三峡水库蓄水后荆江三口分流变化及原因

三峡水库蓄水后荆江径流量比蓄水前减小,且受水库影响径流过程也发生变化,对三口分流产生影响。为此,分析了三峡水库蓄水后荆江三口分流变化及其影响因素,发现蓄水后枝城站同流量下三口分流比与蓄水前相比变化不大;而三口年均分流量小于蓄水前,这是由荆江径流量减少及径流过程变化所造成。同时,定量分析了三峡水库不同运行阶段径流变化对三口分流的影响,结果显示,三峡水库初期蓄水阶段水库调蓄对三口影响较小,高水位运行阶段则影响较大;蓄水后荆江三口年均分流量减小,即干流径流量连续枯水年是主要影响因素,三峡水库调蓄作用是次要影响因素。     

水库水沙多目标联合优化调度研究

针对水库运行中蓄水与排沙的矛盾,兼顾水库防洪、发电、航运及长期利用的综合运用目标,利用多目标决策方法建立了水库水沙多目标联合优化调度模型,即汛期采用分级流量原则控制水位运行,制定分级流量与对应的运行水位,通过水库发电调度与泥沙冲淤计算的耦合,计算在约束条件下水库的发电量、泥沙淤积量及长期综合效益。将该模型应用于三峡水库综合运行研究中,汛期按分级流量原则控制水位运行50年。计算结果表明,与原设计水位运行方式相比,汛期分级流量运行的综合效益增加6.324%、发电量增加5559%、泥沙淤积量仅增加0.148%,可见水沙联合调度的汛期分级流量运行方式能充分发挥三峡水库的综合效益。     

葛洲坝水电站厂内经济运行二层模型研究

针对葛洲坝水电站大江、二江发电厂房的尾水位流量关系曲线的差异,构建了以入库流量、坝前水位及计算时段长为计算参数的二层优化负荷分配模型,并给出了求解方法,可供类似工程参考.     

三峡水库运行初期长江城陵矶水沙变化规律分析

分析了三峡水库蓄水前后50年长江城陵矶-汉口河段年径流量、水沙含量的变化规律,指出三峡水库蓄水以来长江城陵矶汉口段处于微冲状态.分析结果表明,同流量条件下水位降幅较小,三峡水库调蓄作用导致汛后10、11月城陵矶水位下降,但出流流量基本变化不大;12月～次年3、5月城陵矶站月均水位无明显变化,4、6月有减小趋势.     

基于统计图形的入库流量预报误差分布规律

基于2003~2008年三峡水库汛期入库流量预报误差资料,分析了其正态特性,给出了通过K-S检验的分段入库流量预报误差统计图形,并利用统计图形比较了Laplace与Logistic分布拟合效果。结果表明,2003~2008年三峡水库汛期入库流量预报误差基本服从正态分布,且Laplace分布更适合描述其分布规律。     

三峡库区及其支流水质评价方法选择及应用

针对河流型水库水质评价时缺乏统一评价标准的问题,基于三峡库区蓄水至175m后6个完整水文年的水文数据,引入分段库容概念,根据入库/出库流量、水库运行水位对应分段库容计算水力滞留时间,根据各断面实测流量、实测大断面面积资料计算各断面流速,采用分段累计水力滞留时间、流速等关键水动力因子为划分指标,对河流型水库水质评价标准纵向量化分区进行分析。结果表明,三峡水库的水文条件存在明显的时空差异,丰水期干流全河段、枯水期万县以上干流河段应按河流标准进行评价,万县至大坝干流河段、支流库湾应按照湖泊标准进行评价。研究成果可为水体保护工作提供技术支持。     

三峡水库运行初期库区糙率特性分析

为得到三峡水库实际运行后库区泥沙的淤积糙率,基于三峡水库运行10余年库区实测淤积资料、日均来流量与水位序列,采用一维水流模型推算了三峡水库正常蓄水运行以来库区沿程的综合糙率。结果表明,常年回水区峡谷段淤积较少,糙率随流量、运行时间变化较小,糙率相对较大;常年回水区宽谷段泥沙在主槽落淤后床面阻力减小,糙率逐年降低;常年回水区弯曲分汊段泥沙淤积严重,糙率逐年减小;变动回水段天然河道特性起控制作用,糙率相对稳定。同一洪水流量情况下,随运行时间推移和淤积发展,糙率总体减小。常年回水区糙率的降低值明显大于变动回水区糙率的降低值。三峡水库淤积过渡期糙率与河道部位、断面形态、河道形态等参数均存在一定关系。研究成果为三峡水库淤积与糙率的关系研究奠定了基础。     

考虑抗旱补水需求的三峡水库提前蓄水方案研究

针对三峡水库汛末蓄水与下游抗旱补水之间的矛盾,研究了三峡水库提前蓄水方案。基于原规划设计蓄水方案,提出了严格满足下游抗旱补水约束的改进蓄水方式,并从年平均蓄满率、末水位、发电量、弃水量及防洪风险率方面分析比较了该改进蓄水方式下的不同起蓄时间方案,确定了最佳提前蓄水方案,以1997年为典型年对提前蓄水方案进行验证。     

三峡水库蓄水后洞庭湖水文情势变化研究

为定量评估三峡水库蓄水后洞庭湖水文情势改变程度,选取洞庭湖出口控制水文站——城陵矶1959~2013年逐日水位数据,采用Mann-Kendall法、累积距平法检验及滑动T检验法分析了洞庭湖水系水文特征与变化趋势,并应用水文指标变动范围法(IHA-RVA)及水文改变度法综合评价了三峡水库蓄水后城陵矶水文站水文情势改变程度。结果表明,城陵矶站年均水位呈显著增长趋势,突变年份出现在2003年;城陵矶水文站整体水文改变度为56%,达到中度改变,其中基流指数受影响最大。     

彭水水电站库区回水防洪安全主要影响因素分析

彭水水电站库区的沿河县城防洪安全受多个因素的影响,为了确定沿河县城防洪调度的主要影响因素和控制条件,通过建立彭水水电站渐变恒定流回水计算模型,对比分析了彭水水电站坝前水位、沙沱水电站拦蓄流量、沙沱至彭水区间来水等因素对沿河县城处回水水位的影响。结果表明,沙沱水电站下泄流量是最主要的影响因素,利用沙沱水电站的拦蓄作用控制下泄流量能更好地保障沿河县城防洪安全,为沿河县城防洪调度提供技术支撑。     

不同因素对城陵矶水位变化贡献率的分析

为分析不同因素对城陵矶水位变化的贡献率,基于1955~2014年实测水文资料,利用Mann-kendall检验法、回归分析等方法分析城陵矶水位变化特征及其成因。结果表明,下荆江裁弯和葛洲坝的运行对城陵矶水位流量关系造成较大影响,同流量下城陵矶水位增幅明显,而三峡水库对城陵矶水位流量关系影响不大;1972~2002年水位流量出现"此消彼长"的现象,主要是因为干流顶托作用加强和断面逐年淤高对水位的抬高值大于因流量减小对水位的减小值所致;城陵矶水位于1967年发生突变,这与1967年中州子裁弯有一定联系,而四水入湖流量的减少是1977年流量发生突变的主要原因;通过构建模型,计算得出下荆江裁弯、葛洲坝和三峡水库的运行在各自所在时期对城陵矶水位变化的贡献率分别为50.3%、50.5%、56.8%。     

三峡梯级水电站汛末联合多目标蓄水调度研究

针对三峡梯级水电站汛末蓄水调度的复杂问题,以汛末蓄水、下游补水和梯级发电为目标,构建了梯级联合多目标蓄水调度模型,提出了两阶段约束法对模型目标进行降维处理,进而采用动态规划求解模型,并通过对不同来水过程的调度计算与方案比较。结果表明,随着三峡水库汛末蓄水位的抬高,梯级向下游补水能力逐渐减弱;若三峡水库汛末蓄水位相同,则梯级下游控制补水流量越大,梯级总发电量越大;若梯级下游控制补水流量相同,则汛末蓄水位越低,梯级发电量越大;下游控制补水流量越大,则梯级下泄流量越均匀,发电出力峰谷差越小,也越有利于下游通航安全。     

距离度量学习法在水库静库容调洪演算中的应用

静库容法和动库容法是水库调洪演算最常用的方法,与动库容法相比静库容法简单快速,所需资料较少,在水库蓄水期和消落期可直接用于水库调洪。但由于未考虑入库向出库转换的时间延迟,在汛期易造成较大的库水位计算误差。对此,设计了距离度量学习算法,对当前的预报样本,先使用静库容法计算库水位;然后根据学习的距离度量,从历史样本中寻找若干个与当前水情相似的样本,用这些相似样本的库水位计算误差的线性组合对当前样本的计算库水位进行修正,改善其精度。以三峡水库2009～2017年的数据作为训练集,以2018年的数据作为测试集,试验结果表明距离度量学习算法能够显著改善汛期库水位的计算精度。     

高拱坝蓄水水位对横缝开度的影响研究

研究了蓄水水位对横缝开度的影响．确定坝前允许最高水位以满足灌浆需要是工程上亟待解决的问题。推导了上游水压作用下横缝宽度变化量的计算公式．并采用模拟拱坝浇筑、灌浆和蓄水过程的有限元仿真方法.研究不同蓄水水位对横缝开度的影响。结果表明．当水位达到距灌浆区底部高程以下30～40m时．水压对缝宽的压紧闭合效果开始变得显著。     

百色水利枢纽银屯副坝渗流分析

百色水利枢纽在蓄水运行以来,银屯副坝左垭口和右垭口的渗流特性表现出较大差异。为分析此差异,依据坝体渗流渗压、绕坝渗流和坝后渗流量监测数据,从渗压水位变化过程、渗压水位与上游水位相关性、坝体浸润线等方面,分析并评价大坝渗流特性与渗流状态。结果表明,右垭口可能存在通过右岸山体与上游库水相通的渗漏通道。该方法可为同类工程监测资料分析提供借鉴。     

三峡水库中长期径流预报方法研究

中长期径流预报是充分利用水资源、发挥电站经济效益的有力手段。以三峡水库为研究对象,分别采用周期外延叠加技术、人工神经网络模型、投影寻踪自回归模型和支持向量机回归模型对三峡水库逐月入库径流进行预报。从不同侧面比较分析了这四种方法优劣,并总结各预报模型计算结果的特征及规律,为三峡水库寻求径流预报规律和制定未来中长期调度计划提供了技术支持。     

水库长期发电优化调度的不确定性分析

为了解水库调度中不确定因素对水库长期发电优化调度的影响,以三峡水库为例,根据确定性系数与预报误差的关系对入库径流过程进行随机模拟,应用三角分布和正态分布描述水力不确定性的影响,不同时期选取不同的调度起调水位,运用动态规划法进行水库发电优化调度,将其结果与优化调度和常规调度结果进行比较,得出入库径流的预报误差、出库泄流能力和起调水位的变化等三个不确定性因素对水库长期优化调度的影响较大,而水位库容曲线的不确定性对结果的影响较小。并以确定性系数0.9、变异系数0.1和起调水位145m为例,综合考虑了各项不确定性因素对三峡水库长期发电优化调度的影响。结果表明,多年平均发电量减少0.94×108kW·h,这与三峡水库实际运行情况相符合。     

水动力调控三峡库区支流水华方案初步研究

针对三峡水库蓄水运用后支流库湾春季水华频现问题,利用MIKE 21模型建立了香溪河—三峡库区整体平面二维水动力数学模型,对春季不同水文条件下香溪河口回水区的流速进行了数值模拟。计算结果表明,三峡水库单独调控时,小于香溪河库湾水华的临界流速0.05 m/s,而支流水库单独调控时,在丰水年香溪河口流速可大于0.05 m/s,仅利用三峡水库小幅度水位变动(0.6~1.0 m/d)对支流库湾流速的改善效果十分有限,而利用干支流水库对香溪河库湾流速的联合调控效果明显,可适度控制三峡库区支流库湾水华的爆发。     

库水位升降条件下邻近坝址区堆积体边坡稳定性分析

针对某水电站蓄水后对坝址上游右岸堆积体边坡稳定性影响的问题,根据非饱和土体瞬态有限元渗流控制方程构建了堆积体边坡二维计算模型,再利用GeoStudio软件中的SEEP模块计算了不同库水位升降速率、不同边坡渗透系数条件下边坡内的渗流场分布规律,再采用摩根斯坦—普莱斯极限平衡法计算各瞬态渗流场下最危险滑带的安全系数。结果表明,不同库水位上升速率及渗透系数时随库水位的上升边坡安全系数增大,不同库水位下降速率及渗透系数时随库水位的下降边坡安全系数减小。     

板桥水库汛限水位动态控制域研究

针对水库汛限水位动态控制域的确定为汛限水位动态控制研究的关键问题之一.结合入库流量信息、降雨预报信息等研究确定了水库泄流量分级情况下面临时刻允许控制的库水位值,根据绘制的面临时刻允许库水位值决策支持表,得出水库各级泄流量下的汛限水位动态控制域.实例应用结果表明,该方法考虑了水库汛限水位实时动态控制阶段下游防洪安全允许的各种泄流及其与区间洪水组合的情况,具有较强的可操作性和实用价值,可用于指导水库的实时防洪调度.