解决达克曲克水电站汛期由于泥沙大量淤积造成的导流兼泄洪排沙洞洞前大量淤沙、水工设施冲磨等问题,消除对下游农业灌溉的影响,保障水电站安全经济运行,借鉴小浪底和三峡水库"蓄清排浑"的运行方式的经验,从实际出发,结合达克曲克水电站泥沙严重淤积的特性,对水沙调度方式进行了积极的探索和实践,汛期采取了蓄水排沙和连续排沙相结合的水沙调度方式,取得了一定的成果,为同类水库水沙调度提供了借鉴和参考。     

长江流域梯级枢纽泥沙调控关键技术

通过将水沙动力学与水库调度优化理论相结合,围绕长江流域梯级枢纽泥沙调控关键技术开展研究。在改进恢复饱和系数、非均匀沙挟沙力等关键计算模式的基础上,完善并集成长江上游梯级水库群水沙数学模型、长江中下游复杂江湖河网水沙数学模型和典型河段平面二维水沙数学模型,构建了江河湖库水沙输移模拟模块。基于泥沙对防洪、发电、航运和长期使用4个主要目标的影响,构建了长江泥沙优化调控目标函数,进而集成水沙输移模拟模块构建了长江泥沙优化调度模型,并提出了基于预构泥沙信息库、结合BP神经网络的模型求解方法和非劣解集的改进灰靶评价方法。在此基础上,以三峡水库为例,提出了汛期“蓄清排浑”动态运用方案以及长期分阶段泥沙调控策略。     

太平驿水电站工程泥沙设计

岷江上游河流卵石推移质输沙量大，且兼有木材单漂流送，故太平驿首部枢纽引水防沙与漂木的矛盾十分突出。首部枢纽引水防沙系统设置了“三道防线”，效果明显。为解决引水分流比较大时推移质进入取水口的问题，在工程泥沙设计中，根据岷江上游水文泥沙情势，以天然流量６５０ｍ＾３／ｓ分界，划分高、低水位运行的水库泥沙调度方式。用最不利入库水沙条件进行库区泥沙冲淤计算。结果表明该泥沙调度方式可行经首部枢纽水工模型试验验     

漏斗式全沙排沙技术在新疆精河的应用

根据新疆精河灌区河流多泥沙的特点,在精河引水渠首下游500 m处修建排沙漏斗工程,并充分发挥水库、渠首及排沙漏斗的联合调度,有效遏制了泥沙对引水渠道的磨损和淤积,排沙漏斗运行效果显著。但也存在一些问题,针对存在的问题提出相应的改进意见,以便在今后的设计和运行管理中引以为戒。     

黄河泥沙处理对策的探讨

在简略概括分析黄河水沙基本特点及变化趋势的基础上,就黄河泥沙各项处理对策进行了较全面的讨论。黄河泥沙处理是个长期的艰巨的工作,只有在大力开展水土保持综合治理的同时,建立水沙调控体系并优化调度,合理处理利用水沙,才能充分发挥"拦、排、调、放、挖"综合治理体系的主体效应。     

黄河黄丰水电站泥沙问题分析及防沙措施

黄丰水电站坝前有2条较大的支沟——盐沟和街子沟，支沟的泥沙对电站的威胁较大，通过对支沟水沙调查分析计算，确定了支沟入库水沙特性。通过模型试验和入库泥沙分析提出的水库泥沙调度运行方式及防排沙措施，解决了电站的主要泥沙问题。     

基于二维水沙模型的水库淤积数值模拟研究

青藏高原地区某水电站工程泥沙问题较严重,拦排沙设施的设计和运行管理是保证该工程长期正常运行需要研究解决的关键问题。为此,建立了坝区河段平面二维水沙模型,对该区域水库泥沙淤积状况进行模拟计算。根据模拟结果提出了最优泥沙调度方案,对延长水库使用寿命,保证工程的长期正常运行具有重要的意义。     

苏只水电站坝前支沟泥沙调查分析及枢纽防沙措施

苏只水电站坝前400～600m范围内有2条较大的支沟——甘都沟和苏只沟，支沟距坝较近，其泥沙对电站的威胁较大，苏只水电站的主要泥沙问题是研究解决坝前2条支沟的泥沙问题。通过对支沟水沙调查分析计算，确定了支沟入库水沙特性。通过模型试验和入库水沙分析提出的水库泥沙调度运行方式及防排沙措施，基本解决了电站的主要泥沙问题。     

黄河下游引黄灌区泥沙灾害及治理研究

引黄灌区泥沙灾害具有时空分布的不均匀性、渐变性、多样性、危害严重性及治理难度大等特点.灌区泥沙灾害水平由灌区泥沙淤积量及分布、清淤泥沙处理量、灌区堆沙场地状况、自然气候条件以及灌区内人口密度等因素决定.提出了实施灌区水沙优化调度、改造渠道以提高渠道输沙能力、实施灌区泥沙资源的优化配置、植树造林改善灌区生态环境等泥沙灾害治理措施.     

黄河泥沙处理对策的发展、实践与认识

在简略概括分析黄河水沙基本特点及变化趋势的基础上 ,就黄河泥沙各项处理对策的提出背景、实践结果以及存在问题进行了较全面的回顾总结。黄河泥沙处理是个长期、复杂、艰巨的工作 ,只有综合规划、统筹考虑 ,在大力开展水土保持综合治理的同时 ,建立水沙调控体系并优化调度 ,合理处理利用水沙 ,才能充分发挥“拦、排、调、放、挖”综合治理体系的主体效应     

流域泥沙的资源化及其实现途径

本文以自然资源的概念和属性为基础，研究了流域泥沙的离散性、吸附性、可搬运性等属性，以及水沙不可分性、水沙不协调性、水沙时空分布不均匀性、水沙产生异源等特征。认为流域泥沙具有自然资源的有效性、可控性和稀缺性等属性，指出流域泥沙具有资源性，是一种特殊的自然资源。当流域泥沙在满足技术和社会等一定条件下，是可以资源化的。提出了实现流域泥沙资源化的目标和途径，其途径主要包括填海造陆、改良土壤和引洪淤灌、淤临淤背和作为建筑材料等。     

小江流域来沙量研究

小江流域来沙量估算是三峡工程库区小江大防护工程规划补充专题研究之一。流域产沙量大小制约水库拦沙及调度排沙措施 ,直接影响工程投资、效益和运行与开县县城的防洪安全 ,故准确估算流域来沙量具有重要意义。限于泥沙资料的短缺 ,本次在外业调查、测量基础上 ,采用水沙关系法、水库拦沙率法、泥沙淤积平衡法推求了流域的来沙量 ,满足了小江大防护工程规划的要求     

1994年汛期三门峡水库运用情况及冲淤特点

通过对三门峡水库１９９４年汛期各阶段的水沙条件，运用情况，冲淤变化和水沙调节等特点进行汛期排沙与发电应分阶段运用，并根据水沙变化和库区冲淤情况适时调度、合理调水调沙的运用方式，有利于库区泥沙冲淤平衡，降低潼关高程，减少过机泥沙，提高发电效益。