梯级水电站补偿效益分摊方式研究综述

在流域梯级滚动开发的模式下梯级水电站联合运行存在显著的补偿效益,如何科学合理地进行补偿效益分摊成为能否实现梯级水电站联合优化调度的关键问题。阐述了流域梯级水电站调度运行管理现状以及存在的风险,概括了补偿效益类型和补偿效益分摊应遵循的原则,总结并分析了梯级水电站补偿效益分摊的主要方法以及应用实例,进而归纳了各方法的适用条件和优缺点,并通过现有研究对应用实例中存在的不足进行了探讨,最后针对梯级水电站补偿效益分摊方法的未来研究方向进行了展望,以期为实现流域水资源可持续开发及利用提供参考。     

基于均值处理的水库补偿效益博弈论分配法

针对水库补偿效益分配中单指标方法片面性强、综合指标主观性强的问题,提出基于均值处理的博弈论分配法,并以岚河梯级水电站为例进行了发电补偿效益的分配计算。结果表明:岚河梯级水电站中蔺河口、黑湾、新春、花坝等水库的补偿效益分配比例分别为71.48、5.15、9.54、13.83;基于均值处理的博弈论分配法具有客观性强和易于实施的特点,不仅可以解决梯级水库补偿效益分配问题,而且还可以解决工程投资分摊等问题。     

梯级水电站汛期错峰调度效益的补偿方法

洪水经上游水电站拦蓄错峰后,下游水电站将减少泄洪,可以增发电量创造效益,这一效益离不开上游水电站的调节作用发挥。为解决上下游梯级水电站在洪水优化调度中创造效益的分摊问题,文章分析提出一种错峰调度效益补偿方法,并以北盘江梯级光照、马马崖及董箐三座水电站为实例进行验证,实例证明补偿方法可以提高上下游水电站错峰调度积极性,显著提升梯级水电站群的优化调度水平。     

上游水电站控泄条件下的施工导流风险补偿研究

在水电站梯级建设条件下,上游电站控制洪水下泄流量可减少下游施工导流风险、降低工程投资,但同时增加了上游电站的防洪风险和控泄成本。为有效地均衡上下游风险,合理分配二者利益,本文从梯级系统总体角度出发,通过对控泄参与双方控泄成本和效益的货币化,分析风险承担方和收益方在达成风险补偿共识过程中的博弈行为,建立基于激励与参与约束下的风险补偿模型,选择最优控泄流量并预计该流量下的补偿结果,实现上游控泄条件下施工导流风险补偿决策的优化。最后通过算例分析,验证该风险补偿模型是可行的、有效的。     

控制性水库建设模式研究

依据《四川省流域梯级水电站间水库调节效益偿付管理办法》,在合理核算上游控制性水库梯级对其下游梯级受益电站补偿调节效益的基础上,对上游控制性水库梯级建设模式进行了研究,提出了控制性水库梯级几种可能的建设投资分摊模式。     

考虑洪水过程不确定的施工导流风险计算

根据水利水电工程施工导流特点，建立了施工导流风险计算的数学模型，把施工导流风险定义为导流泄水建筑物的最大泄水流量超过其设计最大泄水能力的概率.在该模型中，可考虑到天然来(洪)水的洪峰流量、洪水总量和洪水过程线的不确定性.在此基础上，探讨了确定施工导流最大泄水流量概率密度函数的方法，并提出了用Mone-Carlo法计算施工导流风险的步骤和用简化近似法计算施工导流风险的公式     

黄河上游梯级水库群联合调度补偿机制研究

水库群联合调度可在流域水资源优化配置过程中产生各种补偿效益,科学、合理、公正、公平地界定各种补偿效益并实施分摊,直接关系到流域的可持续发展及梯级水库水电站的滚动开发。以黄河上游龙羊峡、刘家峡水库联合调度为例,合理界定了水库群补偿效益的概念、内涵及类型,构建了水库群联合调度补偿调节模型,并以发电补偿效益为例,计算了2005年龙羊峡、刘家峡水库联合调度对下游各水库电站的发电补偿效益。水库群补偿应遵循"谁受益、谁补偿"原则,市场、价值原则,公平、合理原则,可操作性原则,可持续性发展原则。     

王增店小流域水土保持生态效益补偿制度构建研究

生态补偿制度是解决水土保持综合效益稳定发挥最有效的方式之一,通过对水土保持综合效益实现机理的分析,提出水土保持生态补偿制度构建的必要性,结合王增店小流域的具体情况,构建了流域内水土保持生态效益补偿制度,研究分析了补偿主客体、补偿原则、补偿方式和措施实施等几个方面,为水土保持生态综合效益的实现提供保障,并给类似工程提供参考和借鉴。     

以发电为主的梯级电站龙头水库投资分摊问题初探

对于以发电为主的梯级水电站龙头水库对下游梯级电站的效益分摊问题，过去有几种不同的的计算方法。本文提出了的“替代效益增益增值比例分摊法”是以水电作为替代方案，计算必须容量和年发电量的综合效益，然后按照各级电站的增值进行分摊，是一种概念比较清楚的投资分摊方法。     

施工导流明渠多目标优化设计模型

为优化导流明渠设计方案,以明渠底板高程为设计变量,基于施工导截流系统的整体视角,从明渠导流工程成本、施工强度及导截流风险三方面入手,构建施工导流明渠多目标优化设计模型;采用线性加权和法将模型中的子目标函数耦合为单目标函数,运用粒子群算法求解模型。基于某水电工程实例,仿真分析明渠底板高程与导流工程成本、施工强度及导截流风险的关联特性,通过曲线估计拟合其函数关系式。在此基础上实现了对明渠底板高程的优化调整,验证了模型的可行性及有效性。结果表明:提出的优化模型能够实现导流工程成本、施工强度及导截流风险的综合考虑,尤其是考虑施工截流风险对优化结果的影响,能够有效地降低截流风险及风险损失。     

水电梯级开发水文情势累积影响研究

以乌江中上游流域洪家渡水电站至乌江渡水电站的水利工程干扰典型段为研究区域,利用MIKE11模型模拟计算乌江渡水电站建设前、建设后单库运行以及与上下游水电站联合调度3个时间段坝址处径流量、水位月均变化过程,对乌江干流水电梯级开发对水文情势累积影响进行分析。研究表明:水电梯级开发方案实施后,水电站建设和联合调度运行使该河段径流量得以均化、库区水位抬高,这种均化作用减少了汛期流量,补偿了枯期流量,水位抬高增大了库区库容,梯级电站调度较天然情况下对汛期的下泄流量有削弱作用,对下游鱼类产卵繁殖的生态需水带来一定的生态影响。     

上游水电站围堰漫顶溃决条件下施工中期度汛水位数值模拟

比邻梯级水电站同期建设条件下,若上游水电站围堰遭遇超标洪水发生漫顶溃决,将严重威胁下游水电站施工中期度汛的安全,因此,对度汛水位变化过程进行数值模拟具有重要意义。基于水动力学理论方法,建立了上游水电站围堰漫顶溃决条件下中期度汛水位变化过程模拟的数学模型,并将该模型应用于大渡河流域某相邻梯级水电工程实例中。通过不同计算方案的数值模拟分析,结果表明:该模型及方法是可行的、有效的;相比于基于天然洪水流量的计算方法,所提方法更加贴近工程实际,且度汛最高水位明显增大,因而更有利于工程安全。研究成果为上游水电站围堰挡水条件下的施工中期度汛方案决策及防洪应急预案的制定提供了重要的理论依据。     

金沙江虎跳峡水电站开发建设的战略意义

虎跳峡水电站是金沙江中下游梯级的龙头电站，该电站的开发建设对金沙江水电梯级开发和“西电东送”的实施具有重要的战略意义；可以大大提高下游梯级电站的电力效益，从根本上改善西南、华中、华南地区的供电质量和可靠性；在滇中调水和长江流域整体防洪规划体系中也占有重要地位。     

广西电网水电站群在线预报调度预警系统研发

以红水河梯级和郁江流域梯级水电站为重点,同时兼顾全流域,开展了广西电网水电站群在线流量预报、短临调度及预警监视系统研发。该系统可为水电区间降雨及梯级发电临时调整提供及时预警和快速应对方案,可有效提高水电洪前预泄增发效益,改善枯水期水电经济运行状态。     

考虑生态流量需求的梯级水库汛末蓄水调度研究——以溪洛渡-向家坝水库为例

针对溪洛渡-向家坝梯级水电站在汛末期发电兴利、汛末蓄水、无效弃水、下游生态需水等多方面存在的水资源利用矛盾,开展了考虑生态流量需求的汛末蓄水调度研究。首先借助于逐月最小生态径流法,计算了两库水电站蓄水期下游的最小生态流量过程,进而提出了基于调度图的改进提前蓄水方案,并引入了生态流量满足度结合其他兴利指标对蓄水方案进行了评价。研究结果表明：考虑到生态流量需求的改进提前蓄水方案,在提高梯级汛末蓄满率、增大发电效益以及减少弃水量的同时,两座水电站的运行出力、下泄流量过程更加平稳,生态流量满足度也得到了明显提高。研究成果可为溪洛渡-向家坝梯级调度运行、提高蓄水兴利与生态效益提供科学的指导依据。     

上游水库对索风营水电站施工洪水的影响分析

水库的形成将对天然洪水产生一定的调蓄作用 ,文章通过梯级施工洪水的计算 ,分析上游水库对下游索风营水电站的施工洪水调节及削减洪峰的程度 ,以便达到减小索风营水电站导流洞尺寸规模、节约投资和适当增加年度施工天数以缩短施工工期的目的 ;建议在索风营水电站工程建设期间 ,要加强上游东风水电站的调度运行管理 ,以及加强红枫水库的水情预报 ,以及时、准确的掌握上游水情雨情 ,为工程的施工安全服务     

丰满水电站重建工程大坝施工导流设计

丰满水电站重建工程为在原大坝下游120 m处新建一座大坝,在施工导流设计上充分利用了原有建筑物,将老坝作为新建工程施工的上游围堰,左岸三期厂房机组作为导流泄水通道之一,同时利用原有水库的调蓄能力汛期按汛限水位正常运行,并考虑洪水预报成果,进行库水位调蓄控制。在综合考虑上述因素的基础上,结合施工导流的特点,对导流方案、导流标准进行了比选,并对导流建筑物进行了设计。     

溪洛渡向家坝梯级水电站联合蓄放水规律分析

传统的梯级水电站联合运行蓄放水是下游梯级水库"先蓄后放",保持高水头运用的方式,但由于没有充分考虑汛期水库发电水头受阻、水头重叠等情况,其结果不一定符合实际。针对溪洛渡和向家坝梯级组合具有上游梯级库容大、水头变幅大、受阻更多、梯级水头重叠较多的特点,并考虑梯级电站的发电特性,采用溪洛渡-向家坝联合优化调度模型,对两电站的蓄放水规律进行了研究。结果表明,上游溪洛渡电站先蓄水后放水可减少汛期梯级电站发电受阻程度,提高总预想出力,有利于提高梯级电站的发电量。     

梯级水电建设环境下土石围堰漫溢风险研究

针对在梯级水电建设环境下围堰度汛受来水、泄流等不确定性因素的耦合影响,以评估工程漫溢风险为目标,采用Monte-Carlo法仿真抽样技术及现有风险分析理论,按工程流域面积占比推求各级围堰施工期不确定性来水,结合工程安全度汛、溃堰失效两种不同泄洪方式建立梯级开发条件下土石围堰漫溢风险计算模型,并使用该模型进行了实例分析。结果表明:在梯级水电建设环境下上游工程安全度汛能有效降低下游工程的漫溢风险,与泄洪有关的水力参数对工程漫溢风险影响不大,而水文风险则是影响工程安全度汛的主要因素;当上游工程漫溢溃堰,改变了下游工程前的洪水组合方式会显著增大其漫溢失效的概率。研究成果可以合理预测梯级水电建设环境下工程的漫溢风险,能为梯级建设环境下土石围堰的设计及施工度汛提供重要的决策支持。     

某小型水电站引水系统优化设计

某小型水电站为首尾直接连接的梯级工程中的下游电站。根据该类电站的引水建筑物特点与运行方式,施工图设计阶段针对引水系统的取水枢纽及引水隧洞进行了优化设计,节约了工程投资,降低了施工难度及运行风险,取得了较好的经济效益与社会效益。