补偿中华鲟产卵场水动力环境的梯级水库联合生态调度研究

三峡—葛洲坝梯级水利枢纽工程的建设和运行阻隔了长江部分洄游鱼类的洄游通道,梯级水库的联合调度运行改变了坝下河道天然径流过程,对被迫在坝下形成新产卵场的珍稀水生物中华鲟的产卵繁殖产生一定影响。为有效保护中华鲟资源,在明确梯级水库调度运行与中华鲟产卵场产卵适合度相关性分析的基础上,提出优化三峡下泄流量和葛洲坝运行方式相结合的三峡—葛洲坝梯级水库生态调度方式,以补偿中华鲟产卵栖息所需的河流生境。通过以三峡水库的实际来流过程输入水库生态调度模型,得出中华鲟产卵期(每年10—12月)补偿其产卵栖息水环境的梯级水库联合生态调度方式。根据梯级水库生态调度与现有调度结果进行分析比较结果表明:梯级水库联合生态调度可在满足三峡水库常规调度目标的基础上同时满足中华鲟产卵所需的生态流量,配合葛洲坝电厂优化调度运行方式,可有效增加坝下中华鲟产卵场水动力环境产卵适合度,补偿梯级水库运行对中华鲟产卵生境造成的不利影响。     

优化中华鲟产卵生境的水库生态调度研究

为减轻水利工程对河流生态系统造成的不利影响，针对重要珍稀水生动物中华鲟资源的有效保护及和可持续发展问题，本文在葛洲坝下游中华鲟产卵场水动力数学模型及产卵适合度评价模型的基础上，利用BP人工神经网络的学习能力获得水库调度与产卵场产卵适合度关系模型，并将关系模型嵌入葛洲坝现行的水库调度模型，获得中华鲟产卵期（10~11月）优化中华鲟产卵生境的水库生态调度模型。生态调度模型以中华鲟产卵场产卵适合度及水电厂发电量最大为双目标函数，以同期水库需满足的航运效益、水资源利用效益及水轮机运行效益为主要约束条件。通过比较相同入库流量下生态调度和现行调度的水库综合效益，得出在中华鲟产卵期，优化中华鲟产卵生境的生态调度在仅损失0.15%发电量的同时使坝下中华鲟产卵场产卵适合度增加39%，使中华鲟获得更适宜的水动力环境，增加产卵概率，有效保护中华鲟资源。     

优化中华鲟产卵生境的水库生态调度研究

为减轻水利工程对河流生态系统造成的不利影响,针对重要珍稀水生动物中华鲟资源的有效保护及可持续发展问题,本文在葛洲坝下游中华鲟产卵场水动力数学模型及产卵适合度评价模型的基础上,利用BP人工神经网络的学习能力构建水库调度与产卵场产卵适合度关系模型,并将关系模型嵌入葛洲坝现行的水库调度模型,获得中华鲟产卵期（10—11月）优化中华鲟产卵生境的水库生态调度模型。生态调度模型以中华鲟产卵场产卵适合度及水电厂发电量最大为双目标函数,以同期水库需满足的航运效益、水资源利用效益及水轮机运行效益为主要约束条件,通过比较相同     

葛洲坝电站运行对中华鲟产卵场水流条件的影响

葛洲坝修建后,中华鲟被迫于每年10~11月在葛洲坝下游产卵繁殖。但三峡水库蓄水后,中华鲟产卵期,葛洲坝来水量减小,使中华鲟产卵场水流条件发生变化,从而对其自然繁殖产生不利影响。通过建立中华鲟产卵场二维水动力模型,在探讨中华鲟产卵场适宜水流速、流量和葛洲坝机组增容的基础上,提出2种葛洲坝水电站生态优化调度方案。结果表明:改变发电流量泄流位置将一定程度改善中华鲟产卵场水流条件,但增加机组额定发电流量对改善产卵场水流条件作用有限。     

三峡-葛洲坝梯级电站优化调度的探索与实践

三峡梯调通信中心通过对三峡-葛洲坝梯级枢纽采用水电联合调度的管理模式,充分发挥了梯级枢纽的防洪、发电及航运综合效益,有效协调了枢纽运用的各方矛盾,弥补了传统调度模式的不足。文中详细介绍了三峡-葛洲坝梯级枢纽水电联合调度的规划与实践,从三峡-葛洲坝梯级水利枢纽防洪调度、发电调度、调峰调度等方面分析了三峡梯调对三峡-葛洲坝梯级电站实施优化调度的各项管理手段和措施。     

三峡-葛洲坝梯级枢纽常规水库调度系统

三峡-葛洲坝梯级枢纽常规水库调度系统是<长江三峡水利枢纽梯级水库调度自动化系统>的高级应用部分,该系统建立在三峡梯级水利枢纽水库调度自动化系统水调数据平台之上,在洪水预报成果的基础上,根据三峡-葛洲坝梯级枢纽的防洪、发电、航运的综合利用要求,作出三峡、葛洲坝电厂长、中、短期出力预报,相应作出梯级枢纽水库调度计划,确定梯级水库的蓄泄对策及闸门的开启计划,制定闸门的操作命令,完整地实现了三峡-葛洲坝梯级枢纽常规水库调度业务.     

三峡-葛洲坝梯级枢纽常规水库调度系统

三峡-葛洲坝梯级枢纽常规水库调度系统是《长江三峡水利枢纽梯级水库调度自动化系统)的高级应用部分，该系统建立在三峡梯级水利枢纽水库调度自动化系统水调数据平台之上，在洪水预报成果的基础上，根据三峡-葛洲坝梯级枢纽的防洪、发电、航运的综合利用要求，作出三峡、葛洲坝电厂长、中、短期出力预报，相应作出梯级枢纽水库调度计划，确定梯级水库的蓄泄对策及闸门的开启计划，制定闸门的操作命令，完整地实现了三峡-葛洲坝梯级枢纽常规水库调度业务。     

三峡-葛洲坝梯级电站发电调度优化措施探讨

如何在保证防洪安全的前提下,提高三峡-葛洲坝梯级电站的水能利用效率,是学者们较为关注的一个课题。结合三峡-葛洲坝梯级电站的特点,通过回顾该梯级电站发电计划编制流程,总结了一些实际水库调度过程中的水能优化利用措施。指出,通过合理控制库水位,优化调度小洪水,提前汛末蓄水时间,合理安排库水位消落等措施,可有效提高水能利用率,增加三峡-葛洲坝梯级发电效益。     

三峡-葛洲坝梯级电站优化调度的探索与实践

三峡梯调通信中心通过对三峡——葛洲坝梯级枢纽采用水电联合调度的管理模式,充分发挥了梯级枢纽的防洪、发电及航运综合效益;有效协调了枢纽运用的各方矛盾,弥补了传统调度模式的不足。本文详细介绍了三峡——葛洲坝梯级枢纽水电联合调度的规划与实践,从三峡——葛洲坝梯级水利枢纽防洪调度、发电调度、调峰调度等方面分析了三峡梯调在对三峡——葛洲坝梯级电站实施优化调度的各项管理手段和措施。     

三峡-葛洲坝梯级枢纽常规水库调度系统

三峡—葛洲坝梯级枢纽常规水库调度系统是《长江三峡水利枢纽梯级水库调度自动化系统》的高级应用部分,该系统建立在三峡梯级水利枢纽水库调度自动化系统水调数据平台之上,在洪水预报成果的基础上,根据三峡—葛洲坝梯级枢纽的防洪、发电、航运的综合利用要求,作出三峡、葛洲坝电厂长、中、短期出力预报,相应作出梯级枢纽水库调度计划,确定梯级水库的蓄泄对策及闸门的开启计划,制定闸门的操作命令,完整地实现了三峡—葛洲坝梯级枢纽常规水库调度业务。     

三峡-葛洲坝梯级水库运行调度

介绍了三峡-葛洲坝梯级水库的运行特点和要求,以及围堰发电运行调度的情况,分析了三峡水库对葛洲坝的影响.由于三峡水库分期蓄水,各个阶段的任务和运行特点不同,对水库运行的要求也不一样,加上2个水库的水力和电力联系紧密,因此,必须根据各时期要求进行科学、合理的水库调度,从而发挥梯级枢纽的综合效益.     

金沙江下游与三峡梯级水库群协同消落方式研究

梯级水库群消落期协同运行方式是梯级水库群联合调度重要环节。以溪洛渡、向家坝、三峡与葛洲坝梯级水库群为背景,将消落期来水分成丰水年组、平水年组和枯水年组,以分组期望发电量最大为目标,建立了消落期随机联合优化调度模型,结合各库不同消落期初水位开展了模拟计算,得到不同水文年型下梯级水库群的期望协同消落方案。结果表明:金沙江下游与三峡梯级水库群协同消落方式能在一定程度上提高梯级期望总发电量;当来水较少且三峡消落期初水位较低时,金沙江下游与三峡梯级水库群协同消落方式可显著提高三峡和葛洲坝水库的供水效益。最后,总结归纳了不同情境下溪洛渡-三峡协同消落策略,以指导金沙江下游与三峡梯级水库群消落期实际运行。     

溪洛渡-向家坝-三峡梯级水库联合蓄水方案与多目标决策研究

为协调好梯级水库联合蓄水调度过程中防洪、发电、蓄水和航运等目标之间的矛盾,实现各水库蓄水时机与蓄水进程的协同优化,以溪洛渡-向家坝-三峡梯级水库为例,推求了可权衡防洪与兴利之间矛盾的梯级水库联合蓄水方案,主要研究内容主要包括以下3个部分:(1)风险分析,推求了汛末各分期内坝前最高安全水位约束和联合蓄水方案的防洪风险;(2)兴利效益分析,分析了联合蓄水方案的发电和蓄水等兴利效益;(3)多目标决策,评价了联合蓄水方案的防洪风险、发电和蓄水效益,得出了最优非劣质蓄水方案。研究结果表明:溪洛渡-向家坝-三峡梯级水库的较优联合蓄水方案,分别为9月5日起蓄的同步起蓄方案和9月1日-9月5日-9月10日起蓄的异步起蓄方案,较原设计蓄水方案,年均发电量可分别增加23.76和20.43亿k W·h,增幅分别为3.25%和2.78%;蓄水率可由96.73%分别提高至97.51%和97.57%,两者均可在不降低原防洪标准的前提下,提高梯级水库的综合效益,前者的发电效益较优,而后者的蓄水效益较优。     

中华鲟产卵场的三维水流特性分析

中华鲟面临严重的种群资源问题,明确中华鲟产卵场的水流特性可为产卵场修复和自然种群挽救提供更准确合理的技术参数。研究运用流体力学软件Fluent模拟葛洲坝坝下中华鲟产卵场产卵时期的三维水流过程,分析流速、涡量、湍动能等水力学参数在产卵场不同功能区内的变化规律和取值范围。结果表明:不同功能区水力学参数的取值范围不同,对比各取值范围发现底层流速基本满足产卵受精区播卵区着卵孵化区,而播卵区的流速垂向变化幅度总体大于产卵受精区;涡量基本满足播卵区产卵受精区着卵孵化区;湍动激烈区基本位于水体的上中层,底层湍动能在各功能区变化不大,特别是着卵孵化区的湍动能没有明显区别于播卵区。葛洲坝坝下产卵场水流状况不是特别有利于中华鲟卵的受精散播和附着孵化,为了进一步明确中华鲟产卵繁殖的水流特性,需要继续开展大量的模拟、对比分析工作。     

基于库容风险频率曲线的水库群联合防洪调度研究

水库实时防洪调度决策是一类多目标、多阶段、多约束的复杂决策问题,风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据,本文提出一种基于防洪库容风险频率曲线的梯级水库群防洪风险共担理论及水库风险-调度-决策理论体系,并结合溪洛渡、向家坝、三峡水库实际情况,运用自主研发的梯级水库群联合防洪调度风险分析模型,分析梯级水库群在汛期不同时段的防洪风险,并将风险率引入实时防洪调度决策,以期为水库群防洪调度提供决策依据,提高联合防洪调度系统综合利用效益。研究表明,实时调度过程中考虑风险率因素能够在保证防洪安全的同时有效提高水库群综合效益,风险-调度-决策理论能够为水库群调度方案优选提供依据。     

CALCULATION OF FLOW FIELD AND ANALYSIS OF SPAWNING SITES FOR CHINESE STURGEON IN THE DOWNSTREAM OF GEZHOUBA DAM

The Chinese sturgeon (Acipenser Sinensis) is one of the unique and important fishery resources in China. Since the construction of the Gezhouba Dam, the traditional migration route of the sturgeon has been blocked; consequently, the length of natural spawning sites is reduced from 800 km in the past to less than 5 km at present. As an endangered species, the Chinese sturgeon has become one of the most conserved aquatic species. In this article, the flow field of its spawning states in the downstream of Gezhouba Dam was simulated and analyzed using N-S equations and k ? ε turbulence model. Volume Of Fluid (VOF) method with the Finite Volume Method (FVM) was used to simulate the water-air two-phase flow to examine the computed area. On the basis of the ecological-hydraulic characteristics of Chinese sturgeon, the features of the flow field were investigated to provide theoretical support for the proper management of the Three Gorges Reservoir.     

Characteristics of thermal stratification in head area of Three Gorges Reservoir and ecological effects in different operation periodsEI北大核心CSCD

为了解三峡水库库首2003—2018年的水温变化特征及其对生态环境的影响,基于庙河断面实测资料,采用LSTM-Logistic模型模拟分析了库首多年水温结构特性,并探讨了其变化对库区支流库湾水华的影响和对坝下鱼类产卵水温的影响。结果表明：LSTM-Logistic模型能较好地适用于三峡水库,准确地模拟水温的逐日变化过程;2006—2013年,三峡水库库首每年4—6月均出现了水温分层现象,从2014年开始,水温垂向差异变小,水温不分层,且春季、秋季和冬季水温升高,下泄水温进一步平坦化;三峡水库库首水温长期变暖的趋势,会使支流库湾倒灌异重流潜入深度上移,从而改变异重流倒灌形式,降低库湾水华风险;梯级水库蓄水缓解了春季下泄低温水的不利影响,但秋冬季水温的升高对中华鲟繁殖造成了进一步威胁。