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。     

长江流域上游控制性水库群联合防洪调度研究

长江流域水系复杂,防洪对象分布范围广,控制性水库的防洪调度目标具有多元化、分布多区域特征,如何科学运用水库防洪库容,有序兼顾各区域防洪是流域控制性水库群联合防洪调度的关键。选取溪洛渡、向家坝与三峡水库组成的水库群为对象,基于大系统分解协调原理,先通过逐次分解各防洪区域对溪洛渡、向家坝两库预留防洪库容的要求,在结合区域间洪水遭遇关联性分析的基础上,提出两库防洪库容在协调川江与长江中下游两区域防洪中的分配方案;同时对三峡水库的防洪调度方式深入优化,提出适当扩大对城陵矶防洪补偿库容分配方案。研究成果表明,联合调度方案可进一步减少长江中下游分洪量,对于提高整个流域防洪减灾水平,完善长江流域库群防洪调度体系具有重要意义。     

水库群联合调度全周期-自适应-嵌套式建模方法

随着长江上游控制性水库群陆续建成投产,亟需提升水库群联合调度水平,促进水资源综合效益进一步发挥。针对流域水库群综合调度,研究了调度阶段划分方法,提出不同阶段各目标间的竞争协同关系,结合已有调度规程和成果给出了调度方式的数字化方法,形成了全周期-自适应-嵌套式调度模型搭建新技术。进一步以长江上游30座控制性水库为研究对象,明确了不同调度期的主要目标和运行条件,结合长江流域特征提出了针对性计算条件和防洪、供水、发电、水量利用率等方面的效益增量约束。最后,在长江流域进行了水库群联合调度案例计算分析。结果表明:提出的水库群多目标调度方法可有效发挥水库群综合效益,为流域调度管理提供有力支撑,具有较好的实用价值。     

霍童溪流域水库群防洪服务信息系统

霍童溪流域是宁德市防洪重点流域,流域内水库众多,其中大、中型水库7座。水库间存在着串、并连等多种复杂关系,多座水库同时具有供水、防洪与发电等多种功能并存的特点。霍童溪流域水库群防洪服务信息系统基于GIS以图表形式进行概化处理、展现多种水情信息。基于GIS将流域划分为若干个具有独立地理单元、有均匀雨量站分布的子流域,进而开发分布式洪水预报模型,为水库群合理调度决策提供支撑。     

淮河上游水库群防洪联合调度效果及潜力分析

水库群防洪联合调度效果与潜力分析,对进一步提高水库群防洪效益具有参考价值。以淮河王家坝以上防洪系统为研究对象,以9场历史实测大洪水为样本,采用控制断面的洪防洪效果指数、综合防洪效果指数、极限潜力、优化潜力和综合潜力指数等作为水库群防洪联合调度的效果和潜力评价指标,王家坝以上水库群在现行的防洪调度水平下,对下游班台、息县和王家坝防洪控制断面防洪效果显著,各水库仍具有不同程度的防洪潜力,进一步研究水库群防洪联合调度具有实际意义。     

长江流域水库群联合调度管理及思考

面对2017年长江流域复杂的水情和严峻的汛情,通过长江流域水库群联合调度,实现了对上中游水库群的科学精细调度,确保了长江流域的防洪安全,基本完成了水库蓄水目标。回顾了洪水期间的调度过程,分析了联合调度工作取得的成效及存在的问题,对下一步长江流域水库群联合调度工作提出了建议。     

长江大型水库群联合调度问题探讨

随着三峡水库的建成和上游其他大型水电站的逐步建设,长江流域水库群防洪、抗旱和生态等公益性联合调度的需求越来越大.根据长江流域已建大型水库的地区分布和调节能力,讨论了流域经济社会发展对于防洪、兴利、水资源和生态调度的需求,分析了目前大型水库联合调度的能力、技术条件、制约因素等.研究表明:要协调流域联合调度与单个水库调度的...     

基于库容风险频率曲线的水库群联合防洪调度研究

水库实时防洪调度决策是一类多目标、多阶段、多约束的复杂决策问题,风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据,本文提出一种基于防洪库容风险频率曲线的梯级水库群防洪风险共担理论及水库风险-调度-决策理论体系,并结合溪洛渡、向家坝、三峡水库实际情况,运用自主研发的梯级水库群联合防洪调度风险分析模型,分析梯级水库群在汛期不同时段的防洪风险,并将风险率引入实时防洪调度决策,以期为水库群防洪调度提供决策依据,提高联合防洪调度系统综合利用效益。研究表明,实时调度过程中考虑风险率因素能够在保证防洪安全的同时有效提高水库群综合效益,风险-调度-决策理论能够为水库群调度方案优选提供依据。     

长江水库群防洪兴利综合调度关键技术研究及应用

正项目概况"长江水库群防洪兴利综合调度关键技术研究及应用"项目以26座控制性水库组成的长江巨型水库群为研究对象,总库容1560亿m~3、装机80000MW,规模为世界最大。水库群涉及防洪、发电、航运、供水和生态等多重调度目标,是一类随机、动态、多目标、非线性复杂耦合动力系统,综合调度举世瞩目、难度空前。该项目依托20多项国家研究计划和重大工程科研课题,坚持产学研用结合,经十余年系统研究、技术攻关和应用实践,创建了一整套防洪兴利综合调度的先进理论与技术方法体系。     

长江上游水库群2016年洪水联合防洪调度研究

随着长江上游水库群不断建成投入运行,水库群联合防洪调度势在必行。在分析研究长江洪水组合遭遇和重要防洪对象防洪需求的基础上,采用集合与解耦相结合的方法,按照就近有效与遏制洪源相结合的原则,提出长江上游水库群联合防洪调度总体布局。以防御长江1954年洪水为目标,分析了联合防洪调度的效益;回顾了水库群联合调度方案指导下2016年实际防洪调度的过程及当时的考量,总结分析了水库群联合调度的成效,提出了长江流域水库群联合调度的下一步努力方向。     

长江上游防洪体系对1954年洪水的防洪作用研究

长江上游洪水是形成全流域洪水的重要来源。根据长江流域综合利用规划及防洪规划的总体部署,以三峡水库为核心的长江上游控制性水库群陆续建成并投入运行,对长江中下游的防洪形势带来了明显的改善。以年度长江流域上游水库群的联合调度方案和《长江防御洪水方案》批复的水库运用原则和方式为基础,对在现有防洪工程体系下应对1954年洪水的流域防洪形势的变化情况进行了分析。研究结果表明,长江上游水库群的联合防洪可以有效减轻三峡水库的防洪压力,对比无水库调度时,大幅度地减少了中下游地区的超额洪量约200亿m3,能有效地保证长江中下游河道的行洪安全。     

全面提升长江防洪能力的思考

根据近几十年来长江保护治理及近年洪涝灾害的情况,总结了长江防洪减灾体系建设取得的成效,梳理分析了长江防汛体系当前存在的5个主要薄弱环节,并提出了全面提升长江流域防洪减灾能力的6条主要措施,以为构建保障民生、服务民生、改善民生、惠及民生的水利发展格局,推进长江经济带建设和全面建成小康社会提供有力支撑和保障。     

长江洪水预报调度系统建设及应用

长江洪水预报调度系统集洪水预报与防洪调度为一体,利用开放式的设计理念,采用B/S系统结构开发。该系统整合了长江防洪信息、洪水预报、洪水调度等各种资源和信息,建立了基于流域地图的各类信息融合展示平台,实现了自动预报计算、交互式调度、水雨情监视、防洪形势分析等功能。该系统在2016年长江中下游区域性大洪水中的调度运用,充分证实了该系统在水文预报、防汛会商、调度决策等场景中的应用效果。     

金沙江梯级与三峡水库联合防洪调度研究

金沙江下游溪洛渡、向家坝梯级水库具有对川江沿岸重要城市和配合三峡水库对长江中下游进行防洪的双重防洪功能,如何科学划分金沙江梯级水库有限防洪库容、协调各防洪对象的调度方式,是溪洛渡、向家坝配合三峡防洪调度这一面向多区域防洪问题的关键科学问题。首先在金沙江溪洛渡、向家坝梯级规划设计防洪库容的基础上,按照所在河段防洪目标及配合三峡水库对中下游防洪的次序,探讨了川渝河段及长江中下游重点区域防洪对溪洛渡、向家坝梯级水库防洪库容的预留要求;进而分析了上、下游洪水遭遇类型及相关性,寻求针对不同区域防洪的库容共用空间,确定防洪库容分配方案;最后,分析了上游水库拦蓄方式对三峡入库洪水的影响,提出科学、合理、可行的金沙江溪洛渡、向家坝梯级配合三峡水库联合防洪的调度方式。分析认为,联合调度可有效减轻长江中游的防洪压力,经济效益显著。     

长江水库群联合调度可能性分析

 由于长江大型水库建设步伐加快和流域经济社会的发展,迫切需要进行水库群联合调度,解决防洪、兴利和生态等问题。根据长江大型水库建设情况及水库特性,预测未来10年水库群库容规模,分别从防洪、兴利和生态等方面分析可调度能力、存在的问题。分析表明：虽然长江流域水库数量多,但由于长江水量大,可直接用于流域性调节的库容仍然有限,从调度可能性和运行机制等方面来看,目前比较有效的联合调度主要在防汛和应急调水方面,而解决生态、大面积的干旱和压咸等问题尚处在探索阶段,要解决流域范围内的抗旱、生态、河口压咸等问题必须采取包括水库联合调度在内的综合措施。     

长江上游水库群联合调度对武汉地区的防洪作用

武汉地处长江中游,是长江经济带中部城市群的核心,战略地位非常显著,有必要在新的长江流域防洪体系整体格局下,针对武汉地区防洪问题开展具体研究。为此,首先梳理了武汉地区防洪规划和防洪形势,分析了长江和汉江洪水遭遇情况,探讨了长江干流来水大时和汉江来水大时的汉口站水位情势,明确了城陵矶防洪和对武汉防洪的关联性。在此基础上,探明了武汉地区防洪控制需求,研究了上游水库群配合三峡水库对长江中下游联合防洪调度的方式,开展了对典型年份长江上游水库群联合调度的计算分析,阐述了长江上游水库群联合调度对武汉的防洪作用。研究成果可为编制长江流域水库群联合调度方案提供科学依据和一定的技术支撑。     

松滋江堤防洪保护区洪水风险研究(Ⅰ)——模型的建立与验证

长江中下游地处冲积平原,洪水灾害较为频繁,沿江堤防是生命财产和生产设施的第一道屏障。其中荆江河段洪水峰高量大,且两岸支流众多、江湖关系复杂,防洪形势尤为严峻。以上荆江松滋江堤防洪保护区为研究对象,分析了可能产生的堤防溃口;在对复杂的荆江—洞庭湖水系进行概化的基础上,建立一二维耦合数学模型,研究了1 000 a一遇洪水条件下松滋江堤发生溃决后长江干流及防洪保护区内的洪水演进过程,并以最大淹没水深、淹没时间及最大流速为风险要素,分析了保护区内的洪水风险分布情况。文章共分为2篇,此为第一篇,旨在阐述一二维耦合数学模型建立与率定验证过程。     

新时期长江防洪减灾方略

长江经济带发展国家战略是党中央、国务院科学谋划中国经济新棋局,做出的既利当前又惠长远的重大决策部署。长江安澜是长江经济带发展的基础。阐述了长江防洪减灾面临的形势,提出了新时期长江防洪减灾的理念和方略。树立以人民为中心的发展思想和山水林田湖是一个生命共同体的系统思维,遵循人水和谐的理念,按照"两个坚持、三个转变"的总体要求,建立标准适度的防洪工程体系,着力强化防洪非工程措施,统筹抗旱和生态环境保护,建成全面的防洪减灾体系,实现由控制洪水向洪水管理的转变,全面提升防洪减灾能力,支撑长江经济带绿色发展。