引汉济渭工程调水区水库群调水模式研究

引汉济渭调水工程是缓解关中地区缺水,改善渭河生态的重要措施之一。黄金峡、三河口水库群、泵站群的调水模式直接决定了工程总调水量和调水效益。以多年平均调水15亿m~3为目标,设置"黄金峡水库先调水三河口水库补充调水"和"三河口水库先调水黄金峡水库补充调水"两种调水模式。通过长序列计算,对比不同调水模式下总调水量、泵站耗能和电站发电量等各项评价指标。研究结果表明:在"黄金峡水库先调水三河口水库补充调水"的情况下,引汉济渭工程可调水量15.55亿m~3,梯级总发电量5.53亿k W·h,梯级总耗电量4.91亿k W·h,净发电量为正值;在"三河口水库先调水黄金峡水库补充调水"的情况下,引汉济渭工程可调水量14.45亿m~3,梯级总发电量6.24亿k W·h,梯级总耗电量10.86亿k W·h,净发电量为负值。研究结果对于引汉济渭工程的调度具有重要参考价值。     

引汉济渭工程黄金峡水库多目标调度模拟研究

引汉济渭工程是为缓解陕西关中地区缺水问题所规划的调水工程,黄金峡水库作为主要水源,有必要对黄金峡水库运行调度进行模拟研究。在引汉济渭工程年调水10亿m~3和15亿m~3两种情况下,以允许调水量为前提,选择枯水年的来水资料,通过建立调水量和发电量最大两个目标函数,利用NSGA-II算法求解多目标优化问题,获得了黄金峡水库在枯水年的多目标均衡解,揭示了调水和发电目标之间是矛盾的,分析了枯水年黄金峡水库的综合效益。     

引汉济渭工程水源区和受水区丰枯遭遇规律分析

水源区和受水区的丰枯遭遇规律分析对于引汉济渭工程的水资源调配以及调水风险评价具有重要的指导意义。根据华县、黄金峡和三河口的1954—2009年径流量资料,采用Copula函数构建双水源区和受水区的二维联合分布函数,分析水源区和受水区的丰枯遭遇。结果表明:黄金峡以及三河口水源区和受水区的丰枯组合中对调水有利的概率分别为82%和75%,概率相对较高,有利于引汉济渭工程的顺利实施。为引汉济渭工程的水资源调配以及风险分析提供参考依据。     

基于后续水源保障的引汉济渭工程建设与管理的复杂性与对策探析

正1工程背景1.1工程概况引汉济渭工程是联通汉江、渭河两大水系,统筹关中、陕南、陕北三大区域,保障陕西经济社会发展和生态环境安全,具有全局性、基础性、公益性、战略性意义的水资源优化配置工程、城镇供水工程和水生态环境修复保护工程。根据国家相关批复,引汉济渭工程2025年调水规模为10亿m~3,2030年在南水北调中线后续水源工程建成的前提下增加调水规模至15亿m~3。鉴于国家实施南水北调中线后续水源工程建设的时机存在较大不确定性,为避免引汉济渭工程2030年15亿m~3调水规模落空,影响工程正常发挥效益,陕西有关部门正着手规划,积极寻求保障引汉济渭调水水     

引嘉济汉对引汉济渭工程不均匀供水过程改善研究

引汉济渭工程是陕西省重点水利工程,从长江最大的支流汉江调水到黄河最大的支流渭河,将从根本上改变陕西水资源配置格局,促进陕南关中水资源互连互通,如何解决引汉济渭不均匀供水过程一直是工程的关键技术问题之一。在分析引汉济渭不均匀供水过程的基础上,对比引嘉济汉在无调节及有支线双庙崖水库调节下补水引汉济渭对不均匀供水过程的改善情况,结果表明,引嘉济汉补水引汉济渭后不均匀供水过程有显著改善。     

引汉济渭工程水资源论证

跨流域调水工程因调水量大、涉及范围广,其水资源论证具有一定的难度和复杂性。以引汉济渭工程为例,探索跨流域调水工程水资源论证的方法。根据引汉济渭调水工程的特点和建设项目水资源论证导则,结合该项目的取退水方案,合理确定了水资源论证等级,分析了取水所产生的影响,并提出了引汉济渭工程取水水源论证结论。结论表明,引汉济渭工程近期水平年从汉江多年平均调水10亿m3基本可行。该结论为引汉济渭工程水资源论证报告书采用,为项目获得取水许可提供了依据,对跨流域调水工程的水资源论证具有一定借鉴意义。     

引汉济渭工程水源联合调度应用研究

根据引汉济渭工程建设规模,利用调水区和受水区水源联合调度供水满足受水区需水.调水区三河口水库多年调节性能减少年际供水差别,提高枯水年供水量;黄金峡水库的年调节性能改善年内供水不均匀状况;受水区黑河水库作为引汉济渭调水区水源地供水过程后的补偿性调节水库,解决受水区年际间的供水任务;地下水作为地表水供水后,可作为受水区年内缺水任务的补充.根据各水库供水任务,编写引汉济渭工程各水库联合调度计算程序,试算引汉济渭工程系统内三河口水库和黑河水库调度线以及相应配给流量.通过分析,此调度成果较好的满足了受水区的需水要求.     

基于Copula函数的输水工程径流丰枯补偿特性研究

文中基于Copula函数构建了大伙房水库输水工程水源区和受水区径流量的二维联合分布模型,以PIII型分布为边缘分布,采用频率分析法对径流进行丰枯划分,对径流组合丰枯遭遇概率进行计算;并复核了工程现状供水水平和设计能力的调水保证率。结果表明:水源区和受水区丰枯组合同步的概率较高,发生调水不利的组合概率较大;通过对调水保证率计算可知,现状供水情况下调水保障率可达到99%,按设计调水能力计算调水保证率为95%,与工程原设计相符。     

引汉济渭水权置换丰枯差异水量补偿初步研究

引汉济渭水权置换属跨区域、跨河段的水权置换问题,根据受水区、置换区的水资源利用特点及水权置换实施过程中涉及的丰枯问题,研究黄河流域、渭河流域、汉江流域的径流量丰枯特征。通过计算绘制了丰枯差异频率图,从物理机制上提出了丰枯差异补偿计算方法,解决了调入区的水资源配置问题,并协调了调入水量不均匀过程和工业用水均匀过程。该方法符合区域及河段的实际情况,具有较强的可操作性,可用于跨流域调水规划及实施方案编制工作。     

含支线调蓄的调水系统水库群联合调度

针对调水工程与其支线调蓄工程所面临的复杂水库群联合调度问题,以陕西省引汉济渭调水工程及其支线调蓄工程焦岩水库、玉带河水库构成的联合调度系统为工程实例,运用拓扑概化方式揭示了各水源之间的水利－水量联系,并由此构建了联合调度模型,采用协同粒子群算法求解了10 a长系列调度,提出了单一水库多目标供水方案,解析了耦合系统补给调水效果。结果表明：支线调蓄工程能够在均衡多目标供水效益的基础上,通过耦合系统有效增加补给调水量,显著改善调水过程。     

引江济汉工程水量调度方案初步研究

以南水北调中线一期工程建成通水,引汉济渭工程、鄂北水资源配置工程开工建设为背景和边界条件,以引江济汉工程设计功能为目标,研究了引江济汉工程水量调度方案。根据引江济汉工程、汉江中下游河道内外用水实际情况,建立了引江济汉工程水量调度模拟模型。以不同规划对汉江中下游河道外需水预测、不同丹江口工程下泄流量为方案变量,初步提出了引江济汉工程水量调度的规则。     

基于耗水视角的水资源承载能力及其支撑流域调水规模研究

为科学地评价流域水资源承载能力,提出耗水视角下水资源支撑的最大经济规模和最大人口规模指标,构建了考虑流域节水、调水的水资源承载能力评判模型。以汉江流域为例,分别对流域不同水平年、不同调水规模情景下的水资源承载能力进行综合评判。结果表明:2020年、2030年规划水平年,流域在实施南水北调中线工程一期调出水量95亿m³、引汉济渭工程调出水量10亿m³ 后,流域水资源不仅仍能维持本流域发展,还能向外流域调出的最大水量分别为19.7亿m³和15.6亿m³。然而,2030年加大调水规模,实施南水北调中线工程调出水量130亿m³后,流域水资源不足以维持流域内社会经济的可持续发展,需要考虑外流域补水。在此基础上,基于协同学理论,构建考虑耗水因素的水资源承载系统序参量,建立协调度评估模型,以汉江流域襄阳地区为例从宏观层面评估水资源支撑流域社会经济发展态势。结果表明,襄阳地区水资源承载能力协调态势在2011—2017年间由较不协调逐步发展为基本协调,在考虑节水情况下水资源承载能力整体趋于良性发展。研究成果可为汉江流域远景跨流域引调水规模研究和确定长江补水规模提供科学依据和技术支撑。     

引汉济渭工程泄水系统失效风险计算

引汉济渭工程涉及提水系统工程、蓄水系统工程和输水系统工程,工程受自身因素和外界因素的作用使得系统功能存在失效风险。蓄水系统工程的安全涉及挡水系统和泄水系统的安全,泄水系统功能的正常发挥是工程安全的重要保证。以引汉济渭工程泄水系统风险防控为目标,以风险事件为基础,基于故障树对风险的成因进行分析,建立系统失效的贝叶斯网络,并根据风险特性合理选择可靠的风险率计算方法,运用贝叶斯网络的推理能力,构建引汉济渭工程泄水系统失效风险计算的理论体系。以引汉济渭工程三河口水库的泄水系统为研究对象,基于蒙特卡洛模拟和可靠度理论计算出系统部件的失效风险率,运用贝叶斯网络推理得出系统失效的风险率,采用情景分析的方法得出泄水系统安全的主要风险因素为漂浮物和渗漏。漂浮物和渗漏的失效风险率增加50%,泄水系统的失效风险率增加1.35×10-5。若泄水系统风险率降低为0,漂浮物和渗漏的失效风险需降低1.35×10-5;若泄水系统失效,漂浮物和渗漏的失效风险为1.82×10-1。结果表明贝叶斯网络理论体系能够对工程的泄水系统风险进行动态识别、评估和控制,对水利工程的风险管理具有一定的指导意义。     

基于RVA阈值区间集成的河道内生态需水计算与应用

在对河道生态需水特点进行分析和总结的基础上,提出了基于变化范围法和多种水文学法计算成果的河道内生态需水计算方法——下包线法,建立了考虑径流资料精度的评价体系。结合一致性审查、河道内生态需水计算和评价,构建了考虑径流非一致性的河道内生态需水计算框架,并应用于陕西省引汉济渭工程。结果表明:河道内生态需水过程具有波动性、季节性、时效性和区间性；在生态需水阈值区间内,下包线法同时满足维护河道生态和保证兴利效益的目的,可在较高生态需水标准基础上进一步压缩生态需水总量；下包线法和Tennant法中Tennant-好、Tennant-差所得生态需水过程分别为引汉济渭工程理想、适宜和最低生态需水过程。     

三峡水库大宁河调水方案研究

作为南水北调中线工程的主要水源地,汉江水资源将难以满足日益增长的调水需求,迫切需要从长江干流引水作为补充。分析了南水北调中线工程后期需调水量和调水过程。对大宁河剪刀峡水库和三峡水库的调水量和调水规模进行了研究,并且给出了最终的调水工程布置方案。该方案可充分利用大宁河水资源、减少抽水费用、占地少且对环境影响小。     

高磨蚀性硬岩地段敞开式TBM掘进参数优化和适应性研究

通过论述敞开式TBM的施工特点,结合敞开式TBM在引汉济渭工程秦岭隧洞高磨蚀性硬岩地段施工的具体情况,详细陈述敞开式TBM在隧洞掘进过程中遇到的典型问题及现场采取的施工措施,对TBM在高磨蚀性硬岩地段掘进中掘进速度的影响因素和敞开式TBM适应能力进行分析。结果表明,在高磨蚀性硬岩地段,TBM掘进参数拟定宜采用高转速、低贯入度、高推力、低扭矩的"两高两低"模式。研究成果为引汉济渭工程秦岭隧洞TBM施工段岭南工程后续掘进施工提供了掘进施工依据,且对实现TBM快速掘进提出了具体建议。     

引江济汉工程设计特点及关键技术

总结了引江济汉工程的主要设计特点和关键技术,介绍了三峡水库、泥沙及钉螺、高地下水等问题对工程的影响及处理措施;阐述了引江济汉渠道进出口段的设计要点、渠道的引水方式及超大型的平板防洪闸等;介绍了渠道与拾桥河交叉时采用的平立交结合的独特布置及拾桥河枢纽功能的特点以及拾桥河左岸节制闸超大型平面弧形闸门技术;分析了膨胀土改性两种工法的优缺点,并结合引江济汉工程现场试验,提出了改性土"路拌法"质量控制的关键因素。     

引江补汉工程引江规模初步分析

引江补汉工程是南水北调中线工程的后续工程,其引水规模的确定涉及到长江三峡水库水源区、汉江流域以及中线工程受水区等,具有分析范围广、影响因素多、边界条件复杂等特点。在预测中线工程受水区2030年水平年需水量的基础上,构建了长江三峡水库、丹江口水库以及中线工程受水区的水资源联合调度模型,通过长系列水资源联合调节计算的方式来确定引江补汉工程的引水规模,并对各个方案的引水效果进行初步分析。分析过程中所采用的方法和思路可为其他调水工程的规模论证提供参考。     

南水北调西线一期调水对黄河梯级发电作用分析

南水北调西线工程是从长江上游干支流调水入黄河上游,缓解黄河流域及邻近地区水资源严重短缺形势的特大型跨流域调水工程。南水北调西线第一期工程从雅砻江、大渡河干支流调水80亿m^3,调水进入黄河干流上游贾曲附近,初步规划向黄河干流河道内补水量20亿m^3。通过分析,调水后影响黄河调入断面下游河段梯级40座,总装机容量29668.3 MW。调水对电站保证出力和发电量等电能指标增加明显。在不考虑电站扩机的情况下,与调水前相比,黄河干流梯级电站可增加保证出力29.0%,多年平均年发电量增加26.8%。在考虑扩机的情况下,与调水前相比,多年平均年发电量可增加29.2%。