潼关高程变化成因分析

三门峡水库蓄水运用2年后，潼关高程急剧抬升。水库修建前，潼关河床基本处于冲淤平衡或微淤状态。经分析，潼关河床高程升高的主要原因是三门峡水库运用方式，在水库“蓄清排浑”控制运用期，非汛期、汛期运行水位及上游来水条件是潼关高程上升的影响因素。     

三门峡水库非汛期控制运用水位对库区泥沙冲淤的影响

为了控制和降低潼关高程,缓解水库运用对渭河下游的不利影响,三门峡水库自2003年以来开展了非汛期控制最高运用水位不超过318m的原型试验,亦称过渡运用方案。本文分析了水库实施过渡运用方案以来,库区冲淤和潼关高程的变化规律,探讨了非汛期控制最高运用水位不超过318m的作用。发现实施过渡方案以来,库区累计淤积量与叠加流量加权平均坝前水位的关系,符合以往的关系曲线。汛期多水少沙的洪水过程是2003年潼关高程冲刷下降的主要原因,过渡方案控制非汛期最高水位不超过318m的作用不大。本文认为,在三门峡水库非汛期控制最高运用水位的同时,应注意到水库的平均运用情况和综合作用。     

三门峡潼关高程可能降低的幅度研究

本文根据三门峡水库长期运行和水库冲淤的资料对潼关高程可以降低的幅度进行了分析。若现在起完全敞泄三门峡水库，在较枯的水沙条件下(如1986～1993年系列)，可以将潼关高程降低到326m附近；在近年极枯的水沙条件下(1994～1999年)，将潼关高程降低到327m以下也是可能的。所以，小浪底水库建成后，放弃三门峡水库发电等任务就可以降低潼关高程，一定程度上消除三门峡水库长期以来对于渭河造成的不利影响，为渭河流域的持续发展创造条件。     

多泥沙河流水库汛期优化调度分析研究

多泥沙河流水库汛期运行关键在于排沙和发电的优化?根据三门峡水库汛期“洪水排沙、平水发电”的运用模式，分析在调节库容小的情况下如何发挥水库的排沙作用，恢复有效库容，在平水期利用电网运行规律优化发电运行，减少平水期弃水。     

碧口水库泥沙淤积发展预报与水库运用研究

碧口水库自1975年蓄水以来,采用低水位运用与异重流排沙,减淤效果明显。但目前水库淤积仍相当严重,总库容已损失51％。近期对水库不同运用方式下淤积发展与行洪期降低水位排沙研究认为：通过改变水库汛期运用水位与排沙．平均每年可减少淤积量约200万吨,较目前每年多发电量21GW·h,并能较明显地减轻机组磨损。     

黄河下游河道洪水冲淤与水沙搭配关系

本文总结了以往对黄河下游河道冲淤临界条件的研究情况；利用1960～1999年422场洪水资料分析了影响洪水冲淤的各种水沙因素，建立了黄河下游4个河段洪水排沙比与综合水沙系数的关系，该水沙系数包括流量、含沙量、洪峰流量变幅、洪水沿程衰减系数、洪水历时等5个因素；利用4个河段的冲淤临界条件勾画出了4个河段洪水冲淤调整与来水来沙搭配(或组合)之间的关系；该关系可为小浪底水库调度决策以及黄河下游治理提供参考。     

从三门峡水库的运行看潼关高程的变化

本文根据三门峡水库长期的运行资料，对三门峡水库淤积和潼关高程的变化进行了分析研究。潼关高程和入库水沙减少有重要的关系，但是水库运行也很大程度影响潼关高程。资料显示，三门峡水库潼关以下的淤积量和连续三年平均坝前水位有正比关系，而潼关高程和上述淤积又有正比相关关系。所以，降低水库的运用水位是降低潼关高程的必要条件。切实降低水库运行水位，潼关高程降低到326m附近是可能的。即使在目前水沙减少的条件下，结合降低水位运行的溯源冲刷和中小洪水的沿程冲刷，降低潼关高程仍然是可能的。     

锦屏二级非常规洪水冲沙减淤优化调控研究

泥沙淤积严重会影响水库正常运行,但汛期畅泄冲沙又会造成一定发电损失。针对人工泄水冲沙解决水库泥沙淤积问题,设计了一种非常规洪水冲沙方式,通过物理模型试验研究了对称非常规洪水与非对称非常规洪水输沙规律。结果表明,对于对称非常规洪水,平均流量相等条件下,输沙能力随着流量变幅的增大而增大;对于非对称非常规洪水,平均流量与峰流流量不变条件下,输沙能力随基流时长与峰流时长比值的减小而增大。并基于此建立了锦屏二级三维水动力泥沙数值模拟模型,设计了合理的非常规洪水冲沙方式,验证了非常规洪水对锦屏二级库区泥沙输移效果的优化。非常规洪水冲沙方式对解决水库泥沙淤积,节约冲沙用水量,达到经济最优有一定参考意义。     

高含沙水流对中小水库的影响及水库减淤措施

针对我国西北地区高含沙水流的形成原因以及库内水沙运动的特点,对高含沙地区中小水库淤积现状及水库淤积形态进行了分析,提出了减少中小水库淤积的基本措施,即加强流域水土保持治理是防止淤积的根本办法、设排沙底洞是减淤的辅助措施、汛期采用异重流排沙是减淤的关键。     

基于最优控制理论的水库排沙调度优化研究

我国各类水库面临的泥沙淤积问题十分严重,泥沙淤积不仅减少水库的兴利库容、缩短水库使用寿命,还会带来其它一系列包括生态、环境等在内的问题,处于多沙河流上的水库,这一问题尤为突出.因此,对于增强水库排沙减淤的调度运行方式的研究具有重要意义.本文利用最优控制理论,研究了多沙河流水库排沙减淤的优化调度运行方式,并通过实测水沙资料进行计算.由计算结果可以看出,经最优控制理论优化后的水库调度运行,其排沙比大幅度提高,减淤效果明显,可以作为水库排沙优化调度的一种有效手段.     

黄河三门峡工程的改建效果分析

三门峡水库是万里黄河上兴建的第一座大坝,由于规划上有一定失误,在水库建成运用初期,泥沙淤积严重,库容损失,潼关河床淤高,黄、渭、洛河两岸大片农田盐碱化范围扩大,不但严重威胁关中和西安的安全,而且水库有报废的危险。针对三门峡工程出现的问题,本着“既要确保黄河下游,又要确保关中”的原则,对枢纽工程进行两次改建,扩大泄流规模,制定了“蓄清排浑控制运用”方式,恢复和保持了一定的库容,潼关河床高程有所下降,淤积末端延伸也得到控制,并充分发挥防洪、减淤、防凌、灌溉、供水、发电综合利用效益。虽然三门峡工程在规划上有失误,但工程修建还是必要的,并且工程的改建也是成功的。     

碧口水库泥沙淤积与水库运用的研究

碧口水库自１９７５年蓄水至１９９６年汛前,总库容已损失５２％。曾发生过排沙洞被泥沙淤堵,严重威胁电站安全运行的情况。本文通过实测资料分析并结合数学模型计算,对碧口水库行洪期降低水位排沙效果和不同运行方式下的淤积发展趋势进行了多方案的计算与分析,结果表明：通过改变水库汛期运行水位与行洪期的短时间降低水位排沙,较目前运行方式,平均每年多发电量２１００万ｋＷｈ,坝前段减少淤积量约１００万ｔ,并能较明显的减轻机组磨损。     

三门峡水库水沙综合调节优化调度运用的研究

本文采用系统分析的方法,研究三门峡水库在满足防洪、防凌要求,并使库区保持泥沙冲淤基本平衡、潼关河床高程在允许范围内升降条件下,通过水库调水调沙合理运用,使下游河道淤积减少,同时,使水库灌溉、供水和发电效益最大的水沙综合调节优化调度运用方式。为此,建立了水库水沙联调随机动态规划模型,并围绕“降维”问题,对所引用的泥沙冲淤计算模型作了适当的改进,目标函数是以下游河道泥沙淤积量为基本目标,包括发电、灌溉、供水和潼关河床高程影响,由罚函数和权系数组成的综合目标函数,共有七个状态变量,一个决策变量,水库入流是由流量和含沙量描述的二元随机过程。通过随机动态规划模型求解计算,得出相应的优化调度规划。本文采用优化调度规则和现行调度规则对两组水文系列进行计算,获得了良好的结果(参阅图3)。     

万安水电厂主汛期水库优化调度

万安水库主汛期(4—6月)以防汛为主,水库在批复的汛期运行水位运行,在洪水前水库预泄至汛限水位调节洪水。但在小洪水过程中,可以利用现有的库容及预报手段利用机组发电预泄达到充分利用水资源、优化调度、提高发电效益的目的,同时减少机组在震动较大的低水头区间运行。该文对汛期的运行进行了分析,对小洪水及洪水初期初步提出优化、经济运行方案,充分挖掘水库的经济效益、提高机组运行的可靠性。     

模糊神经网络对汛期三门峡水库泥沙冲淤量的计算

本文通过对多年实测资料的分析 ,总结出对三门峡水库泥沙冲淤量影响很大的变量的经验公式。在分析了汛期三门峡水库泥沙冲淤影响因子的基础上 ,鉴于模糊集合论与神经网络和智能预报的研究关系密切 ,可对非线性问题进行智能预报的特点 ,利用模糊神经网络模型对三门峡水库泥沙冲淤量进行了计算。该模型精度满足要求 ,计算结果比较合理 ,适合计算水库泥沙冲淤量     

对潼关高程抬升成因及控制措施的认识

本文通过分析三门峡水库运用前后潼关高程的变化，揭示了潼关高程抬升的原因；通过分析降低潼关高程的几种措施：调整三门峡水库的运用方式，三门峡水库的改建，潼关至古夺河段机械挖沙，在小北干流适当放淤，以减少上游泥沙等，提出了一些看法和建议。     

多沙河流的波系结构Ⅱ：波系求解与应用

通过波前展开及拉普拉斯变换方法,本文推导了多沙河流波系结构方程的解析解,其直观地将多沙河流中洪水演进、泥沙输运及河床冲淤过程中各变量的变化过程及相互作用关系通过数学表达式定量表出。该方法为研究河流水沙运动尤其是水沙运动与河床变形耦合机理提供了一个新思路和新途径。结合黄河下游典型高含沙洪水实测资料,运用本文获得的波系结构解析解对高含沙洪水异常运动现象成功地进行了模拟。进一步分析表明,含沙量变化对低阶波传播特性影响较大,水体中含沙量越高,波传播速度越快。因此一场洪水过程中后期高含沙洪水传播速度较快,逐步赶上前期低含沙洪水,产生流量叠加形成洪峰沿程增值。     

白龟山水库防洪预报调度方式研究及风险分析

摘要:本文针对白龟山水库设计与运用汛限水位"静态控制法"所造成洪水资源浪费和上游昭平台水库控泄能力较弱的事实,设计了基于白龟山以上全区累积净雨作为水库泄洪的主要判断指标的防洪预报调度方式,同时对防洪风险和兴利效益进行了定量分析和表述.实例研究表明,运用防洪预报调度方式是可行和必要的,既有理论意义,又有经济价值.     

高含沙洪水演进过程及动力学机理分析

高含沙洪水的演进十分复杂,洪峰流量一般表现为沿程减少,也经常发生沿程增加的情况。本文以黄河下游高含沙洪水为对象,基于守恒形式的高、低含沙统一浑水运动控制方程、特征线理论和变量沿特征线传播的物理本质,分析了含沙量沿程分布、冲淤作用、重力及阻力等关键因素对洪水演进的动力学作用机理和影响特征。研究表明,洪水传播过程中泥沙的存在和含沙量变化增加了洪水传播的不稳定性,由此导致的浑水密度沿程差异、剧烈淤积、重力和阻力调整均是洪峰增值的重要原因。并利用黄河下游实测高含沙洪水过程验证了本文的结论。     

拉浪水电站的水库调度

简述了拉浪水电站水调度的原则,任务及运行方式,对多年来水库调度运用的经验进行了总结,合理提高水库水位,开展水库预报调度,利用闸门进行调峰,及时拦蓄洪水尾巴,是径流式水电站汛期多发电的几条实用有效的途径。