以三峡水库为核心的长江干支流控制性水库群综合调度研究

随着三峡工程、溪洛渡水电站的建成,长江上游控制性水库群初步形成,长江上游水库群在流域水资源配置、水资源综合利用方面发挥着越来越重要的作用。以长江上游干支流控制性水库群为研究对象,系统分析了流域防洪、供水、发电、航运、水生态环境保护、"两湖"等方面对水库群调度的需求,建立以三峡水库为核心的长江干支流控制性水库群联合调度体系,提出了充分发挥水库群综合效益的联合调度运行原则、方式和方案,可为流域层面科学统一调度提供技术支撑。     

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。     

长江上游梯级水库群多目标联合调度技术研究

长江上游梯级水库是流域治理开发保护的骨干性工程,在保障流域防洪安全、供水安全、生态安全等方面发挥着重要作用.为有效解决长江上游巨型水库群防洪、供水、生态、发电、航运、应急等多目标联合调度关键技术瓶颈,开展了"长江上游梯级水库群多目标联合调度技术"研究攻关.首先重点介绍了长江上游梯级水库群多目标联合调度研究的重点难点问题...     

长江上游大型水库群联合调度发展策略及管理问题探讨

长江上游已建和在建的大型水库规模庞大,其联合调度有助于提高长江流域防洪安全、水电能源开发和水资源综合利用效率。文章在分析长江上游大型水库开发建设及运行管理现状基础上,借鉴国内外梯级水库的发展经验,从联合调度系统建设、运行和管理等层面,探讨大型水库群联合调度的发展策略和目标,并提出一些尚待研究解决的运行管理问题。     

长江上游17座水库将共享水文信息

据了解,2014年,长江上游17座水库群将实现水文信息共享,为上游水库群联合调度提供技术支撑。水库群实时信息是水库群流域防汛抗旱、联合调度等综合利用的基础数据、技术支撑的前提条件。目前,水库实时水情信息和预报调度信息的共享机制初步建立,但共享平台尚未建设,现状条件下的信息共享不能满足水库群联合调度的要求。在长江防汛抗旱总指挥部的领导及支持下,2014年,长江水利委员会水文局将全力推进长江上游水库群实时信息共享。     

长江上游梯级水库群蓄水方式初步研究

长江上游干支流将建成一大批库容大、调节能力好的梯级水利枢纽，可发挥规模巨大的综合利用效益。为尽可能满足蓄水期间上下游对水资源的不同需求，在各水库规划设计的蓄水调度原则和方式的基础上，从达到水库设计蓄满率和尽可能提高蓄水期间下泄流量，以及统筹调配流域水资源、兼顾上下游的角度综合考虑，对长江上游梯级水库群的蓄水调度方式和调度模型进行了初步研究，提出了长江上游梯级水库群蓄水调度的建议方案。为确定上游梯级骨干水库蓄水调度模式、统筹各水库蓄泄关系，提供了切实的指导意见。     

长江上游大型梯级水电站群水库运行方式探讨

随着长江上游大型梯级水电站群逐步投建,梯级水库群的运行方式不仅关系到发电企业的发电效益,而且关系到整个流域的防汛、抗旱、航运、生态和电网安全,综合考虑各方面需求,提出了大型梯级水电站群水库调度运行模式,并对梯级水库群运行管理工作提出了建议。     

长江上游17座水库将共享水文信息

<正>从长江水利委员会水文局2014年1月23日召开工作会上获悉,2014年,长江上游17座水库群将实现水文信息共享,为上游水库群联合调度提供技术支撑。水库群实时信息是水库群流域防汛抗旱、联合调度等综合利用的基础数据、技术支撑的前提条件。目前,水库实时水情信息和预报调度信息的共享机制初步建立,但共享平台尚未建设,现状条件下的信息共享不能满足水库群联合调度的要求。在长江防汛抗旱总指挥部的领导及支持下,2014年,长江水利委员会水文局将全力推进长江上游水库群实时信息共享,信息共享主要包括锦屏一级、二滩、溪洛渡、向家坝、三峡、亭子口等17座2013年度纳入上游水库群联合调度的水库,共享范     

水库生态调度研究

针对传统水库调度忽视流域生态环境保护,破坏河流生态系统稳定性的问题,采用增加生态因子考虑的方式来改进传统水库调度,协调社会经济效益与生态效益,保护物种多样性,满足河流自净需求,恢复自然水文情势,防止水体污染。综述水库生态调度的内涵、任务目标、分类以及常规调度模型与优化调度模型的建模及求解方法,包括比较各优化算法的优缺点。研究建议将基于预报的水库群联合生态调度作为研究重点,利于推动水库生态调度的发展。     

西北内陆河流域水库群生态调度模型

针对石羊河流域宏观的水资源配置和调度中的生态问题,探讨了西北内陆河流域水库群生态调度模型的内涵和准则,指出生态调度不仅仅要满足库区及水库下游的河道生态需求,并考虑水库控制的各供水片区的生态环境要求;以单个水库控制的虚拟供水片区作为计算单元进行概化,以供水过程相对均匀为目标函数,以减轻库群建设及运行对生态环境的负面影响为主要约束,建立了石羊河流域水库群生态调度数学模型,并给出具体的模型求解方法和水库群调度方式。     

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...     

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。     

考虑鱼类生态需水过程的漓江并联水库群生态调度

水库群联合运行带来巨大的经济和社会效益,同时也对河流生态造成诸多影响。为提升漓江流域水库群联合运行的发电、通航、生态保护和青狮潭水库蓄水综合效益,构建了考虑鱼类生态需水过程的并联水库群多目标调度模型,采用第三代非支配遗传算法（NSGA-Ⅲ）对模型优化求解。结果表明：（1）与常规调度相比,优化调度在保障发电工程效益的同时,实现了通航与生态效益的提升;（2）构建的并联水库群多目标生态调度模型,在枯、平、丰水年的生态流量满足率都维持在47%之上,尤其保障了鱼类越冬、产卵和繁殖期的生态需求;（3）实施漓江并联水库群联合生态调度,青狮潭水库在枯水年和丰水年蓄水量分别增加22.26×106 m3和24.55×106 m3,缓解了青狮潭水库供水压力。研究可为并联水库群多目标生态调度提供相关参考。     

长江上游水库群非线性安全度防洪调度策略

以长江上游水库群(溪洛渡、向家坝、紫坪铺、瀑布沟、亭子口)为研究对象,提出了长江上游水库群联合防洪调度系统非线性安全度策略,构建水库群防洪库容优化分配模型,深入探讨水库群系统非线性安全度策略的防洪效果。结果表明,与线性安全度策略相比,非线性安全度策略在不降低对下游防洪效果的基础上,通过增加使用其他水库的防洪库容,以减小使用溪洛渡水库的防洪库容,使得各水库防洪库容的使用相对均衡,使各水库均衡地分摊防洪区域的防洪风险,充分发挥水库群的防洪效益,保障水库群系统稳定安全运行。     

应对2022年枯水的长江上游水库群联合调度方案

2022年长江汛期来水特枯,针对2022～2023年长江枯季来水预测持续偏少,长江上游水库群2022年9月初蓄水量严重不足,枯水期抗旱保供水困难等问题,充分考虑特枯水条件下的调度约束,分阶段明确蓄水期、枯水期调度目标,研究并提出了保障长江流域供水和航运等多目标需求的联合调度方案,并在实时调度中付诸实践。结果表明：以提出的联合调度方案为指导,2022年11月上旬长江上游水库群最大蓄水量495.9亿m³,取得了良好的蓄水成效;枯水期(12月至次年4月),长江上游水库群有能力实施联合补水调度维持三峡水库下泄流量在7 000～7 500 m³/s,可基本保障长江中下游干流的供水、航运、发电、生态等需求。     

流域梯级水库群联合调度研究进展

在阐述国内外梯级水库群联合调度研究的基础上,系统分析了现阶段水库调度的新理念,讨论了梯级水库群联合优化调度在防洪和兴利方面的优点,论述了优化调度过程中确定性方法和不确定性方法的优缺点,并指出当前调度管理中存在调度管理信息化建设不够完善、对流域生态环境造成负面影响等问题。建议:1在运行模式方面将水库调度原则和电力市场原则相结合,在调度模型方面构建既符合实际又便于求解的模型,在模型求解方面引进新理论、新技术;2建立包含梯级水库计算机监测控制系统、水情自动测报系统等为一体的水库优化调度管理模式;3将生态调度纳入联合调度统一考虑,积极探索梯级水库群防洪、兴利与生态环境相互协调、统一的水库综合调度方式,将水库群对河流生态和库区水环境造成的负面影响控制在可承受范围内。     

面向生态环境保护的三峡水库调度实践与展望

长江上游已建成三峡、溪洛渡等巨型控制性水库并投入运行,对长江河流生态环境正在产生不可逆转的多方面影响;同时,长江经济带绿色发展对如何协调好经济发展与生态环境保护之间的关系提出了新要求,为此,有必要重新审视以三峡为代表的流域水库生态调度的内涵,为长江流域保护和长江经济带可持续发展提供保障做好技术支持。以三峡水库为重点,分析总结了自三峡水库建成以来生态调度的实践及其特点,在坚持生态优先的长江经济带绿色发展的新要求下,分析提出了对流域生态环境的认识、生态调度理念和技术以及水库调度管理等方面尚待解决的问题,并以问题为导向,梳理了三峡水库各时期、各区域面临的生态环境保护需求,提出了贯穿三峡水库调度全年过程的生态调度目标体系,形成了以生态环境保护为边界条件的三峡生态调度新思路,并总结提出了未来一段时期内三峡水库生态调度重点研究方向。     

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。     

长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究Ⅱ：水库群调度规则及蓄放次序

水库群联合调度中水库的协同调度规则和蓄放水次序是关键问题。在讨论多目标水库群联合调度的规则制定方法的基础上,依据"长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究(I):模型原理及求解"一文中推荐的多目标协调方案,统计得出长系列调度和多年平均水文条件下的各水库联合调度规则图,并讨论了其适用条件。进一步分析了推荐方案下水库群联合调度的汛前放水和汛末蓄水次序。研究表明,在多年长系列联合优化调度下,长江上游具有调蓄库容和防洪任务的11座多目标混联水库群,其蓄放水次序具有统计规律。出现概率最大的优化放水次序为:三峡—水布垭—锦屏I级—溪洛渡、构皮滩、二滩—紫坪铺、瀑布沟—隔河岩、宝珠寺、向家坝;优化蓄水次序为:锦屏I级—二滩、水布垭—隔河岩—溪洛渡、瀑布沟、紫坪铺、宝珠寺、构皮滩—向家坝—三峡。对于串联梯级水库群,上游水库先放水,下游水库后放水;上游水库先蓄水,下游水库先蓄满。     

长江上游控制性水库群联合调度初步研究

随着长江上游一批具有防洪功能的大型水库陆续投入运行,为实现水资源高效利用,保障防洪与水生态环境安全,充分发挥上游控制性水库群的整体最大综合效益,实施水库群联合调度就显得十分必要和迫切。在阐述联合调度应遵循的原则基础上,按2015年水平,着重对长江上游干流沿江重要城市河段进行防洪计算分析,提出了相应的防洪标准和调度方式;同时提出了提高上游支流防洪标准应采取的调洪措施,以及配合三峡水库实施中下游防洪补偿的调度方式。此外,对上游各水库汛末蓄水安排以及枯水期消落调度原则与方式作了简要描述。研究成果可为实施长江上游控制性水库群联合调度提供参考。