三峡水库蓄水时机群决策方法研究

汛末提前蓄水能在风险可控的条件下提高水库蓄满率,增益良多。目前针对三峡水库汛末蓄水时机的研究很多,但侧重点不同,且最佳蓄水时机的选取缺少决策技术支持。为了将现有研究成果有效整合,供上级决策者参考,提出了专家群体最大满意度群决策模型。首先,各专家运用累积前景理论对蓄水时间方案进行排序,然后以专家群体满意度最大为目标,求解使专家群体满意度最大的群决策结果。结果显示,9月11日蓄水的方案可以在较小的风险条件下取得较大效益,为最优方案,该结果与传统决策方法结果相同,表明了所提群决策模型的有效性。此外,该模型充分考虑专家决策心理,尊重群体意见,结果有据可循,能为研究三峡汛末蓄水时机问题提供一种新的有效手段。     

三峡水库9月分旬控制蓄水初步研究

三峡水库提前蓄水是充分发挥三峡水库效益的重要课题,而提前蓄水必然会提高三峡大坝的防洪风险,有必要提出一个有效的调度方案解决。本文在分析三峡水库洪水的基础上,提出了9月分旬控制蓄水的方案,针对不同频率的洪水组合进行了调洪演算,得到了9月各旬相应的防洪限制水位,并对其发电效益进行了比较。所得结论可供三峡工程在实际运行中制定调度方案参考。     

三峡水库提前蓄水防洪风险分析模型及其应用

为充分发挥三峡工程在防洪、发电、航运、抗旱及生态保护等方面的综合利用效益,在确保防洪安全的前提下提前蓄水,是实现洪水资源化的有效途径。本文基于贝叶斯方法建立了水文防洪风险分析模型,采用多输入单输出系统模型把出库流量演进至防洪控制点。根据拟定的三峡水库6种提前蓄水方案,选用1951-2010年共60年的日径流资料分别计算了提前蓄水和非提前蓄水两种情况下的风险率。结果表明：三峡水库提前蓄水并未增加长江中游荆江河段的防洪风险。     

三峡水库汛后提前蓄水方案研究

本文研究了三峡水库汛后提前蓄水方案，采用一维恒安流不平衡输沙数学模型计算了原方案（175-145-155m）及汛后提前蓄水方案的水库泥沙淤积情况，讨论了汛后提前蓄水对三峡工程在防洪、发电及航运的影响，并初步评价了提前蓄水方案的综合效益。所得结果可供三峡工程正式建成后制定合理的调度运用方案参考。     

喜河水电站施工进度优化设计与实践

由于汉江洪水峰高量大、陡涨陡落,喜河水电站施工规划充分结合宽河床、低水头、大泄量、分三期施工导流的特点,以尽量提前下闸蓄水、首台机组提前发电为基础,通过科学、合理的施工进度优化设计,使电站提前半年并网发电。     

梯级电站预泄条件下施工导流方案风险决策

在水电站梯级建设条件下,通过上游电站预泄、蓄洪削峰,削减下游待建电站的施工洪水,改变施工导流系统的洪水控制条件和系统特性。针对上游电站预泄条件下待建电站导流风险估计和方案决策研究,系统分析导流风险成因及其耦合关系,基于模拟仿真技术建立导流风险测度模型。结合导流工程特点研究上游电站与下游待建导流工程间的利益转移特性,提出一种可量化分析导流系统收益-损失优化分配的策略。采用效用函数将导流方案多目标规划问题转化为一次规划问题,以系统效益效用为导流方案优劣度量的综合评价指标,建立基于收益-损失协调分配的导流方案优选模型,实例验证了该模型是可靠的、适用的。研究为水电站梯级开发条件下施工导流方案拟定及优选提供一定的参考价值。     

水库群蓄水调度多目标随机规划与聚类分析

梯级水库群汛后蓄水期蓄水时机、速率、次序决策面临径流不确定、多目标竞合关系复杂等问题。针对蓄水期决策难题,构建发电、蓄满、生态、上、下游防洪安全等指标的水库群多目标随机规划模型,生成非劣解集;采用K均值聚类法提取非劣解集类别特征,分析目标矛盾关系及蓄水机制。以溪洛渡-葛洲坝梯级水库群为例,结果表明：蓄水期来水越枯,蓄水难度越大,综合效益越低,枯水年发电量较丰水年下降了21.6%;上游防洪安全与发电量矛盾性最强,由枯到丰相关系数降低了0.047;溪洛渡、三峡蓄水呈分段式变化,前期快速蓄水,中后期缓速蓄水。本研究提出的耦合水库群多目标随机规划与聚类分析方法对于科学制定水库群蓄水方案具有参考价值。     

上游水电站控泄条件下的施工导流效益评价

梯级建设条件下,上游水电站控制下泄流量是施工导流风险调配的有效途径。本文针对上游水电站控泄作用的效益评价问题,以上游水电站和施工导流系统为研究对象,系统分析上游水电站运行方式的转变对自身效益、下游在建工程的影响。以自由泄流工况为基准点,基于施工导流系统的视角,通过分析上游水电站控制下泄流量对施工导流标准、施工进度、防洪安全的影响,计算上游水电站控制下泄流量的综合效益。以发电损失为控泄成本,将效益费用比作为评价准则,经济性论证利用上游水电站控泄作用来分配施工导流风险方法的可行性。最后通过案例分析,表明该方法是有效、可行的。     

基于边际替代率的水库多目标调度方案决策

为得到入库径流不确定条件下的水库多目标优化调度方案,本文以防洪和发电具有结合库容的三峡水库为研究对象,在对入库径流过程预报误差进行量化估计的条件下,以耦合微观经济学中的等产量和等成本线获取最大效益的原理,将边际替代率应用于水库多目标优化调度方案决策,寻求防洪和发电矛盾对立转化的最佳均衡点。应用于三峡水库的算例分析结果表明,模型不仅可以直观描述丰平枯不同来水情景下的防洪效益和发电效益之间的互馈转化关系,而且能够得到考虑入库径流过程预报误差时的汛前期水库优化运行水位,对于在保障防洪安全的基础下充分发挥水库兴利效益具有重要的理论意义和实际应用价值。     

三峡工程施工水流过程控制关键技术与工程效果

三峡工程是开发和治理长江的关键性骨干工程,具有防洪、发电、航运等巨大综合效益.施工期水流控制过程复杂,施工通航要求高,实践证明针对工程特点提出的"三期导流、明渠通航、围堰挡水发电"的施工方案是正确的;大江成功截流实现了工程建设一期向二期的转变;明渠封堵截流完成了二期向三期的转变;通过工程实践,解决了许多关键技术问题,取得了许多创新成果.     

红水河龙滩–岩滩生态调度发电影响研究

为缓解或部分消除人类筑坝活动对生态环境的负面影响,选取红水河龙滩-岩滩梯级水库为研究对象,运用逐月最小生态径流和逐月适宜频率生态径流等算法计算生态流量,兼顾下游四大家鱼产卵对于洪水脉冲的特殊需求,从生态基流和洪水脉冲两方面对梯级下泄流量进行调度研究。根据不同生态约束条件,设置四种生态调度方案:基本工程约束方案、最小生态流量约束方案、逐月适宜频率生态流量约束方案以及人工造峰-最小生态流量约束方案,分析各生态调度方案损失的发电效益影响。应用实例结果显示:单纯设置较高的生态基流会较为严重的影响发电效益,而将人工造峰与最小生态流量结合调度的模式可在几乎不损失发电量的前提下对河流下游特定生物的需水量进行补偿。     

高堆石坝施工度汛挡水风险动态控制模型研究

在高堆石坝施工度汛不允许过水的条件下,通过调整坝体施工进度可实现挡水风险控制。针对挡水风险的不确定性,将自适应控制理论引入高堆石坝施工度汛过程,构建挡水风险动态控制模型。采用实测洪水序列的一阶自回归模型模拟洪水过程,计算施工度汛实时挡水风险率;考虑决策者风险偏好,以度汛决策阶段可接受风险率作为期望轨迹对实时风险率进行跟踪,以实体轨迹逼近期望轨迹为目标,动态调整高堆石坝挡水高程,控制度汛挡水风险至可接受范围内。工程实例分析表明:施工度汛挡水风险动态控制模型能有效控制风险至预期,并较好地解释了决策者意愿付出最大成本在度汛后期趋于稳定的原因,为高堆石坝施工进度控制和度汛决策提供了依据。     

考虑多因素协调的梯级水电站群调度策略研究

本文提出了一种计及多种因素间协调的梯级水电站群调度策略,以兼顾梯级水电站群的经济效益和社会效益。首先引入发电弃水量、抗旱放水量、以及泄洪水量等参数,用以完善梯级水电站数学模型;提出采用虚拟水库来表征流域分布泄洪点及抗旱灌溉点,并建立相应的数学描述;考虑梯级水电站水力调度,火电站的发电机组出力、能耗成本及污染排放三者之间,梯级电站的出力、发电流量、发电弃水量、防洪水量、抗旱水量与其它水力耦合参数之间,以及水火电机组联合调度之间综合效益基础上,建立了多目标综合节能调度模型;算例验证了该算法的可行性,并具有较为明显的节能效果和社会效益。     

土石坝建设期漫坝风险分析

结合土石坝建设期挡水建筑物及其顶部高程不断变化的实际,基于Monte-Carlo计算机模拟方法,通过分析水文、水力因素的不确定性,确定洪水位的分布;分析施工进度的不确定性,确定挡水建筑物顶部高程的分布。在此基础上建立漫坝风险数学模型,并根据建设期导流阶段的划分,计算各阶段漫坝风险以及综合漫坝风险。实例分析表明,施工进度的不确定性对土石坝建设期的漫坝风险有显著影响,计算方法和研究模型具有较好的实用性。     

天桥水力发电厂除险扩泄及增容方案

叙述了天桥水电厂基建及生产经营情况，对天桥电厂险坝的由来以及投产以来编制过的除险及扩泄增容方案作了简要介绍。并对计划经济时期建成的水力发电厂，在生产经营、更新改造、扩建除险以及可持续发展方面作了探讨。供国内同行参考。     

水库汛限水位控制多目标协同决策研究北大核心CSCD

水库汛限水位分期控制是提高洪水资源利用效率有效途径。利用圆形分布法进行汛期分期;确定汛限水位分期控制的效益、风险指标集,建立风险效益多目标协同决策模型。计算各指标集效用函数,确定赢得函数值及可达效用集合,利用非线性规划求解理想Nash协商解。根据模式识别理论确定最优方案,以现状点作为风险效益协商决策基点,通过调整现状点实现对风险效益的偏好。以响洪甸水库为例,首先考虑风险效益同等看重情况,水库前、后汛期最优汛限水位分别为127.0 m和126.5 m。增加风险现状点取值实现前汛期对风险的偏好,风险赢得函数值提高,前汛期最优汛限水位随之降低;增加效益现状点取值实现后汛期对效益偏好,效益赢得函数值提高,后汛期最优汛限水位随之升高。