面向多区域防洪的长江上游水库群协同调度模型

长江上游水库群是长江流域防洪工程体系的重要组成部分,承担着水库所在河流、川渝河段以及长江中下游的防洪任务。长江流域面积广大,水系众多,洪水地区组成与遭遇十分复杂,防洪需求众多,防洪对象分散,且要兼顾发电、航运、供水、生态、库区安全等多种因素,水库群防洪调度面临大规模、多区域、多层次等协同调度技术难题。以长江上游25座控制性水库为研究对象,基于防洪格局和防洪任务将水库群防洪调度划分为核心、骨干和群组水库,阐明了水库群多区域协调防洪的调度节点和角色定位,提出了兼顾\"时-空-量-序-效\"多维属性的模型功能结构,构建了长江上游水库群多区域协同防洪调度模型,并在长江流域防洪调度形成示范应用,以挖掘长江上游水库群防洪调度潜力,进而提升长江流域防洪调度管理水平。     

对区域水资源优化配置多目标规划的模型

区域水资源优化配置问题是一个多目标决策问题。文章以水资源可持续发展理论为基础，探讨了社会效益、经济效益的识别和度量方法，给出了3类目标的一种具体函数表达式，并指出该区域水资源多目标规划模型的功能。     

跨区域调水多水源水库群系统供水联合优化调度多情景优化模型研究与应用

含跨区域调水的多水源水库群系统调度决策中需协调保障供水效益与降低供水成本的多目标矛盾,在综合考虑本地水资源与外调水资源供水相对成本差异的基础上,根据引调水成本的相对高低提出供水成本递增的多情景分层优化模型,以降低系统总缺水率为优化目标、限定外调水量为约束条件,分情景求解多水源联合供水方案并分析目标间矛盾关系。以南水北调东线受水区江苏段及洪泽湖、骆马湖为研究对象的水资源系统调度为应用实例,计算结果表明:(1)两湖的本地水资源能满足平水及以上年型的用户用水需求;(2)当洪泽湖遭遇偏平及以上量级来水,且相对骆马湖来水丰沛时,启用洪泽湖向骆马湖调水可降低公共用户及骆马湖周边用户缺水量;(3)在现行协议供水量条件下,引调江水可解决洪泽湖、骆马湖枯水年型组合下的缺水问题;(4)多年平均条件下,引调0.6倍协议引江水量是均衡考虑降低系统缺水及引江水成本的折中方案。模型可为跨区域调水系统中多种水资源工程水量联合调度决策提供决策参考。     

区域电力市场竞价交易模型与交易机制的研究:（一）竞价交易模型及其机理、水电参与市场竞价的模式及电网安全校核机制

在设计区域电力市场的竞价模式和规则时,必须考虑资源优化配置与资源公平配置的有效协调,坚持做到公开、公正、公平的“三公”原则,努力实现各方利益的平衡协调,同时还要充分考虑如何保证电网的安全稳定运行,努力实现市场交易与电网调度的有效配合。基于上述理念,文中深入分析研究了影响中国区域电力市场竞价机制的因素、区域电力市场竞价的目标模式选择、区域电力市场竞价交易模型与竞价交易机理及水电参与市场竞价的模式,提出了兼顾电网调度、电网安全稳定运行与市场交易相协调的区域电力市场竞价交易模型及电网安全校核机制。     

三峡梯级日发电优化调度

三峡和葛洲坝构成的梯级水电厂根据不同的要求需要构造不同的优化调度模型。讨论在给定葛洲坝一天下泄流量过程的情况下三峡梯级电站发电站发电的情况。使用增量动态规划算法建立日运行模型并用VC程序实现,并用实例计算验证算法的可靠性和高效性。     

考虑时段优化的地区电网无功电压优化控制

为了实现地区电网无功优化控制,提出了一种改进的基于禁忌搜索算法的方法。将时间分段中的起始点和该分段中的控制变量一同构成解向量,从而避免了先进行时间分段的优化后进行无功优化的二次优化,达到了从整体上进行优化的效果。当邻域解普遍陷入不符合电压约束条件的不可行解区域时,将目标函数切换为以当前电压偏离额定电压最小为目标,当邻域解普遍回到可行解区域后,将目标函数重新切换回以全天内电能损耗最小为目标,从而确保搜索可以持续进行而避免因无可行解而导致优化终止。建议了一种扩展邻域搜索策略改善算法的全局寻优特性。采用IEEE 6节点、IEEE 14节点和IEEE 30节点系统作为算例进行测试,表明提出的方法可行且所采取的改进措施必要、有效。     

分期设计洪水分析计算及防洪发电控制运行

四川龙溪河梯级和大洪河电站水库一直沿用常规设计所确定的防洪，发电运行方式，从而造成汛期大量弃水，往往汛末蓄不满，枯水期末又消落不到死水位，使各电站的发电数量和质量受到影响，将洪水以８月１日为界，分前期后期进行分期设计洪水计算，并据此进行分期防洪，发电控制运行，不仅能满足各防护对象的洪水标准及控制要求，还留有一定的安全裕度，增加的发电经济效益和社会效益较为显著，实践证明这一方法可行，值得深入探讨研究     

低水头电站导墙布置对进水口流态的影响

以某低水头水利枢纽电站工程布置为实例,首先采用物理模型的方法,观测分析了导墙布置对电站进水口流态的影响,并针对导墙附近形成的局部漩涡予以理论分析,提出导墙附近漩涡的形成规律;然后利用标准k-ε紊流模型对各工况进行了数值模拟,在此基础上,进一步从三维流态、断面流速分布及紊动能等方面,分析了影响电站进水口流态的因素,即在水力要素一定的情况下,导墙长度对进水口断面流速分布存在一个临界长度,为今后其他工程电站导墙布置提供了参考,有一定的借鉴意义。     

河工模型断面水面边界激光快速扫描测量

针对河工模型大范围断面垂线流速的自动采集系统对水面边界快速测量的需要,研制出了一种基于激光扫描原理的水面边界快速测量装置,该装置采用高分辨率线阵式CCD和激光三角法原理,实现了模型断面水面边界的快速扫描测量,并已成功应用于河工模型大范围流速同步采集与应用示范项目中。该方法具有测量速度快、精度高、无接触等优点,是河工模型水面边界快速测量很好的解决方案。     

地震波斜入射下混凝土重力坝的塑性损伤响应分析

我国西南强震区建设有大量混凝土坝,复杂地形条件下地震波入射角度对混凝土坝动力响应影响较大,然而,目前相关研究以线弹性模型为主,在合理考虑坝体的真实破坏状态方面存在局限性。本文以Koyna混凝土重力坝为研究对象,建立三维非线性有限元分析模型,采用了基于黏弹性边界的地震波动输入方法,结合塑性损伤模型分别分析了地震P波和SV波斜入射下坝体的动力响应,并提出地震破坏评价模型对震后坝体损伤进行评估。研究表明,地震波入射角度及波型对坝体动力响应影响较大,P波入射下位移应力和损伤在60°时达到最大,SV波入射下在0°时达到最大,证明了考虑地震波入射角的必要性;采用塑性损伤本构结合损伤评价指标合理地反映了坝体破坏程度,并针对薄弱地区提出抗震设计改进。因此,在同类型工程的安全评价中应该综合考虑地震波斜入射和筑坝材料的非线性特征。     

台州电厂循环水泵前池泥沙淤积模型试验研究

针对台州电厂循环水泵前池各种可能的改造方案进行了模型试验 ,根据模型试验的结果确定了工程量小、可明显改善循环水泵工作条件的改造方案 .试验结果表明 ,根据椒江泥沙特点所确定的泥沙运动相似条件及所选择的模型沙是合理的 ,所取得的试验成果对工程设计有一定的指导意义     

考虑渗流影响的幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩弹塑性新解

合理的强度准则在幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩弹塑性分析中十分重要。为了得到适合该模型的强度准则,首先对4种常用岩土材料强度准则进行归纳总结,进而得到平面应变统一线性方程;然后考虑渗流影响,推导了幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩处于塑性区、幂强化区时的应力、位移及塑性区半径的统一解;最后探讨了强度理论效应、幂强化参数和孔隙水压力对圆形隧洞围岩弹塑性分析的影响。研究结果表明:圆形隧洞围岩强度理论效应显著,经与有限元分析对比,应推荐使用Mogi-Coulomb准则、统一强度理论(b=1/2,c=0)准则、统一强度理论(b=1,c=0)准则;其次可使用内接圆DP2准则、等面积圆DP4准则,不建议使用内切圆DP3准则、Mohr-Coulomb准则,谨慎使用外接圆DP1准则、统一强度理论(b=1,c=1)准则;幂强化参数中幂强化系数m值对塑性区半径无影响,而塑性区位移随m值减小而增大,围岩塑性区半径和位移均随幂强化指数n值增大而增大;塑性区半径、径向应力和切向应力峰值均随孔隙水压力增大而增大。研究结果可为应变强化效应较强的圆形隧洞围岩支护设计提供重要的理论依据。     

基于云模型的黑龙江上中游河流健康评价

以黑龙江上中游为例,研究国际界河的河流健康评价。为了全面衡量该过程中的随机性与模糊性,将云模型引入河流健康评价。基于水文特征、形态特征、水体特征等7个层面选取了16个指标构建了黑龙江上中游河流健康评价指标体系,以2013年为典型年对其进行了河流健康评价。结果表明:黑龙江上中游2013年河流健康等级为\"中\"。分析了影响河流健康的主要因素,并针对性地提出了一系列河流治理措施:加强水污染控制、加固沿岸堤坝、退耕还林恢复湿地、实施生态调度等。     

基于模型试验的三峡右岸电站开机策略探讨

以三峡工程右岸电站为例,在开展模型试验研究的基础上,根据长江的实际来水量,对不同水头下不同机型的开机策略进行了探讨;同时也对不同的调度方案和检修策略进行了相应的研讨,从而得出了适合三峡工程右岸电站各种机型最有利的开机水头。分析结果表明,在不增加任何投资的情况下,多机型水电站在不同水头条件下选择有针对性的开机顺序和采用特定的调度方案,将产生更多的经济效益。可为多机型水电站增加发电量提供一种新的思路。