梯级水库水沙联合优化调度多目标决策模型及应用

针对梯级水库运用过程中蓄水与排沙之间的矛盾,首先建立了梯级水库防洪、发电调度及泥沙冲淤计算子模型;然后,以水库防洪、发电、航运和泥沙冲淤为基本目标,建立了梯级水库水沙联合优化调度多目标决策模型,并采用约束法和加权理想点法进行非劣解求解和评价;最后,将该模型应用到溪洛渡-向家坝梯级水库汛末蓄水时间的研究中,得到了梯级水库蓄水时间与多年平均发电量和库容淤损率之间的非劣解集,并给出不同目标权重下满足梯级水库发电和减淤要求的最佳蓄水方案,为研究和解决多沙河流梯级水库水沙联合调度问题提供了技术手段。     

电站水沙联合优化调度与泥沙处理技术

针对长江上游川江水电开发运行管理中存在的工程泥沙技术问题。本文简介了低水头闸坝枢纽水沙联合优化调度运行方式；流域水工程水沙联合管理及与电站水沙优化调度运行管理有关的工程泥沙处理技术。     

澜沧江近20年泥沙变化特性分析

澜沧江干流景洪电站工程于2008年6月19日首期蓄水发电。随着流域梯级电站工程的运行,下游河段河床演变及泥沙运动规律将发生一定的变化。依据允景洪水文站断面多年的实测资料,对景洪电站蓄水前20 a的允景洪断面泥沙特性、冲淤变化特征进行初步分析。分析结论表明:梯级电站的开发在一定程度上改变河流的水文情势,且对断面的冲淤影响已经开始凸现,需要加强泥沙观测。研究成果为研究澜沧江干流电站开发建设对下游泥沙的变化影响提供参考。     

基于梯级水库联合调度的泥沙资源综合利用初探

单级水库因受库容、开发利用方式等限制,在运行调度中难以较好解决受建库影响的泥沙冲淤失衡问题。梯级水库（群）的联合优化调度能充分发挥梯级水库库容大、调度方式灵活等特点,可从宏观上对泥沙分布进行调整,改善库区及坝下游局部河段的水流流态,加强泥沙颗粒级配的分选,优化河床淤积形态,并配合生态调度进行补沙,为河流泥沙资源综合利用提供条件。结合三峡水库及其上游梯级联合调度研究,探讨了梯级水库在泥沙资源有效利用方面的作用及河流泥沙资源的管理。     

金沙江下游梯级水库淤积及其对三峡水库影响研究

2012年以来,金沙江下游向家坝水电站、溪洛渡水电站相继蓄水运用,拦截了金沙江下游泥沙。为了解梯级水库泥沙淤积情况及其拦沙作用对下游三峡水库的影响,基于大量水沙、固定断面观测资料,采用输沙法和地形法,计算分析了向家坝水电站、溪洛渡水电站2库自运用以来的库区泥沙淤积量及分布特征,研究了梯级水库拦沙作用对三峡水库的影响。结果表明:向家坝、溪洛渡库区泥沙淤积量较小,金沙江下游梯级拦沙使得三峡入库沙量及库尾重点河段淤积强度均减小。研究成果对梯级水库运行、三峡水库运行及调度方式优化具有十分重要的意义。     

三峡水库泥沙淤积及减淤措施探讨

受上游水库蓄水拦沙、水土保持工程实施、河道采砂及气候变化等因素的影响,三峡水库的入库水沙条件发生了明显变化,水库淤积量大幅度减少。根据实测资料,分析了蓄水以来三峡水库淤积特性,以及减淤措施的实施时机及效果。研究表明:在入库沙量大幅度减少的前提下,三峡水库淤积大为减轻;汛期实施沙峰调度能够增大排沙比,减少水库淤积量;消落期实施库尾减淤调度能够有效缓解库尾局部河段淤积;局部河段清淤能够高效清除淤积泥沙,确保航道畅通。研究结果丰富了水库泥沙淤积管理方法和水库泥沙调度理论,为水库长期保持有效库容提供了参考。     

消落期三峡水库库尾泥沙冲淤特性研究

铜锣峡至涪陵河段位于三峡水库库尾,长约110km,以该河段为研究对象,在深入研究河段内泥沙冲淤规律的基础上,分析了其冲淤变化的主要影响因素,结果表明,消落期该河段的泥沙冲淤变化主要受消落前期泥沙冲淤量、入库水沙条件、三峡水库坝前水位及其消落速率等因素影响,其规律十分复杂;研究提出了三峡水库库尾河段复杂因素影响(包括床沙组成、水沙条件、三峡水库运行调度方式等)的走沙条件,为三峡水库的泥沙调度提供了必要的参考数据和技术支持。     

达克曲克水电站水沙调度方式探索与实践

为了解决达克曲克水电站汛期由于泥沙大量淤积造成的导流兼泄洪排沙洞洞前大量淤沙、水工设施冲磨等问题,消除对下游农业灌溉的影响,保障水电站安全经济运行,借鉴小浪底和三峡水库"蓄清排浑"的运行方式的经验,从实际出发,结合达克曲克水电站泥沙严重淤积的特性,对水沙调度方式进行了积极的探索和实践,汛期采取了蓄水排沙和连续排沙相结合的水沙调度方式,取得了一定的成果,为同类水库水沙调度提供了借鉴和参考。     

基于遗传算法与神经网络的水库水沙联合优化调度模型

针对一维泥沙数学模型维数高、求解耗时长以及水沙联合调度模型多目标难以求解的问题,结合遗传算法与神经网络的特性,以发电量最大和有效库容最大为基本目标,构建了水库水沙联合优化调度模型。利用约束法和权重法,将多目标模型转化为单目标模型,采用加速遗传算法进行求解,其中泥沙冲淤量使用自适应BP神经网络进行拟合预测。三峡水库实例计算结果表明:运行20 a,与原设计运行方式相比,采用该优化调度模型优化运行年均发电量增加7.732%,泥沙淤积量增加0.044%,在淤积量增加很小的情况下能大幅度增加发电量,模型能较好地解决水库水沙联合调度问题,在工程实际中是有效可行的。     

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。     

1994年汛期三门峡水库运用情况及冲淤特点

通过对三门峡水库１９９４年汛期各阶段的水沙条件，运用情况，冲淤变化和水沙调节等特点进行汛期排沙与发电应分阶段运用，并根据水沙变化和库区冲淤情况适时调度、合理调水调沙的运用方式，有利于库区泥沙冲淤平衡，降低潼关高程，减少过机泥沙，提高发电效益。     

练江河中心城区段闸坝工程联合调度研究

城市河道修建多级闸坝,实现层层拦截蓄水,形成良好的水上景观,但随着闸坝数量增多,蓄水量增加,梯级闸坝汛期调度问题随之而来。闸坝是重要的水利工程,通过闸坝控制蓄泄水量可以实现水质水量联合调度,改善流域生态与环境。文章根据驻马店市练江河的基本情况,探讨练江河中心城区段闸坝工程调度运行的规则和具体措施,汛期在保障度汛安全的前提下,合理安排闸坝泄流时段和下泄流量;非汛期重点保障枯水期环境质量,维持河湖基本生态用水需求。通过练江河中心城区段闸坝科学、联合调度,减少洪灾损失,维持水生态环境,提高防洪效益和最大限度实现洪水资源化,具有十分重要的经济和社会意义。     

水库蓄水排沙技术介绍

针对河流泥沙特点,山西省水利水电勘测设计研究院高级工程师邓良魁提出了两座梯级水库轮流蓄水调节径流的水库防淤技术,即上库仅在汛期开始一段时间内空库运行,洪水及所含泥沙直接排出,并冲刷水库积存的泥沙,其余时间河流来沙很少,将来水蓄在上库.     

两库联合排沙

在多沙河流的邻近河段上同时修建上、下两座水库，联合调节河流水沙.上库汛后拦蓄河流来水，至汛期泄空水库利用洪水冲淤，将蓄水期间淤积的泥沙排出水库；下库汛期调蓄来水，待蓄水用完，由上库供水进行冲刷排淤，再将淤在下库的泥沙排出水库，解决多沙河流单一水库排沙与蓄水调节径流的矛盾.两库淤沙与冲淤排沙达到平衡以后，虽然部分库容被淤，但是保留下来的有效库容能够长期调水调沙.     

山东省引黄灌区的泥沙系统治理

介绍了黄河最下游入海口的山东省引黄灌溉的概况,重点对山东省引黄灌区的泥沙系统治理的分级水沙监测工程、渠首引水防沙工程、沉沙池高地覆淤还耕工程、平原水库蓄水工程、渠系防渗减淤工程、渠系机械化清淤工程、泥沙入田及田间工程、泥沙综合利用工程等8个子系统作了分析研究,并进行了灌区泥沙系统治理的社会、经济、环境效益分析。     

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。     

多泥沙水库调节分析与运行方式研究——以陕西省黑河亭口水库为例

对于多泥沙河流,水库调水调沙不仅要考虑水量的变化,还要考虑不同时段泥沙冲淤引起的库容损失,协调好汛期排沙和蓄水的矛盾,才能使水库充分发挥兴利调节作用.根据黑河亭口水库水沙调节计算模型的选取,比较了水库不同运行方式对供水量和库容的影响,初步确定了合理地运行方式,较好地解决了水库兴利和排沙的矛盾,使水库长期有效的发挥较大的供水效益,为水库工程规模论证提供了依据,也是对多泥沙河流水库调节的进一步研究.     

大渡河瀑布沟以下梯级水库水沙联合调度研究

龚嘴、铜街子两水库原始库容淤积达60％以上,影响了水电站的安全运行和水库调节性能的发挥.为此,对大渡河梯级水电站来沙组成以及上游调节水库瀑布沟投产后,龚嘴和铜街子水库入库泥沙变化情况进行了分析计算,提出了利用弃水造峰的梯级水库水沙联合调度方案,并通过水库冲淤数学模型进行减淤效果对比分析.结果表明,通过瀑布沟、龚嘴和铜街子三座水库水位和流量的合理控制,可有效减少龚嘴和铜街子水库泥沙淤积.     

从水库形态和调度方式看三峡工程泥沙处置

水库形态及水库高度方式对于水利工程的泥沙处置有显著的影响。一些库容相对很大而入库泥沙量相在的水库通常按“蓄水拦沙”方式运用，不专门控制泥沙。入禀尼沙星厢对很大的水颤是需要选择合适的调度攻有效的工程措施来控制泥沙；改建后的三门峡水库采用“蓄清排浑”的调度方式，葛洲坝工程顺应河势布置多种防淤冲沙建筑物，都成功地控制了泥沙。在比较世界上有代表性的几座大水库的形态、特征、调试方式、设计的运行的实足经验的基     

葛洲坝-三峡水库不同蓄水阶段对中下游水沙影响

以葛洲坝-三峡梯级水库为研究对象,根据水库的不同运行阶段划分研究时段,基于寸滩、宜昌、汉口、大通站1954~2008年的日流量和日含沙量资料,计算分析了梯级水库运行对长江中下游输沙量及水沙关系的影响。结果表明:4个水文站的年输沙量、含沙量总体呈下降趋势,梯级水库运行对中下游输沙量及水沙关系的影响与水库库容和距离水库远近有关;水库拦截造成的泥沙减少与年径流量变化无关,与径流量的季节分配变化有关,径流量季节分配的变化和梯级水库的蓄水拦沙都使大通站月输沙量的年内分配更加均匀。