基于最优控制理论的水库排沙调度优化研究

我国各类水库面临的泥沙淤积问题十分严重,泥沙淤积不仅减少水库的兴利库容、缩短水库使用寿命,还会带来其它一系列包括生态、环境等在内的问题,处于多沙河流上的水库,这一问题尤为突出.因此,对于增强水库排沙减淤的调度运行方式的研究具有重要意义.本文利用最优控制理论,研究了多沙河流水库排沙减淤的优化调度运行方式,并通过实测水沙资料进行计算.由计算结果可以看出,经最优控制理论优化后的水库调度运行,其排沙比大幅度提高,减淤效果明显,可以作为水库排沙优化调度的一种有效手段.     

盐锅峡水电站的泥沙杂草问题及防护措施

本文着重阐述了盐锅峡水电站投运３０多年来，由于枢纽未修建排沙设施，且工程在设计和施工后留有一些不利于水库排沙的问题，分析了盐锅峡水库及发、供电设备的运行现状和面临的问题。特别是针对刘家峡水库洮河口排沙洞的修建，盐锅峡水电站对将面临新的、更加严峻的泥沙和杂草威胁的情况下，提出了盐锅峡水电站应在防止水库淤积、保障水库安全运行和水库优化调度、加强对水轮机及过流部件泥沙和汽蚀磨损的防护、解决发供电设备工业     

异重流过程的梯级水库优化调度研究

多泥沙河流上的梯级水库建成后,水库异重流过程就具备了人为可控的条件.相比其他人工干预的输沙方式,异重流具备优良的输沙特性,因此调度部门可以通过水库梯级调度的手段控制异重流的产生和发展,实现防渗、减淤、排沙、调节下游河道等综合利用目标.本文通过研究黄河小浪底水库建成以来的异重流排沙过程和调度方案,建立了适于不同目标和预案的异重流过程梯级水库联合调度模型,并利用BP神经网络对模型求解.最后通过算例对2006年的人工塑造异重流调度过程进行了模拟和优化.结果表明,该模型可以反映调度过程中主要指标的相互关系,对异重流调度的决策有一定的支持作用.     

多泥沙河流水库汛期优化调度分析研究

多泥沙河流水库汛期运行关键在于排沙和发电的优化?根据三门峡水库汛期“洪水排沙、平水发电”的运用模式，分析在调节库容小的情况下如何发挥水库的排沙作用，恢复有效库容，在平水期利用电网运行规律优化发电运行，减少平水期弃水。     

基于鲶鱼效应粒子群算法的水库水沙调度模型研究

水沙优化调度具有多目标、高维、非线性和难以求解的特点,在统筹考虑泥沙淤积、发电量目标和优化调度决策变量的基础上,建立水库水沙多目标优化调度模型,采用全局搜索能力和收敛性较强的鲶鱼效应粒子群算法求解。该模型较好的整合了模型中的目标和待优化决策变量,为水沙优化调度模型研究提供了一个新的途径,所提出的算法克服了粒子群容易陷入局部最优的缺点,可以有效的处理维数灾和复杂约束问题。实例研究表明,在给定的泥沙淤积量阀值和考虑汛期排沙的条件下,针对来水来沙情势有目的提前蓄水可以很好的解决发电和排沙减淤的矛盾,同时也验证了模型及算法的有效性和通用性。     

三峡水库首次蓄水对泥沙输移特性的影响

以2003年三峡库区及坝下游水文站水沙整编资料为基础,分析了水库上游来水来沙情况,并与2002年比较,讨论了不同阶段水库悬移质泥沙输移的不同特征。结果表明,在水库135m蓄水以前,库区河道微冲;蓄水期间排沙比最小,仅10%左右;两次蓄水过程后排沙比约15%左右;全年排沙比约30～40%,其中约85%左右的泥沙输移是在两次洪水过程中完成的,两次洪水过程排沙比近50%。来水来沙量大时,泥沙主要淤积在万县—大坝区间,来水来沙量小时,主要淤积在清溪场—万县区间。水库的输沙特性主要受库尾地形、水面比降、流量、含沙量等因素的影响。     

青铜峡水电站在宁夏电力系统中的作用及水库运用

随着宁夏电网火电装机容量的不断增加，宁夏动力系统的技术经济性能已发生了很大变化，宁夏网与西北网的联系也日益紧密。目前，青铜峡水电站水库泥沙淤积严重，已无调蓄能力。本文试图从系统角度，对青铜峡水库的运用、排沙、调峰等问题进行经济比较及技术论述。     

关于三峡水库泥沙计算可靠性的讨论

本文通过天然资料等分析，讨论了三峡论证期间的水库泥沙数学模型计算的可靠性。提出当时采用的挟沙力系数有偏大倾向。同时，当时在用丹江口水库资料验证三峡数学模型时，计算淤积量也呈偏少趋势，这似与挟沙力系数偏大有关。若减小挟沙力系数，三峡水库泥沙淤积将大量增加，对通航、防洪和移民可能带来不利影响。尽管在三峡上游即将建设梯级水库，上游拦沙对缓解三峡水库淤积有利，但考虑到泥沙计算中存在较多不确定因素，抓紧利用三峡蓄水后的泥沙观测检验数学模型，使三峡工程渐进稳妥发挥其最大效益；同时，抓紧研究水库优化调度措施，减少泥沙淤积、增加防洪能力仍是十分必要的。     

梯级水电站水库水沙联合优化调度研究进展

水沙联合调度由于其多目标特性和求解的复杂性,一直都是水库调度中的难点。文中详细阐述梯级水库水沙联合优化调度的基本理论,并介绍了水库优化调度子系统和水库泥沙冲淤计算子系统,总结了水沙联合调度中多目标的选取、目标函数的建立及约束条件的制定等。探讨梯级水库水沙联合调节计算的常规算法和智能优化计算方法,并对子系统间的耦合机理、水沙的链接方式、多目标的处理方法等水沙联合调度中的关键问题进行了分析,提出了梯级水库水沙联合调度研究中一些有待深入研究的问题。建立水库群水沙联合优化调度模型,来定量地描述梯级水库联合调度运行规则、泥沙输移变化规律,实现兴利、防洪、泥沙输移等的最佳协调,成为有待进一步研究的重点。     

石泉水库泥沙调度探索

按有关水库泥沙冲淤理论,结合石泉水库的基本情况,提出了对石泉水库冲淤方案和泥沙调度的办法,经应用,石泉水库库容明显恢复。     

刘家峡水库异重流排沙标准的调整及实施效果分析

刘家峡水库自运行以来，采用异重流排沙一百多次，排出泥沙二亿多吨，延缓了库区的淤积，为保证电站安全运行起到了积极作用，１９９５年在总结以住异重流排沙工作的基础上，认真了分析了泥沙淤积现状及危害，提出了适度调整排沙标准，加密观测，优化调沙工作，并明确提出了发电服从排沙的原则。     

丹江口水库泥沙淤积对水库调度运用的影响

分析了丹江口水库泥沙淤积特点，论述了对水库洪水预报、调度运用的影响。     

多沙水库水沙联合调度模型研究

运用异重流总流微分模型预测水库坝址泥沙运动过程,在满足防洪安全的前提下,结合水库入库洪水过程,进行旨在水库排沙比最大的水沙联合调度研究,最后给出实例。     

大渡河瀑布沟以下梯级电站发电及水沙联合调度方案研究

大渡河中游控制性水库瀑布沟电站的建成投运为下游电站解决长期以来的泥沙淤积问题提供了新的契机。针对大渡河干流年来水时空分布特点,利用瀑布沟水库对径流的调蓄与拦沙作用,充分发挥流域统一调度的优势,提出了解决下游水库泥沙淤积的联合调度减淤方案。利用扩展一维模型,对实施联合调度后各库减淤变化进行了模拟分析,数据显示联合调度减淤方案有助于改善下游水库长期的淤积问题。     

"蓄清排浑"水库运用方式与淤积过程关系探讨

为减轻水库泥沙淤积,我国研究工作者提出了行之有效的＂蓄清排浑＂运用模式.以往人们对＂蓄清排浑＂的理解基本停留在原则框架的层次,对＂蓄清排浑＂水库淤积过程的认识不够深入.本文采用一维不平衡泥沙数学模型,以溪洛渡水库为案例,针对影响＂蓄清排浑＂水库运行条件最为重要的时间和空间因素,从汛后蓄水时间和汛期限制水位两个方面对水库淤积量过程、三角洲推进、横断面发展和排沙比变化等淤积特性的影响进行了分析.研究结果给出了不同水库运行条件下库区泥沙淤积的一般规律.     

水库可持续利用初步探讨

多沙河流上修建水库,泥沙淤积是危及水库可持续利用的主要原因。本文通过分析水库运用过程中的泥沙淤积变化,展示了水库淤积对水库防洪和工程效益的影响。以溪洛渡水库为例,指出在目前“蓄清排浑”运用模式情况下,水库淤积虽然能够得到相当程度的控制,但仍不能确保主要防洪和兴利库容的长期使用。对泥沙调度仍有相当优化和进一步减淤的必要性。研究表明,充分利用调度和设计潜力,水厍的有效库容能够得到更多和更长期的保留,以实现可持续利用。     

高含沙水流对中小水库的影响及水库减淤措施

针对我国西北地区高含沙水流的形成原因以及库内水沙运动的特点,对高含沙地区中小水库淤积现状及水库淤积形态进行了分析,提出了减少中小水库淤积的基本措施,即加强流域水土保持治理是防止淤积的根本办法、设排沙底洞是减淤的辅助措施、汛期采用异重流排沙是减淤的关键。     

碧口水库泥沙淤积与水库运用的研究

碧口水库自１９７５年蓄水至１９９６年汛前,总库容已损失５２％。曾发生过排沙洞被泥沙淤堵,严重威胁电站安全运行的情况。本文通过实测资料分析并结合数学模型计算,对碧口水库行洪期降低水位排沙效果和不同运行方式下的淤积发展趋势进行了多方案的计算与分析,结果表明：通过改变水库汛期运行水位与行洪期的短时间降低水位排沙,较目前运行方式,平均每年多发电量２１００万ｋＷｈ,坝前段减少淤积量约１００万ｔ,并能较明显的减轻机组磨损。     

抽水蓄能电站水沙调度研究

泥沙问题在抽水蓄能电站的设计中一直比较突出,主要是泥沙引起的库容损失和水泵水轮机的磨损问题。本文以滦河干流上丰宁抽水蓄能电站为例,采用多目标规划的思想方法对抽水蓄能电站泥沙问题进行研究,通过建立的水库多目标规划模型,对抽水蓄能电站拦沙库的补水能力和泥沙淤积进行模拟计算,分析与比较不同调度方案下拦沙库的有效库容和防沙效果,选出优化调度的实施方案,提出解决此类电站泥沙引起的库容损失和水泵水轮机磨损的应对措施,指导解决工程建设实际问题。     

三门峡水库"蓄清排浑"运行探索与实践

三门峡水库“蓄清排浑”运行方式的探索与实践，走过了一段艰难曲折的路程。这一运行方式的成功采用，使三门峡水利枢纽产生了巨大的社会效益和经济效益，并在工程施工、水库调度、泥沙治理、浑水发电等方面积累了丰硕的成果，同时也为国内外其它多泥沙河流上水库的建设与运行提供了宝贵的经验。