三峡水利枢纽设计洪水

三峡水利枢纽设计洪水采用三峡水利枢纽上、下游大量历史洪水碑刻、洪痕及历史文献记载，分析历史洪水的大小及重现期。连择P-Ⅱ型理论分布曲线进行频率曲线拟会，并以1954，1982，1981年实测洪水作为设计洪水典型，采用同频率组成法按峰、量同频率控制放大洪水典型年入库洪水作为入库设计洪水，反映了三峡水库建成后的实际情况。对由于系列长度不足所引起的设计洪水不确定性问题，开展了期望概率研究，得出各种时段洪量的期望概率十分接近或稍低于设计频率，均能满足工程指定的设计标准。通过对洪水随机模拟的研究，论证了由于上游干支流兴建水库对三峡工程设计洪水成果的影响和三峡水库对中下游防洪调度的巨大作用。因而为三峡水利枢纽提供了准确可靠的设计洪水成果。     

三峡水库运行期设计洪水及汛控水位初探

考虑长江上游水库群调蓄对三峡水库设计洪水的影响,采用最可能组成法和典型年法推求干支流控制站洪水的地区组成,构建多输入单输出(MISO)系统模型模拟向家坝至三峡水库未控区间的洪水过程,研究探讨三峡水库运行期设计洪水及汛期防洪控制水位(汛控水位)。结果表明:长江上游干支流梯级水库的调蓄作用对三峡水库设计洪水影响显著;三峡运行期千年一遇设计洪峰流量为81 136 m3/s,3、7、15和30 d洪量分别为188.2、386.3、727.4和1320.9亿m3,相比建设期设计值分别削减了18.2%、23.8%、20.6%、20.2%和16.9%;在不降低防洪标准的前提下,三峡水库运行期汛控水位(155 m)比建设期汛限水位(145 m)抬高了10 m,这不仅有利于库区航运、维护库岸稳定、保护消落区生态环境,还可增发电量、减少蓄水期对洞庭湖和鄱阳湖的影响,经济社会和生态环境效益巨大。     

金沙江中游与长江中下游洪水遭遇规律分析

按照《长江流域防洪规划》和《长江流域综合规划》的安排,金沙江中游已建及在建的6座梯级水库每年7月份共预留防洪库容17.78亿m³,配合三峡水库进行长江中下游防洪。基于金沙江攀枝花站和长江中游螺山、城陵矶、宜昌站的洪量和洪水过程并考虑泄水传播时间及区间来水过程,详细分析了金沙江中游洪水与长江中下游洪水的遭遇规律。研究结果可为金沙江中游梯级水库防洪调度方式的建立提供技术支撑,有利于充分发挥水库群的防洪效益。     

三峡水利枢纽是综合治理长江洪水的主体工程

本文从长江历年治水情况和中下游堤防现状分析了长江防洪问题,提出了综合治理长江洪水的看法,即搞好水土保持,整治中下游河道,加高加固堤坊,利用现有支流水库和分蓄洪工程分蓄洪水,消除一般洪水灾害;修建以三峡水库为主体的上游干支流水库群和中下游其它防洪工程相配合的防洪体系,从根本上解决长江的防洪问题。     

《瞭望》专访雷鸣山三峡工程:防洪骨干,国之重器

截至目前,三峡工程在今年汛期中已累计防洪运用6次,拦洪总量约180亿立方米,相当于减少了1260多个西湖的下泄水量。三峡水库总库容仅占三峡坝址处年径流量的8.7%,所以只能对水库上游的长江来水在季节之间进行调节,属于季调节水库。受惠于三峡工程,长江流域基本形成了以堤防为基础、三峡水库为骨干,其他干支流水库、蓄滞洪区、河道整治工程及防洪非工程措施相配套的综合防洪体系。     

长江上游防洪体系对1954年洪水的防洪作用研究

长江上游洪水是形成全流域洪水的重要来源。根据长江流域综合利用规划及防洪规划的总体部署,以三峡水库为核心的长江上游控制性水库群陆续建成并投入运行,对长江中下游的防洪形势带来了明显的改善。以年度长江流域上游水库群的联合调度方案和《长江防御洪水方案》批复的水库运用原则和方式为基础,对在现有防洪工程体系下应对1954年洪水的流域防洪形势的变化情况进行了分析。研究结果表明,长江上游水库群的联合防洪可以有效减轻三峡水库的防洪压力,对比无水库调度时,大幅度地减少了中下游地区的超额洪量约200亿m3,能有效地保证长江中下游河道的行洪安全。     

水库群防洪库容利用等效关系研究

为定量研究遭遇不同类型洪水时不同水库之间防洪库容利用等效关系,结合马斯京根模型,从理论上推导分析了河道洪水演进对水库防洪调度的影响,然后提出水库群防洪库容利用等效比及其计算方法,最后以锦屏一级、二滩、溪洛渡、向家坝、三峡水库对枝城站的联合防洪补偿调度为例,分析遭遇6场有代表性设计洪水时,上游水库对三峡水库的防洪库容利用等效比。研究结果表明:(1)上游水库对三峡水库的防洪库容利用等效比大于等于1,且随上游水库与三峡水库距离的增加而增大;(2)随着三峡水库使用防洪库容的减少,上游水库对三峡水库的防洪库容利用等效比逐渐增大;(3)上游水库可控制洪水占三峡水库入库洪水比例越大,上游水库对三峡水库防洪库容利用等效比越小;(4)防洪库容利用等效比随着枝城站天然洪水超标历时的增加而逐渐减少,并趋向1。     

三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位研究Ⅱ——风险分析与运用方案

乌东德、白鹤滩水库投运后,长江上游水库群联合防洪调度为进一步提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位创造了有利条件。为提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位,针对金沙江下游梯级防洪库容投入运用条件,基于三峡坝址不同典型年的不同频率设计洪水,开展了荆江防洪和库区回水风险分析,提出了金沙江下游梯级配合三峡水库的等比例分级拦蓄方式,在确保荆江及库区防洪安全的前提下,提出了三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位优化运用方案,给出了金下梯级预留防洪库容与三峡水库对荆江防洪库容的等效关系。研究结果表明：提出的等比例分级拦蓄方式综合了拦量和削峰两种模式,有效利用了金下梯级防洪库容,调度效果最好;提出的水位优化运用方案具备较好的防洪减灾效果,丰富完善了长江上游水库群联合防洪调度方案,可进一步减少中下游超额洪量。研究成果可为长江水库群实际洪水调度提供技术支撑和决策参考。     

金沙江下游梯级与三峡水库防洪库容互补等效关系研究

长江上游干支流梯级水库和三峡水库均承担着长江中下游的防洪任务,其防洪库容具有一定的互补等效性。本文采用典型年法和最可能地区组成法推求了三峡水库的洪水地区组成,基于不降低原设计防洪标准的原则,探讨了五个典型年和三种设计频率情况下,金沙江下游梯级和三峡水库防洪库容的互补等效关系。结果表明：(1)五个典型年能够反映三峡水库发生大洪水的地区组成规律,金沙江下游梯级和三峡水库防洪库容互补等效关系近似为线性关系。(2)同种典型年和设计频率下金沙江下游四座水库的互补等效系数值近似等同,主要受三峡水库典型年的洪水地区组成影响;当预测洪水主要来源于金沙江(或嘉陵江及未控区间)流域时,等效系数取0.8(或0.5)。(3)通过洪水预报和等效关系动态运用三峡水库防洪库容,在不增加防洪风险的前提下,三峡水库年均汛期可增发电量41.4亿kW·h(+9.86%)。     

广域预报信息驱动的水库群实时防洪全景调度研究

针对已有防洪调度模型与方法无法有效应对上下游断面间水力联系的复杂性,未能准确提供并充分利用多个关键性控制断面的水文信息,尚不足以合理协调区域防洪和整体防洪安全的问题,本文开展了多断面洪水广域预报信息驱动的水库群实时防洪全景调度研究。首先依据水库防洪调度规程,使用一维水动力学模型模拟生成多种设计洪水条件下干支流河道沿程断面的水文过程,构建反映水库调蓄影响下的上下游断面间洪水演进动力特性的数据集,并以此为依据建立多断面水位流量的交互效应线性回归预测模型,实现干支流多断面洪水广域预报。在此基础上,提出广域预报信息驱动的梯级水库群防洪全景调度方法。为验证本文模型有效性,以长江上游梯级水库群为实例对象开展研究。结果表明:本文模型在下游断面实时防洪状态与上游库群调度决策之间较好地建立了一种动态响应的互馈机制,能够有效解析调度决策对下游防洪断面的影响,充分利用多断面洪水广域预报信息进行防洪全景调度决策,更好地保证并协调流域中区域和整体的防洪安全。研究成果已在长江三峡水利枢纽调度通信中心初步应用,促进了长江上游水库群防洪调度水平的进一步提升。     

黄河宁夏段干支流洪水组成分析

黄河宁夏段干支流洪水特性差异,洪水来量及遭遇组合复杂,再加上汛期青铜峡水库防洪形势严峻,故需要对青铜峡水库入库洪水来源及洪水组成进行分析。基于Copula函数构建青铜峡水库上游干支流洪水变量的联合分布,并采用最可能地区组成法计算青铜峡水库上游最可能发生的干支流洪水要素组合。结果表明:青铜峡水库断面设计洪水主要来自上游干流,合理的洪水管理应当考虑支流对青铜峡水库断面影响。通过与同频率地区组成法和典型年实测洪水组成对比分析可知,基于Frank Copula函数的最可能组成法能得到更加合理的干支流洪水遭遇组成情况,从而为青铜峡水库断面提供了更加合理的上游洪水组成方案。     

变化环境下七里山水域高洪水位研究

七里山水域是洞庭湖汇入长江的江湖交汇区,受三峡工程及上游溪洛渡、向家坝水库运用清水下泄影响,江湖水沙输运、河道冲淤及河势演变、河段蓄泄关系、洪水位和泄流能力等出现诸多新变化,对长江中游特别是洞庭湖区的防洪蓄洪格局产生影响。在长江中下游水沙整体宏观数学模型的基础上建立了七里山水域二维水沙局部细致模拟数值模型,模拟研究了水库群运用后,在不同控制水位、不同蓄滞洪区启用条件下,针对各种典型洪水的防洪蓄洪问题。对于1998年型洪水,通过三峡等上游水库调节并抬高七里山控制水位0.5 m时,可不分蓄洪;对于1954年目标洪水,则需利用洞庭湖区24蓄洪垸和洪湖对等承担分蓄洪任务。     

三峡工程防洪作用与2010年防洪调度实践

三峡工程是长江综合防洪体系的骨干工程,对长江中下游防洪具有十分重要的作用。2010年汛期,长江流域干流和多数支流发生较大洪水,通过科学调度三峡水库,及时拦洪、适时泄洪,有效削峰错峰,避免了上游洪峰与中下游洪水叠加给沿岸人民生命财产安全造成的威胁,三峡工程的防洪效益得到了充分发挥。回顾了规划确定的三峡工程防洪作用,简要介绍了2010年长江洪水特性,结合2010年三峡工程实际调度运行,分析了三峡工程的防洪调度方式及效果,探讨了与水库调度相关的几个问题,并对今后的工作提出了建议。     

三峡工程建成后长江湖北段再遇1954年和1998年洪水水位计算

<正>根据长江流域防洪规划,长江中下游总体防洪标准为防御1954年洪水。为达到上述防洪标准,长江中下游规划采取合理加高加固堤防、整治河道、安排并建设平原蓄滞洪区等方式,结合兴利修建干支流水库,逐步建成以堤防为基础,三峡水库为骨干,干支流水库、蓄滞洪区、河道整治相配合,平垸行洪、退田还湖、水土保持等措施与防洪非工程措施相结合的综合防洪减灾体系。     

白鹤滩洪水在川江洪水组成中的特性分析

为合理利用白鹤滩水库及梯级水库群防洪库容,减轻下游防洪压力,通过统计金沙江、长江干支流相关水文站的洪水要素,分析研究白鹤滩洪水在长江上游川江洪水组成中的特性。结果表明,白鹤滩水库坝址最大洪峰一般出现在6月～10月,其中7月～9月约占总数的95%以上;白鹤滩洪水组成中,金沙江渡口站洪水占比小于面积比,雅砻江小得石洪水占比大于面积比,说明雅砻江流域暴雨洪水强度大于金沙江中游地区;长江李庄站洪水组成中,白鹤滩洪水有“垫底”、“总体增大”作用,岷江洪水有较大“造峰”作用。李庄站洪水组成,第一类以金沙江来水为主,岷江为一般洪水;第二类以岷江来水为主,金沙江为一般洪水。研究有利于充分发挥水库的防洪效益。     

保汛期防洪 长江上游梯级水库群首次实施联合调度

正2014年是溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝梯级电站正式开展汛期联合调度的第一年,四库将在满足区域防洪目标的情况下,首次开展以三峡水库为中心的联合调度,以保障长江中下游汛期防洪,促进水资源高效利用。以三峡水库为核心的长江干支流控制性水库群联合调度与管理,能有效对长江上游流域的洪水进行削峰、错峰,从而提高流域整体防洪能力,进一步优化水能资源配置,促进流域绿色能源发展。     

长江上游水库群调蓄对下游电站发电能力影响分析

随着长江上游水利工程的陆续兴建投运，干流年来水量和径流年内分配过程发生显著变化，势必对下游水库群调度运行造成较大影响。以长江上游干支流水库群为研究对象，建立上游干支流水库群运行模拟模型以及金沙江下游-三峡梯级水库群联合发电优化调度模型，重点分析中长期尺度上游干支流水库群调蓄对金沙江下游-三峡梯级电站发电能力的影响。研究结果表明：上游干支流水库群调蓄极大地改变了溪洛渡及三峡水库来水年内分配，提高了枯期来水占比，进一步提高了梯级电站发电能力；丰水年条件下，梯级总发电量增加了1.22%,总弃水量减少了14.11%;枯水年条件下，梯级总发电量增加了3.16%,总弃水量减少了15.67%。     

长江三峡水利枢纽的防洪作用

本文从长江流域的暴雨,洪水变化规律、历史洪灾、目前经济的特点与长江防洪的重点是中下游平原地区,而其中又以荆江地区的洪水威胁最为严重,万一荆江大堤溃口,将造成荆北地区的毁灭性灾害。因而,在长江防洪规划中,曾研究了防治长江洪水的一些代表性方案,如加高加固堤防,兴建上游干支流水库、开辟分洪遣等措施,都不能解决荆江防洪问题,而且在经济、技术上也不够合理,只有在宜昌修建三峡水利枢纽控制长江上游洪水,并配合现有防洪措施的合理运用,才能提高长江的防洪能力,特别是三峡水库对荆江防洪的作用,是其他任何工程措施所不能代替的。     

三峡水库围堰发电期的防洪调度

按审查批准的三峡水利枢纽初步设计，围堰发电期三峡水库没有为长江中下游设置防洪库容。1998年长江大洪水后，长江中下游的防洪对三峡建设期防洪调度提出了新的要求。在围堰发电期，当长江发生大洪水、防洪形势严峻、诸多水库已非常运用的情况下，三峡水库在确保围堰安全运行的同时，利用可挖掘的防洪潜力，适度发挥滞洪错峰作用，以充分发挥三峡工程围堰发电期的综合利用效益。围堰发电期的防洪调度主要有正常调度和非常调度两种方式。启用非常调度方式是以沙市水位作为控制判定条件的。     

不影响三峡水库蓄水的上游水库群蓄水方法研究

三峡水库汛末能否顺利蓄水至正常蓄水位关系到长江中下游的用水安全,意义重大。由于三峡上游众多梯级水库也是从汛末开始蓄水,将与三峡水库产生竞争性蓄水问题。为了使三峡水库顺利蓄水和最大程度保证上游各梯级电站的经济效益,在分析长江上游干支流水库汛末蓄水对三峡水库蓄水影响的基础上,根据水能价值原理,提出了不影响三峡水库蓄满的上游水库群蓄水分配方法。所提出的方法可为制订三峡水库及上游水库群汛末蓄水方案提供参考。