西霞院水库2007年运用方案研究

本文在分析西霞院水库入库水沙条件、库容曲线、2007年安全运行要求等工程运行条件的基础上,研究制定了西霞院2007年水库的下闸蓄水方案、6月中下旬水库调度运用方案、防洪调度方案、汛期7月～10月一般水沙条件下水库运用方案等.为西霞院水库的调度运行提供了依据.     

小浪底与西霞院水库联合优化调度

小浪底、西霞院水库联合优化调度是指在小浪底水库泄洪、排沙、调水调沙运用时,西霞院水库水位降至减淤限制水位131 m以下,在满足黄河水调指令的前提下兼顾水库减淤和发电效益;在小浪底水库供水运用时,西霞院水库反调节运用,通过小浪底、西霞院水库发电计算机集中监控系统自动实现两库发电计划编制及发电经济运行,在满足黄河水调指令的前提下,提高两库整体发电效益。联合优化调度取得了显著的效果:西霞院水库下泄流量精确满足黄河水调指令要求,保障了黄河下游防洪、减淤、供水、灌溉安全;小浪底水库淤积减缓,西霞院水库多年冲淤基本平衡,保持了水库库容;小浪底水库发电满足了河南电网的调峰需求,西霞院水库发电量逐年提高。同时,建议国家改进电网调度体制,促进流域梯级水库联合调度,提高整体发电效益。     

西霞院反调节水库调度方式初探

简述了联合AGC的思路、运行模式,并进行效益分析,指出西霞院反调节水库建成后,应考虑水调与电调的有机结合,在小浪底和西霞院两个电站间实行经济、合理、高效的联合AGC调度,使其负荷分配合理,确保电网及电站的安全稳定运行,提高水资源的利用率。     

西霞院水库库区防淤堵情况分析

西霞院水库是黄河小浪底水利枢纽的反调节水库。近年来,水库坝前漏斗区初步形成冲刷漏斗,下游南岸淤积情况明显,造成西霞院水库"上冲下淤"的不利形态。水力发电厂采取合理水库调度措施,经过2013年调水调沙、防洪和发电运用,与2013年汛前相比漏斗区整体约有0.5 m左右的淤积,漏斗冲刷状况得到初步改进。坝下冲淤测验结果显示,坝下区域南岸泄洪闸对应部位的海曼区域以平淤为主,减淤效果有所改善。通过改善西霞院库区淤积形态,延长了小浪底水库的拦沙运用年限,为维持黄河健康生命做出了贡献。     

小浪底西霞院两水库日发电优化调度模型设计

根据日水量调度指标,结合小浪底、西霞院梯级水库的调度特点,以小浪底水库近期发电出力(有功功率)过程为依据,计算小浪底、西霞院两水库日内机组优化出力过程.该模型可用于编制小浪底、西霞院两水库发电出力过程日前计划及动态推求发电出力实时滚动计划,可合理安排小浪底、西霞院两水库日内发电过程,在完成水量调度任务的同时,实现梯级水库发电经济调度.     

西霞院水库下闸蓄水方案研究

从工程实际出发,结合小浪底水库运用塑造的来水过程及下游用水情况,经综合比较,在保证工程安全的前提下,拟订了西霞院水库下闸蓄水方案,经分析,该方案是可行的,但需要小浪底水库增泄.     

小浪底及西霞院水库泥沙信息管理系统的开发

为了管理好小浪底及西霞院水库水文泥沙原型观测资料,科学指导小浪底及西霞院水库的调度运用、最大限度地避免库容损失和延缓泥沙淤积速率,建立了小浪底及西霞院水库泥沙信息管理系统。该系统采用微软公司的.NET软件体系架构进行开发,主要业务分为数据采集、数据处理和数据应用3个方面,由用户管理系统、基础数据库管理系统、水文分析系统、河床演变分析系统、三维应用系统和WEB发布系统6个子系统组成,能够真实、准确地收集并分析小浪底和西霞院库区的水文泥沙及河道变化信息,基本实现泥沙信息的数字化管理,并能真实再现库区及下游河道的三维地形景观。     

西霞院水库汛期的优化调度

分析了西霞院水库的设计指标与运用方式,提出了西霞院水库汛期优化调度的措施:①汛限水位不限,即在小浪底水库蓄水运用、下泄水流较清时,对西霞院水库采取汛限水位动态控制运用;②死库容不死,即利用西霞院水库设计淤积的死库容调节泥沙,协调进入黄河下游的水沙关系,减少黄河下游河槽淤积的可行性;③尽快开展小浪底和西霞院水文站的建设与研究,以满足黄河防汛、抗旱、调水调沙的要求。     

小浪底水库运用后三门峡水库运用方式中一些问题的初步研究

小浪底水库投入运用后三门峡水库运用方式将作调整，本文运用黄河水库一水动力学泥沙数学模型通过典型条件下的方案对比计算与分析，从减少库区淤积及增加电站出力两方面综合考虑，认为水库非汛斯运用的第４方案较好；从排沙效果来看，汛期水库降低水位开始排沙的入库流量应选择大于１５００ｍ＾３／ｓ为宜。     

西霞院反调节水库泄水建筑物总布置

根据西霞院反调节水库坝址区地质条件以及泄水建筑物总布置的基本要求,研究了泄水建筑物总布置方案。泄洪建筑物有21孔泄洪闸、6条排沙洞,承担整个工程的泄洪任务;6条排沙洞与电站下3条排沙底孔,共同承担排沙任务。泄水建筑物布置的关键是解决发电及引水建筑物进口的泥沙淤积问题及确保水库的调节库容,使库区形成高滩深槽的格局。     

小浪底水库库区冲淤规律分析

对小浪底水库运行以来泥沙冲淤变化、河道河床质泥沙颗粒组成和实测资料进行分析,提出解决库区泥沙淤积的思路,所得结论为水库的运行管理和调度提供参考。     

西霞院水库运用对小浪底站水文测报的影响

分析了西霞院水库抬高水位运行后小浪底水文站测流断面水力学要素及水位流量关系的变化情况,以及由此对小浪底水文站正常水文测报的影响。结果表明:①西霞院水库在蓄水位低于129 m运行时,对小浪底站流量测报影响较小;②西霞院水库的蓄水位达到131 m时,对小浪底站1 000 m3/s以下的流量测报精度影响较大;③西霞院水库的蓄水位达134 m时,对小浪底站2 500 m3/s流量级以下的洪水测报精度影响较大。针对这些影响,建议:①加密测验,控制水文要素的变化;②建设ADCP测流系统,提高测流质量;③研究复杂因素影响下的水位流量定线推流方法;④加强对测验河段、断面形态的监测。     

小浪底水库调度运用对周边环境的影响

对小浪底水库调度运行的基本情况进行了介绍,分析了水库运行对周边水环境、地质环境、生态环境等的影响。结果表明:小浪底水库调度运行发挥了巨大的综合效益,合理的生态调度理念将水库对周边环境产生的不利影响降到了最低水平,积极的、正面的影响占据了主导地位。     

小浪底水库2000-2006年运用效果分析

对小浪底水库2000-2006年的运用效果进行了分析,结果表明:①自1999年10月至2006年10月,小浪底水库库区累计淤积量为21.27亿m3,其中干流淤积量为18.01亿m3,支流淤积量为3.26亿m3,利津以上河段累计冲刷泥沙13.23亿t,黄河下游河道主河槽最小平滩流量已由2002年汛前的1 800 m3/s增大至3 500 m3/s左右;②2002-2006年,水库实施了5次调水调沙,均实现了下游主槽的全线冲刷;③经三门峡、小浪底等水库联合调度,有效削减了洪峰流量,减小了下游河道发生漫滩洪水的几率,减轻了滩区群众淹没损失;④小浪底水库的合理调度不仅确保了特枯水年黄河下游不断流,改善了下游河道生态环境,而且多次为外流域供水;⑤1999-2006年,小浪底水电站累计发电量为255.92亿kW·h.     

小浪底水库减淤运用方式及作用

小浪底水库具有126.5亿m~3库容,除41亿m~3库容供防洪、防凌和重复兴利运用外,剩余的库容进行拦沙和调水调沙运用。根据小浪底水库的开发任务,本文分析了水库减淤运用方式的形成条件,研究了减淤运用方式,提出了切实可行的调度运用措施。在各种来水来沙组合下,不考虑非汛期人造洪峰,水库50年内平均减淤效益相当于下游河道20年不淤。减淤作用主要在前20年,以后水库长期运用,调水调沙,继续为下游河道减淤。     

西霞院水库闸前泥沙防淤堵设计

西霞院水库泄水建筑物采用集中布置方案,从左岸依次设置3条安装间排沙洞、3条位于机组中间的排沙底孔、3条排沙洞、7孔胸墙式泄洪闸、12孔开敞式泄洪闸及王庄引水闸2孔.闸前排沙洞、排沙底孔事故门冲淤系统主要由自吸泵、管路、阀门及仪表等组成,借鉴了黄河调水调沙试验中人工扰沙的经验,解决了闸前淤积问题.     

小浪底水库运用情况分析

对小浪底水库下闸蓄水至2005年的运用情况进行了分析,并将运用效果与设计成果进行了对比,结论认为：①水库自投入运用至今均处于拦沙初期运用阶段;②水库运用以来,干流淤积三角洲顶点位置随着库水位的变化逐步向下游推进;③库区淤积形态与设计淤积形态相比,总体看来淤积部位偏上游,但未侵占长期有效库容;④库区泥沙主要以异重流形式输移,排沙比与设计成果基本一致;⑤从目前支流纵剖面形态看,各支流均未形成明显的拦门沙坎,随着库区淤积量的不断增加及运用方式的调整,拦门沙将逐渐显现。建议今后加强对支流纵剖面、异重流倒灌和水库冲刷的观测,对支流拦门沙的形成及发展演变机理进行专题研究。