三峡水库长期使用问题研究

本文介绍了水库长期使用的基本原理、影响因素及三峡水库长期使用问题的研究过程和主要结果.研究表明,三峡水库为河道型水库,上游来水量丰沛、含沙量小,来水来沙集中在汛期,具有长期使用的有利条件;采用"蓄清排浑"的调度运用方式,能起到较好地控制水库泥沙淤积,至水库淤积达到相对平衡时,大部分有效库容能保留,水库可以长期使用.今后,在运行实践中还需要结合上游大型水利水电工程的运行,不断优化三峡水库调度运行方式,以确保综合效益的充分发挥和水库长期使用.     

汛限水位优化调度对三峡水库泥沙淤积的影响

汛限水位优化调度在进一步充分发挥三峡水库的综合效益的同时必然影响水库淤积发展过程,进而影响航运状况。文中运用一维及二维非恒定流非均匀沙数学模型,计算分析了汛限水位优化调度对三峡水库泥沙淤积及航运的影响,结果表明,采用汛限水位优化调度方案后,三峡水库的淤积发展过程将加快,但是,在三峡水库运行的前100年内,这种淤积差别并不大。优化调度对各个河段淤积的影响程度不同,从绝对量来说,水库下段受优化调度影响最大,一度出现的淤积量差别是最大的;从相对量来说,水库变动回水区下段及常年回水区上段受优化调度的影响要明显大于下段。从变动回水区航运情况看,优化调度对铜锣峡以下河段航运的影响不大,对铜锣峡以上河段,由于受上游水库修建及来水来沙减少造成的冲刷的影响,优化调度的影响也并不明显。     

耦合水质目标的三峡水库非汛期多目标优化调度模型

基于BP神经网络水质预测,引入"稀释比",建立了耦合水质目标的三峡水库非汛期多目标优化调度模型.基于加权和形式的凸模糊决策,将多目标转化为单目标,再应用遗传算法求解优化调度模型.优化计算结果给出了既能满足发电量需求又有改善支流水质作用的综合效益最优的三峡水库非汛期调度运行方式,从而有效地实现了多目标耦合的水库优化调度策略.     

三峡水利枢纽多目标优化调度及其综合效益分析

与初步设计相比,三峡枢纽自2003年蓄水运用以来,运行环境发生了较大变化,如长江上游建成一批大中型水库、水文气象预报技术提高、防洪、发电、航运、供水、生态对水库调度需求增加等。为适应新的运行环境,2009-2012年,三峡水库采取了提前蓄水、中小洪水调度、汛限水位浮动等优化调度措施,以提升三峡工程的防洪、发电、航运、供水等综合效益。同时,开展了有利于四大家鱼繁殖的生态调度试验,试图拓展三峡工程的生态效益;实施了消落期库尾减淤和汛期沙峰调度试验,通过减少库尾及库区泥沙淤积来持续保证三峡水库的有效库容。此外,通过在三峡船闸上下游增设靠泊设施、实施船闸快速检修等措施,有效提高了三峡船闸的通航能力。     

基于最优控制理论的水库排沙调度优化研究

我国各类水库面临的泥沙淤积问题十分严重,泥沙淤积不仅减少水库的兴利库容、缩短水库使用寿命,还会带来其它一系列包括生态、环境等在内的问题,处于多沙河流上的水库,这一问题尤为突出.因此,对于增强水库排沙减淤的调度运行方式的研究具有重要意义.本文利用最优控制理论,研究了多沙河流水库排沙减淤的优化调度运行方式,并通过实测水沙资料进行计算.由计算结果可以看出,经最优控制理论优化后的水库调度运行,其排沙比大幅度提高,减淤效果明显,可以作为水库排沙优化调度的一种有效手段.     

三峡—葛洲坝梯级水库运行调度

介绍了三峡—葛洲坝梯级水库的运行特点和要求，以及围堰发电运行调度的情况，分析了三峡水库对葛洲坝的影响。由于三峡水库分期蓄水，各个阶段的任务和运行特点不同，对水库运行的要求也不一样，加上2个水库的水力和电力联系紧密，因此，必须根据各时期要求进行科学、合理的水库调度，从而发挥梯级枢纽的综合效益。     

向家坝、溪洛渡建库后三峡水库汛限水位优化研究

能源、水资源的需求以及上游建库迫切要求对三峡水库汛限水位进行优化.本文分析了三峡水库汛限水位优化的方法,结合溪洛渡和向家坝建库,对防洪与航运进行了充分的分析,求得优化的防洪与航运约束条件,并在约束条件和原设运行方式的基础上对汛限水位进行优化.求得的优化调度方式不但易于操作,且在保证防洪和航运的基础上大大提高三峡水库的综合效益,可作为三峡水库实际调度的参考.     

决策支持系统在长江三峡水库调度中的应用

对决策信息系统流程、构成及三峡工程有关特性作了简要的介绍。在三峡水文泥沙分析系统管理数据库的基础上,通过对流域水系概化构建了三峡水库决策信息系统。对数学预报模型的方法进行了简单的介绍,并建立了三峡水库多目标管理优化调度目标函数。随后对三峡水库2005年入库流量过程进行了提前48小时预报,并与实际入库流量进行了比较,取得了理想的结果。运用决策系统对水库进行多目标管理是一个高度复杂的,涉及相当复杂广泛的任务。在目前的基础上,持续加强系统资料的完整,将能不断完善和充分发挥三峡水库实时决策系统的功能;同时,本系统将不仅有利于优化三峡工程的多重效益,也将有助于系统地积累水库实际运行的水沙资料从而为提高相关领域的科研和认知服务。     

梯级水电站水库水沙联合优化调度研究进展

水沙联合调度由于其多目标特性和求解的复杂性,一直都是水库调度中的难点。文中详细阐述梯级水库水沙联合优化调度的基本理论,并介绍了水库优化调度子系统和水库泥沙冲淤计算子系统,总结了水沙联合调度中多目标的选取、目标函数的建立及约束条件的制定等。探讨梯级水库水沙联合调节计算的常规算法和智能优化计算方法,并对子系统间的耦合机理、水沙的链接方式、多目标的处理方法等水沙联合调度中的关键问题进行了分析,提出了梯级水库水沙联合调度研究中一些有待深入研究的问题。建立水库群水沙联合优化调度模型,来定量地描述梯级水库联合调度运行规则、泥沙输移变化规律,实现兴利、防洪、泥沙输移等的最佳协调,成为有待进一步研究的重点。     

三峡水库动态汛限水位控制范围探讨

为了充分发挥三峡水库的防洪兴利效益，将当前单一汛限水位控制的运行方式改为动态汛限水位控制是必要的，也是可行的。在满足水库下游防洪标准和允许水库下泄安全流量要求的前提下，对主汛期和汛末期分别采用预泄方式和预蓄方式进行调洪演算，研究不同动态汛限水位控制范围的影响，得到了符合水库实际调度的动态汛限水位控制范围。结果表明，三峡水库实施动态汛限水位控制的运行方式，既可以避免抬高汛限水位引起的防洪风险，又能增加水库兴利效益。     

水库发电优化调度模型及发电调度规律研究

水库调度图以其操作简单、方便直观等优点,成为指导水电站水库运行调度的常用工具,但依据常规调度图运行时,调度结果很难达到最优,难以充分发挥水库的运行效益。针对水库发电调度图难以充分发挥水库运行效益的特点,建立了梯级水库联合发电优化调度模型,并采用动态规划逐次逼近法（DPSA）与动态规划（DP）嵌套方法进行求解。通过调度图模拟结果与所建发电优化模型的结果进行对比分析,对优化模型的合理性进行了验证,同时应用概率统计方法进一步挖掘水库汛期和非汛期的发电调度规律。对某流域梯级水库的实例应用研究表明,优化运行能够获得更好的发电运行效益,同时,发电调度规律对水电站年调度计划的制订和水库的实际运行具有指导意义。     

沅水流域梯级电站群集中调度实践与效益

介绍了沅水流域梯级电站开发状况,以梯级电站整体发电效益最大化为目标,统一制定了各 水库运行方式的集中调度管理模式。对影响梯级电站运行效益的因素,如水库调节性能、电站调度 权属、汛期水位控制、龙头水库运行方式以及电网需求与梯级电站优化运行之间的矛盾等进行了分 析,阐述了集中调度实践及其产生的效益。     

三峡水库中小洪水分级调度规则研究

近年来随着上游来水减少、控制性水库陆续建成运行,以及防洪、发电、航运等方面需求日益提高,新情况下三峡水库若继续按照初步设计的防洪调度方式调度将不能很好满足新的需求,并造成大量洪水资源浪费。本文在分析三峡一些特殊水位和下泄流量的基础上,对中小洪水提出了一种结合库水位与入库流量大小进行分级调度的规则,并拟定多种方案模拟演算。结果表明:该调度规则可在不降低三峡设计防洪标准的前提下,更加合理的消峰拦蓄减轻下游防洪压力,增加通航时间,并有效利用洪水资源,较初步设计方式增加汛期多年平均发电量8%以上,充分发挥三峡水库汛期的综合利用效益。     

基于深度学习的三峡水库实时防洪调度模型北大核心CSCD

水库实时调度需要考虑多种约束条件及综合目标,具有较高复杂度。本文以三峡水库实时防洪调度为研究对象,提出一种基于深度学习的水库实时防洪调度模型。研究模拟三峡水库实时调度过程,生成训练样本数据。基于样本数据生成高维张量输入数据,通过网络参数训练提取高维数据特征以学习拟合水库实时调度模式。基于深度卷积神经网络实时调度模型在训练过程中提取闸门数据特征,模型中采用强化学习算法,迭代优化模型参数,随着样本数据不断更新,通过在线学习实现最优调度决策。实例研究表明,水位实时控制和下泄流量实时控制模型模拟的下泄流量与实际数据相对误差分别为1.4%和1.0%左右,该深度学习模型有较好的收敛性,能够应用于水库实时调度。     

三峡水库坝下水温变化及其对鱼类产卵影响

三峡水库的运行改变了坝下河段天然水文情势,为研究三峡-葛洲坝梯级水库对中游河道水温的影响程度,应用滑动平均法、Kendall秩次相关检验和Spearman秩次相关检验分析宜昌站水温年际变化趋势,利用水库对河流水温影响的评价指标量化评价水库对宜昌站水温过程的影响程度。研究表明,由于葛洲坝水库调节库容较小,葛洲坝水库蓄水对宜昌站水温影响较小;三峡水库蓄水后,宜昌站水温波动效应明显增强,主要表现为明显的滞迟效应,均化程度呈逐年加深趋势;三峡水库蓄水改变了坝下河道原有的天然水温过程,水温的滞迟效应表明三峡水库运行导致的水温变化使中华鲟的繁殖时间推迟29天左右。此研究结果为面向生物保护的三峡水库生态调度提供科学支撑。     

三峡梯级枢纽水库调度值班业务软件系统

三峡梯级枢纽水库调度值班业务软件系统是建立在三峡梯级水利枢纽水库调度值班工作流程之上的平台软件系统，该系统包含水库调度值班工作的交接班、值班日志、水务计算、信息查询管理、闸门操作、预报管理、收发报管理、检修联系单管理、高级应用计划管理等各种业务的计算机自动运行及管理功能，较好地解决了数据流、工作业务流的关系。该系统于2003年6月1日三峡水库蓄水时正式投入试运行，至今运行情况良好。     

面向洞庭湖生态需水的三峡水库蓄水期优化调度研究北大核心CSCD

为减轻三峡水库蓄水对洞庭湖生态系统的不利影响,本文建立了以洞庭湖最小生态需水满足度和三峡水电站发电量最大为目标的水库优化调度模型。调度模型耦合支持向量回归技术构建了洞庭湖水位变化的主要驱动因素与最小生态需水满足度关系,采用混沌遗传算法对模型进行求解。开展了不同典型年下三峡水库蓄水期优化调度研究,结果表明:优化调度后,平水年洞庭湖最小生态需水满足度由常规调度的85.40%提高至89.44%,三峡水电站发电量增加3.09%;丰水年常规调度即可满足洞庭湖最小生态需水要求,优化后发电量增加5.85%;枯水年洞庭湖最小生态需水满足度由65.58%提高至66.42%,发电量增加3.42%。研究成果可为通过三峡水库优化调度改善洞庭湖生态环境提供理论基础和具体方案的参考。     

汉江喜河水库经济运行方式研究

针对喜河水库典型的日调节特性,分析和讨论了基于发电量最大的水库优化调度方式,得出了提高汛限水位、预泄调度、保持高水头运行、实现梯级水库联调是提高日调节水库经济效益有效方式的重要结论.经喜河水库调度运行实践检验,效果明显.     

面向洞庭湖生态需水的三峡水库蓄水期优化调度研究

为减轻三峡水库蓄水对洞庭湖生态系统的不利影响,本文建立了以洞庭湖最小生态需水满足度和三峡水电站发电量最大为目标的水库优化调度模型。调度模型耦合支持向量回归技术构建了洞庭湖水位变化的主要驱动因素与最小生态需水满足度关系,采用混沌遗传算法对模型进行求解。开展了不同典型年下三峡水库蓄水期优化调度研究,结果表明:优化调度后,平水年洞庭湖最小生态需水满足度由常规调度的85.40%提高至89.44%,三峡水电站发电量增加3.09%;丰水年常规调度即可满足洞庭湖最小生态需水要求,优化后发电量增加5.85%;枯水年洞庭湖最小生态需水满足度由65.58%提高至66.42%,发电量增加3.42%。研究成果可为通过三峡水库优化调度改善洞庭湖生态环境提供理论基础和具体方案的参考。     

东津水库优化调度分析

通过对东津水库投产以来水库运行数据的分析,从中找出规律及存在的不足,再结合2015年度~2017年度优化调度的实际运用,为今后东津水库调度提供了更加优化的调度方式,可以进一步降低发电耗水率,减少弃水总量,提高水能利用率,增加多年平均发电量。