小浪底与西霞院水库联合优化调度

小浪底、西霞院水库联合优化调度是指在小浪底水库泄洪、排沙、调水调沙运用时,西霞院水库水位降至减淤限制水位131 m以下,在满足黄河水调指令的前提下兼顾水库减淤和发电效益;在小浪底水库供水运用时,西霞院水库反调节运用,通过小浪底、西霞院水库发电计算机集中监控系统自动实现两库发电计划编制及发电经济运行,在满足黄河水调指令的前提下,提高两库整体发电效益。联合优化调度取得了显著的效果:西霞院水库下泄流量精确满足黄河水调指令要求,保障了黄河下游防洪、减淤、供水、灌溉安全;小浪底水库淤积减缓,西霞院水库多年冲淤基本平衡,保持了水库库容;小浪底水库发电满足了河南电网的调峰需求,西霞院水库发电量逐年提高。同时,建议国家改进电网调度体制,促进流域梯级水库联合调度,提高整体发电效益。     

西霞院水库汛期的优化调度

分析了西霞院水库的设计指标与运用方式,提出了西霞院水库汛期优化调度的措施:①汛限水位不限,即在小浪底水库蓄水运用、下泄水流较清时,对西霞院水库采取汛限水位动态控制运用;②死库容不死,即利用西霞院水库设计淤积的死库容调节泥沙,协调进入黄河下游的水沙关系,减少黄河下游河槽淤积的可行性;③尽快开展小浪底和西霞院水文站的建设与研究,以满足黄河防汛、抗旱、调水调沙的要求。     

黄河西霞院水库特征水位分析

根据西霞院水库的地形特点、运用方式以及来水来沙条件等因素，在水库淤积形态分析的基础上，对水库的汛期限制水位、水库正常蓄水位进行了充分的分析和论证。从水库淤积形态方面分析，西霞院水库汛期限制水位不应超过131m；根据动能指标、反调节库容需要等因素分析，汛期限制水位131m的有效库容能够满足反调节库容要求，且发电指标较好。因此，选择汛期限制水位为131m。考虑到小浪底坝下水位的影响，西霞院水库正常蓄水位选择范围为133～135m，根据动能、经济方面的综合比较，选择西霞院水库正常蓄水位为134m。     

嘉陵江亭子口水库泥沙淤积研究

利用一维不平衡输沙原理对嘉陵江亭子口水库正常蓄水位458 m运用方案进行了库区泥沙冲淤计算分析.计算结果表明:水库泥沙淤积形态为三角洲淤积,水库运用20 a,库区三角洲淤积体的顶点在距坝80 km左右,水库运用50 a三角洲淤积顶点下延至距坝60 km左右;当枢纽运用至100 a末时,库区泥沙淤积量为21.81亿m 3,水库泥沙淤积大部分集中在常年回水区;当枢纽运用至20 a末时,遇不同频率洪水时,受库区泥沙淤积影响,昭化以下41.9 km河段及昭化以上10 km左右河段水位抬高1.05～2.53 m.     

浅谈水库泥沙淤积量计算的方法

在水库设计中,首先要确定出水库的死库容或死水位以满足水库的不同要求,以灌溉为主的水库,死水位的确定要考虑以下两方面因素:一是保证自流灌溉必要的引水高程,二是考虑水库泥沙淤积的需要。现就水库中泥沙淤积在设计中的重要性,泥沙淤积对水库效益及使用寿命的影响,泥沙淤积量的计算方法,以及减少泥沙淤积的措施,浅谈几点看法,供同行参考。     

黄河西霞院水库淤积形态分析

西霞院水库的开发任务是供水、发电综合利用。根据西霞院水库的地形特点、运用方式以及来水来沙条件等因素，分析认为水库的基本淤积形态为锥体。采用计算有不库运用经验和资料总结的手段，进一步分析得出西霞院体淤积的河槽冲淤平稳比降为２．０－２．３‰、滞洪淤２积滩面纵比降为１．７‰，并分析了平衡河槽形态等有关水库淤２积末端位置。     

从"蓄清排浑"水库运用方式与淤积过程关系看水库泥沙数学模型的验证

"蓄清排浑"是协调水库泥沙淤积与兴利矛盾的有效调度方式.长时段、长河段水库泥沙问题的研究目前还主要依赖于数学模型.通过分析当前国内各家模型发现,一定范围内拟定不同运用水位和不同汛后蓄水时间方案,前期淤积总量过程基本一致,但库区泥沙淤积分布和水库后期淤积量却差别很大,对兴利库容影响尤为明显.文中通过研究典型水库淤积过程与运用方式的关系,分析了不同方案运用对水库纵向淤积推进、横断面淤积发展和兴利库容保留程度等的影响,并对水库泥沙数学模型的验证提出了建议.     

基于一维水沙模型的水库冲沙方式优化研究

在天然河流上修建水库,破坏了河流水沙原本相对平衡的状态。泥沙进入库区后发生落淤,从而导致水库淤积。在水库的实际运用中,冲沙措施被广泛用于减缓水库的淤积速率。然而,冲沙需要耗费水库较多的水量,影响了水库的综合效益,为此必须协调水库淤积与水库兴利效益之间的关系。在选定合理冲沙水位和冲沙流量范围的基础上,应用一维非均匀流不平衡输沙模型,结合某多沙水库现行调度规程,对多种拟定冲沙方案下该水库的冲沙过程进行长期模拟,计算各方案下水库多年平均淤积量和多年平均发电量等指标,据此选取合适的冲沙方案。结果表明,持续时间较长的低水位冲沙方式的冲沙效果相对较好,能够在一定程度上减缓水库的淤积速率,同时发电量的损失也相对较小。     

西霞院水库库区防淤堵情况分析

西霞院水库是黄河小浪底水利枢纽的反调节水库。近年来,水库坝前漏斗区初步形成冲刷漏斗,下游南岸淤积情况明显,造成西霞院水库"上冲下淤"的不利形态。水力发电厂采取合理水库调度措施,经过2013年调水调沙、防洪和发电运用,与2013年汛前相比漏斗区整体约有0.5 m左右的淤积,漏斗冲刷状况得到初步改进。坝下冲淤测验结果显示,坝下区域南岸泄洪闸对应部位的海曼区域以平淤为主,减淤效果有所改善。通过改善西霞院库区淤积形态,延长了小浪底水库的拦沙运用年限,为维持黄河健康生命做出了贡献。     

河道型水库库区淤积形态数值模拟研究

阿尔塔什水库是新疆叶尔羌河流域重点规划的河道型水库,具有防洪、灌溉、发电等综合功能,但库沙比86.06,小于标准制定100年,泥沙淤积情况较为严重。为研究其泥沙淤积特性,通过MIKE 21软件建立二维输沙模型,对阿尔塔什水库坝后区域水位、横纵剖面淤积形态变化、水库淤积量及库容变化进行研究。结果表明:河流横纵断面的水位变化情况与运行工况设定要求基本吻合。纵剖面淤积形态变化显示河床泥沙淤积情况并不严重,坝后河床最终淤积高程尚未达到排沙洞的底板高程;坝址处出现冲刷漏斗,断面淤积后的河底高程与深泓线上的淤积高程基本相同;随运行年份的增加泥沙淤积量越来越大,但最终泥沙淤积高度并未达到死水位1770m,兴利库容并未减少。     

溪洛渡、向家坝水库与三峡水库联合蓄水调度研究

由于溪洛渡、向家坝水库与三峡水库蓄水时间上的同步性,使三峡水库蓄水难度进一步加大,进而影响其综合效益的发挥。为满足下游地区在蓄水期对上游梯级水库下泄流量的新要求,研究金沙江溪洛渡、向家坝水库与三峡水库联合蓄水调度方案,优化梯级水库蓄水过程。在综合分析防洪、泥沙、库区、发电及供水等指标基础上,推荐梯级水库蓄水调度方案。防洪、库区淹没及泥沙淤积的影响分析表明,所提方案可进一步缓解下游地区的供水压力,对金沙江梯级水库联合蓄水调度一定实践指导意义。     

三门峡水库汛期排沙效果研究

三门峡水库汛期排沙是解决泥沙淤积问题、控制潼关高程的关键途径。"蓄清排浑"运用以来,非汛期蓄水期库区发生淤积、汛期降低水位运用排泄全年泥沙,基本保持了库区动态冲淤平衡。不同控制水位和入库流量过程存在不同的排沙效果,针对三门峡水库汛期排沙过程的差异,对"蓄清排浑"运用以来汛期排沙特征进行统计,分析了水库敞泄和不同控制水位运用对排沙效果的影响。结果表明,在汛期平水305 m、洪水敞泄的运用条件下,水库排沙具有多来多排的特点,汛期排沙总量与入库含沙量和水量密切相关;完全敞泄时库区冲刷取决于流量大小和敞泄时间,净排沙效率随着水量的增加和敞泄时间的延长而减小,冲刷效率降低;汛期控制运用期,当流量在1000 m~3/s以上时、水位在305～311 m也会产生一定的排沙,排沙效果取决于含沙水流在壅水段的滞留时间和出入库流量之比。研究成果可为三门峡水库运用方式的优化提供依据。     

白河堡水库泥沙淤积及治理的试验研究

白河堡水库是密云水库上游白河干流上跨流域引水工程的首部骨干工程 ,1983年蓄水运用以来 ,在供水、防洪、灌溉、发电和改善水环境等方面发挥了巨大效益。至 1997年水库淤积三角洲前坡已推至输水隧洞洞口前部 ,水库淤积治理已刻不容缓。作者分析了入库水沙特性及库区淤积现状 ,并通过河工模型试验研究了泥沙淤积发展及治理方案。试验表明 ,若按原运用调度方式 ,水库只能继续运用 2年 ,而高水位运用也就能维持约 6年 ,导沙堤方案则可继续运行 2 0年以上 ,且可与其它治理方案联合运用     

小浪底水库库区冲淤规律分析

对小浪底水库运行以来泥沙冲淤变化、河道河床质泥沙颗粒组成和实测资料进行分析,提出解决库区泥沙淤积的思路,所得结论为水库的运行管理和调度提供参考。     

长江上游水库群联合调度中的泥沙问题

长江上游已形成以三峡水库为核心的世界上规模最大的巨型水库群,2012年开始实施上述水库群的联合调度。分析了水库群联合调度中,与水库泥沙密切关联的汛期防洪、汛末蓄水和汛前消落调度方案及其对水库泥沙带来的影响。在较为深入、系统地研究了长江泥沙变化规律及其原因、水库淤积和长江中下游河床冲刷特性的基础上,对水库群联合调度中面临的水库淤积与长期使用问题,以三峡水库为例,提出了精细化的"蓄清排浑"和库尾减淤等泥沙调度方法。对水库群水沙联调,促进流域泥沙合理配置以及水库群联合调度条件下的泥沙问题与应对措施等提出了建议。     

多沙河流水库自适应控制运用

在对现有水库运用模式进行比较分析的基础上,提出了多沙河流水库自适应控制运用的概念,建立了相应的运用模式。该运用模式不仅基于历史的水沙条件,而且兼顾了当前的来水来沙条件、水库地形条件、水库泄流能力、水库的功能等方面的综合影响,并通过多目标优化方法确定坝前运行水位和下泄流量,较现有的运用模式更能体现实际变化规律。为检验该模式的合理性,通过河工模型进行了不同运用方案的排沙试验,并进行了数学模型计算,其结果表明,水库的排沙主要集中于洪峰,水库在运用过程中若能在峰期合理控制,则可以达到既能大量排沙又能增大蓄水的目标,论证了本文建立的水库的自适应控制运用模式的合理性和可行性。     

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.     

基于分布式水文模型的水库生态调度方案 修正研究——以双峰寺水库为例

结合下游生态环境用水要求,使用分布式水文模型模拟双峰寺水库调度前后坝址下游的水文循环过程,指出了规划阶段水库调度存在的生态问题,进而修正调度方案并分析采用生态调度修正方案后对武烈河下游水文情势及坝址下游河流生态环境需水的影响。模拟结果表明：在修正后的水库生态调度方案下,双峰寺水库建成运行后,库区段流速从库尾至坝前断面不断减小;水库下泄流量大于坝址处多年平均流量的10%。而且,水库建成后防洪能力提高;75%保证率年份和特枯年份均可保证地下水位。     

降低潼关高程途径的研究

本文在深入分析三门峡水库运用方式与潼关高程的关系以及潼关高程不同阶段升高原因的基础上,采用非均匀不平衡泥沙数学模型,探讨了三门峡水库运行方式、来水来沙条件、跨流域调水、河道整治、裁弯、疏浚、水库增大泄流规模等措施对降低潼关高程的作用。指出为使潼关高程进一步有比较明显的降低,应采取多项措施的组合。