长江上游“10.7”洪水及寸滩站水位流量关系分析

2010年7月中下旬,长江上游出现三峡水库蓄水以来的最大洪水。根据三峡水库上游干支流主要水文站的水位流量资料,对库区的洪水过程进行了分析。受三峡水库蓄放水影响,库区的水位及水面线变化为非天然状态。在洪水期,当三峡水库坝前水位低于150.00 m时,与天然状态相比,寸滩站水位流量关系无明显变化;随着上游来水的增加,坝前水位不断上升,当三峡水库坝前水位超过156.00 m时,寸滩站水位流量关系则受洪水涨落和三峡水库回水顶托的综合影响。     

三峡水库蓄水后坝下游干流枯水期水位变化研究

三峡工程建成运行以来,水库清水下泄对坝下游河道造成了明显冲刷,同时枯水期水库向下游补水,提高了坝下游沿程水位与平均流量,改善了下游供水形势。根据坝下游干流沿程宜昌、枝城、沙市、螺山、汉口、大通等水文站的水位、流量、大断面等资料以及三峡水库优化调度方案,分析了三峡水库建成运行以来沿程各站枯水期水位流量关系变化,旨在定量研究三峡水库枯季补水和清水下泄对河道的冲刷作用及对三峡坝址下游沿程水位的影响。研究表明:三峡水库蓄水以来,宜昌-汉口河段各控制站在不同流量条件下,水位均有不同程度的降低;枯水期综合考虑补水和冲刷作用后,不同月份沿程各站水位有升有降。     

大系统分解协调法在三峡梯级短期优化调度中的应用

针对梯级间流量传播对梯级水电站短期优化调度影响的问题,采用实测资料率定梯级间流量传播系数,构建变系数线性回归方程计算梯级间下游水电站入库流量,建立了"以水定电"模式下考虑流量传播影响的梯级水电站群短期优化调度系统分解协调模型。三峡梯级实例表明,当上游水库出库流量较小时,流量传播对梯级短期优化调度结果影响较大,且分解协调算法较轮库迭代法可有效减少解算时间,提高模型运算效率。     

三峡水库正常运行期入库流量计算方案分析

总结了三峡水库正常运行期的坝前水位一般控制规律,阐述了三峡库区动库容对其入库流量计算的影响.根据三峡水库的调节性能和坝前水位控制规律,将水库的坝前蓄水状态分为3个等级,并分析了各蓄水等级下的入库流量最佳计算方案,有效解决了入库流量的锯齿跳变问题,符合实际.     

梯级水库群溃决洪水对下游影响的研究

在某实际流域梯级水库群溃决洪水研究的基础上,以流域上七级水库土石坝至一级水库混凝土坝遭遇超标准洪水引起的大坝溃决,利用Mike11数值模拟软件针对水域形态、水位、流量变化有着强大的计算和分析功能,以及通过工程实列的验证——堰塞坝遭遇超标准洪水时,溃决流量和水位变化,研究梯级水库群在流量和水位对下游的影响。     

金沙江梯级水库下游水沙过程非恒定变化及其对通航条件的影响

随着金沙江下游梯级水库陆续建设和投入运用,坝下游的水沙过程明显改变并影响通航条件。本文提出了水沙过程非恒定变化分析方法,分析了向家坝枢纽坝下水位、流量和含沙量非恒定变化特性及其对通航条件的影响。结果表明,向家坝枢纽运用后坝下水沙变化的非恒定强度较大,水位变化的变异系数可以达到0.10～0.12,流量变化变异系数可以达到0.20～0.40,虽然出库含沙量显著减小,但含沙量变异系数最大可以达到约1.0。向家坝水文站标准化年平均水位和流量约为1.0左右,向家坝枢纽坝下山区河道的通航条件总体上是稳定的,水库运用削减洪峰和增大枯水流量有利于改善坝下河道的通航条件,但水电站日调节和水库蓄水,以及泄洪增大流量和水位的非恒定性,对坝下河道的通航条件有一定不利影响。     

三峡水库运用对坝下游干流河道水文情势的影响研究

三峡水库调度运用改变坝下游水沙条件,会对坝下游河道水文情势产生影响。利用坝下游长河段一维水沙数学模型计算分析了丰水年、平水年与枯水年情况下三峡水库调度运用对坝下游干流河道沿程流量、水位及输沙量的影响。结果表明：枯水期与泄水期出库流量增加,坝下游沿程枯水位相应抬高;蓄水期下泄流量减少,同时期沿程水位下降;遇枯水年,水库蓄水使得坝下游来流量过小（10月下旬大通站平均流量小于 9 000 m³/s ）;遇平水年蓄水期,中下游水位下降较多,沿程水位下降 1.71 ～ 3.68 m ,对坝下游河道的航运及供水等带来一定的影响。     

苗家坝-碧口梯级水库汛期水位动态控制研究

本文将单一水库预泄能力约束法,推广到梯级水库汛期水位动态控制中,并建立了梯级水库汛期水位联合运用和动态控制模型,假定预报信息准确,在不降低下游保护对象的防洪标准的前提下,最大限度发挥梯级水库的兴利效益。以苗家坝、碧口水库为对象进行了实时调度模拟,其结果相比于原设计汛限水位动态控制方案,减少了弃水,且保证最大出库流量均在可控范围内,达到在不降低防洪标准的前提下提高梯级水库兴利效益的目的,大大提高了洪水资源利用率。     

二滩水电站枯水期尾水水位流量关系研究

对二滩水电站尾水水位、流量和桐子林水电站坝前水位实测数据进行统计,分析了二滩水电站上、下游主要梯级水库电站对二滩水电站平、枯水期流量的影响,研究了桐子林水库蓄水初期不同坝前水位时二滩尾水水位-流量关系变化特征,计算了桐子林水库淤积20年、坝前水位1015 m时,二滩水电站4～6台机组满负荷发电时二滩尾水水位,给尾水河床护岸等修复工程提供了参考.     

三峡—葛洲坝梯级水利枢纽调度关键数据分析

针对三峡—葛洲坝梯级水利枢纽运行的流量、水位、电力数据进行相关分析研究,揭示出三峡出库流量与葛洲坝入库流量、葛洲坝毛水头与耗水率、葛洲坝出库流量与葛洲坝下游水位相互关系和变化规律,并根据拟合的关系线制成关系表,以指导葛洲坝工程出力预报及修订水库调度出力计划。     

非弃水期葛洲坝水电站下游水位变化过程预测新方法

由于现有的水电站下游水位预测方法计算误差较大,选择葛洲坝水电站为研究对象,提出一种新的电站在不弃水情况下的下游水位变化过程预测方法。该方法基于BP神经网络算法,利用水电站监控数据实现电站下游水位的高精度预测,满足电站实时调度需求。对比现有的水位流量曲线查值法和非恒定流经验公式法,该方法有如下优势:①无需采用出库流量进行预测,避免了流量计算误差的影响;②建模过程中考虑了下游水位变化"后效性"影响,大幅提升水电站调峰时的预测精度;③可直接计算下游水位变化过程,计算结果稳定,精度更高,尤其在非弃水期葛洲坝水电站大调峰工况下,预测精度明显提高。     

洪家渡水电站在梯级和电网中的地位与作用

洪家渡是乌江干流梯级中唯一具有多年调节库容的水电站.该电站在提高乌江梯级水电站保证出力、减少下游梯级电站弃水调峰,以及提高贵州电网火电机组负荷率方面作用巨大.电站建成后,可使东风、乌江渡水电站6～10月的平均出力减小67.4MW;减少这两个电站的弃水调峰电量损失约2.15亿kW*h;可增加的高峰电量及枯期电量,均占电量增量的43%左右;使电网中的火电机组年利用小时数提高约120h.     

基于调度图的金沙江下游梯级水电站改进蓄水策略研究

为缓解金沙江下游梯级水电站汛末蓄水矛盾,改善蓄水过程中按调度图运行存在下泄流量、出力过程波动较大等问题,以溪洛渡、向家坝梯级水电站为研究对象,通过设置不同提前蓄水时机组合,提出基于水电站调度图的改进蓄水策略,并从年平均蓄满率、汛末蓄水位、总弃水量、总发电量等指标综合比较分析,确定了当起蓄时机为溪洛渡9月1日、向家坝9月1日,并采用改进蓄水策略蓄水时,为梯级最佳蓄水方案。同时,采用丰、枯典型年对蓄水过程进行验证。研究结果表明:提前起蓄时机有助于水电站提早蓄滞一部分汛末水量,缓解梯级水电站间的蓄水矛盾;改进蓄水策略充分利用调度线的过渡作用,有助于减少水电站出力在不同调度区之间大幅度来回跳动,实现了下泄流量、出力过程稳定。该研究成果可为金沙江下游梯级水电站汛末蓄水调度提供科学的参考依据。     

漫湾水电站水库水温分布观测与数学模型计算研究

近年来建设的高坝大库越来越多,下泄低温水的影响日趋严重,对水库下泄低温水的影响和减缓措施的研究应给予关注和不断加强。本文是对已投入运行的漫湾水电站库区的水温结构进行研究。通过2004年2月对漫湾水库进行水温分布现场观测,并辅以三维数值模型计算,获得了较详细的水温分布成果。研究结果表明,漫湾水库的水温结构既不属于典型分层型又不属于完全混合型,应属于局部分层型或过渡型。该成果对于流域梯级水电开发对水环境的影响研究,具有一定的代表性,可用于类比分析研究与漫湾水库条件类似的其它水电站。     

沅水流域梯级水电站联合优化运行研究

为了实现梯级水电站联合优化运行,充分发挥梯级水库群的调节作用,针对沅水流域三板溪、白市、托口、洪江、碗米坡、五强溪等6座水电站,分别构建梯级水电站发电量最大模型和发电效益最大模型,采用逐步优化—逐次逼近动态规划混合算法进行求解。由两种模型计算得出:与单一水库优化调度相比,在丰、平、枯水年份,沅水梯级水电站发电量最大目标可分别增加发电量3. 666亿kW·h、4. 884亿kW·h和1. 549亿kW·h,发电效益最大目标可分别增加0. 993亿元、1. 22亿元和0. 377亿元。最后分析总结沅水梯级水电站联合运行两种目标下的最优运行策略,为梯级水电站的优化运行提供理论依据和技术支持。     

溪洛渡向家坝梯级水电站联合蓄放水规律分析

传统的梯级水电站联合运行蓄放水是下游梯级水库"先蓄后放",保持高水头运用的方式,但由于没有充分考虑汛期水库发电水头受阻、水头重叠等情况,其结果不一定符合实际。针对溪洛渡和向家坝梯级组合具有上游梯级库容大、水头变幅大、受阻更多、梯级水头重叠较多的特点,并考虑梯级电站的发电特性,采用溪洛渡-向家坝联合优化调度模型,对两电站的蓄放水规律进行了研究。结果表明,上游溪洛渡电站先蓄水后放水可减少汛期梯级电站发电受阻程度,提高总预想出力,有利于提高梯级电站的发电量。     

闽江水口水电站下游航道设计最低通航水位确定方法

为了给闽江航道整治、码头建设、防洪、船闸设计提供技术参数,在外业资料缺乏情况下,采用数值模拟、外业观测、相关分析相结合的方法计算闽江水口水电站下游航道设计最低通航水位。基于非结构网格、有限体积法建立闽江干流水口水电站至马尾河段的二维水动力数学模型,通过数学模型推算闽江水口水电站下游航道沿程临时站点逐时水位,将沿程临时站点逐时水位与竹岐站、文山里站、白岩滩站等长期水文站(基准站)水位建立相关关系,采用累积频率法计算低潮累积频率90%的水位特征值作为基准站设计最低通航水位,通过该相关关系计算沿程临时站设计最低通航水位。计算结果表明,临时站逐时水位与基准站逐时水位线性相关关系较好,相关系数基本在0.9以上,由该相关关系及基准站设计最低通航水位获得的闽江干流水口水电站下游航道设计最低通航水位值相对合理可靠。     

龚嘴水电站尾水整治工程

龚嘴水电站自运行以来,尾水位的抬高一直威胁着厂房(指地面厂房)的消防安全。本文详细介绍了尾水抬高的原因、整治方案、实施及效果,可供其他电站解决类似问题时参考。     

水电规划对金沙江攀枝花河段水文情势影响研究

采用数学模型法及对比分析法对观音岩水电站坝址至银江水电站间的金沙江河段因水电站壅水及水库调蓄作用导致的水文情势发生的变化进行了研究。本文研究的河段长约63 km,重点水域为金沙江格里坪到雅砻江河口长约38 km河段,重点时段为鱼类繁殖季节3～6月的典型日。研究结果显示,金沙江攀枝花河段金沙、银江两级开发方案实施后,将抬高银江水电站坝址至观音岩水电站坝址河段水位,增加河道水深、河宽和水域面积。两库区河段的泥沙淤积均不明显,而研究河段典型日的流量、水位和流速等水文情势将比零方案在时空上发生显著变化。     

下坝水电站正常蓄水位的经济技术综合比较与选择

下坝水电站位于贵阳市乌当区下坝乡境内,地处乌江水系一级支流的清水河干流中下游,是清水河水电梯级开发的第一级。由于原规划下坝水电站的正常水位980 m,库区淹没农田12.3 hm2、旱地7.3 hm2、防护林40 hm2,同时涉及房屋搬迁,库区内部分公路、桥梁需改线,工程实施难度大。为了从充分开发水资源和保护耕地资源,加之特殊的地理位置和淹没的耕地大多为基本农田,耕地更显宝贵,而且《清水河干流水电规划报告》完成于20世纪90年代初,因此从保护耕地资源的角度出发进一步对其电站正常蓄水位进行论证是非常必要的。结合下坝水电站原水电开发规划确定的正常蓄水位为980 m。为此,下坝水电站不同设计水位耕地受淹、水文地质条件、环境等因素影响,拟定了970 m、972 m、976 m、980 m和982 m 5种正常蓄水位规模进行综合比较。