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向家坝电站调峰能力及其影响因素分析

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：张丹荆平飞李肖男王冕谭政宇何小聪中国长江三峡集团有限公司长江勘测规划设计研究有限责任公司中国长江电力股份有限公司

【目的】向家坝电站是“西电东送”的重要调峰电源。为充分挖掘向家坝电站调峰能力、明确各因素对调峰的影响，【方法】首先构建电站发电调度模拟模型和坝下游非恒定流水动力模型分别模拟电站调度过程和调峰出流情景下坝下游河道断面水... 详细信息

【目的】向家坝电站是“西电东送”的重要调峰电源。为充分挖掘向家坝电站调峰能力、明确各因素对调峰的影响，【方法】首先构建电站发电调度模拟模型和坝下游非恒定流水动力模型分别模拟电站调度过程和调峰出流情景下坝下游河道断面水位过程，接着通过尾水位和河道断面水位时段变幅最大值的映射关系求解尾水位时段变幅的阈值，然后根据电站调度约束条件和尾水位时段变幅阈值构建电站调峰能力计算模型，求解枯水期和汛期典型负荷曲线、不同量级来水和库水位组合条件下电站的调峰能力。【结果】结果显示：电站发电调度模拟模型可以较好地模拟电站出力，非恒定流水动力模型可以较好地反映向家坝坝下游水位实际变化过程；下游水位最大小时变幅与尾水位最大小时变幅显著线性正相关，根据两者的关系，尾水位最大小时变幅阈值取为1.3m/h；通过增加尾水位变幅阈值建立的电站调峰能力计算模型可以求解兼顾坝下游航运需求的电站的调峰能力。【结论】向家坝枯水期和汛期最大调峰幅度分别为140～150万kW和240万kW，电站最大调峰幅度与单峰或双峰调峰模式无关，取决于基荷的大小。电站调峰影响因素表明，水库初始水位较低时，入库流量较小和入库流量较大将会分别使库水位和库水位日升幅超过限值，库水位日降幅和枯水期时库水位上限对调峰没有影响，汛期库水位上限在库水位上限≤378m、入库库流量较大、水库初始水位较接近上限水位时将限制电站调峰运行；电站可以调峰运行时，相同入库流量下，电站调峰能力随着水库初始水位的增高而增强，当达到电站最大调峰能力后保持不变；坝下游航运在枯水期时对电站调峰影响较大，但在汛期时无影响。研究成果对水电站调峰能力量化方法和向家坝电站调峰运行具有指导与借鉴意义。

关键词：向家坝电站调峰能力影响因素水位变幅水电站径流数值模拟金沙江下游梯级电站

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五强溪汛期运行水位动态控制风险及应对措施

五强溪汛期运行水位动态控制风险及应对措施

基于梯度准则的动态局部自适应网格在浅水水流水质耦合模型求解中的应用

2022-2023年度全国典型洪旱过程应对技术经验交流会

作者：何小聪邹强荆平飞长江勘测规划设计研究有限责任公司

汛期运行水位动态控制是提高电站洪水资源利用效益的有效手段,保障防洪安全是实施汛期运行水位动态控制的前提条件。针对五强溪水电站汛期运行水位动态控制风险,分析了入库洪水预报误差、区间洪水预报误差等风险因素的影响机理,提出了... 详细信息

汛期运行水位动态控制是提高电站洪水资源利用效益的有效手段,保障防洪安全是实施汛期运行水位动态控制的前提条件。针对五强溪水电站汛期运行水位动态控制风险,分析了入库洪水预报误差、区间洪水预报误差等风险因素的影响机理,提出了提前预泄、降低动态控制上限、上下游梯级水库联合调度等应对措施,研究成果可为五强溪水电站汛期运行水位动态控制实践运用提供支撑。

关键词：风险汛期运行水位动态控制应对措施

来源： cnki会议评论

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武汉大学学报（工学版） 2021年第9期54卷 784-794页

作者：郑川东刘广宁杨中华荆平飞王世昌武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 中国长江三峡集团有限公司湖北宜昌443133 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205

构建了动态局部自适应网格系统,采用自然邻居插值确定同等级别的相邻单元信息,在此基础上建立了有限体积Godunov格式下的高性能自适应水流水质耦合模型。采用和谐浅水方程结合非负水深黎曼重构,同时给出非均匀结构网格下的源项离散格式... 详细信息

构建了动态局部自适应网格系统,采用自然邻居插值确定同等级别的相邻单元信息,在此基础上建立了有限体积Godunov格式下的高性能自适应水流水质耦合模型。采用和谐浅水方程结合非负水深黎曼重构,同时给出非均匀结构网格下的源项离散格式,保证了模型的和谐性和稳定性;利用集成对流扩散通量的HLLC(Harten,Lax, van Leer and Contact)近似黎曼算子计算界面通量,配合不同等级单元间的通量交换公式,确保了模型的守恒性;根据梯度准则实现动态局部自适应网格,提出了满足守恒性的网格等级调整水流要素再分配方法。数值结果表明,相对于传统结构均匀网格模型,该模型兼顾精度与效率,能够高分辨率拟合复杂边界和捕捉计算敏感区域,准确反映复杂流态和物质的迁移扩散。

关键词：结构非均匀网格动态局部自适应 Godunov格式梯度准则水流水质耦合模型计算效率

2022年特枯水年三峡水库补水调度策略研究

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人民长江 2024年第9期55卷 51-59页

作者：荆平飞李肖男郭率鲁军傅巧萍中国长江三峡集团有限公司湖北宜昌443133 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 长江水利委员会水旱灾害防御创新团队湖北武汉430010

2022年长江流域遭遇丰枯急转的流域性干旱,以三峡水库为核心的上游水库群在进行补水调度时缺乏枯水期补水调度相关研究的支撑。为探究枯水期三峡水库补水调度策略,首先对2022年以三峡为主的上游水库群补水调度情况进行了回顾,然后对枯... 详细信息

2022年长江流域遭遇丰枯急转的流域性干旱,以三峡水库为核心的上游水库群在进行补水调度时缺乏枯水期补水调度相关研究的支撑。为探究枯水期三峡水库补水调度策略,首先对2022年以三峡为主的上游水库群补水调度情况进行了回顾,然后对枯水期各控制站点的水位与三峡下泄流量的关系进行了分析;结合以上分析结果,采用水量调度试算方法,对三峡水库通过不同来水条件、调度参数情况下的蓄水目标及对供水的保障情况进行了研究;在此基础上提出了针对特枯水年三峡水库补水调度的策略,并采用典型枯水年2006年进行验证。结果表明:来水偏枯40%~50%条件下三峡水库以6000 m^(3)/s下泄较为合理,来水偏枯30%条件下三峡水库以6500~7000 m^(3)/s下泄较为合理,来水偏枯10%~20%条件下三峡水库以7000~7500 m^(3)/s下泄较为合理。特枯水年三峡水库补水调度可在来水特别不利情况下,对下游供水目标提供“基本保障”;来水较不利情况下,对下游供水目标提供“有限保障”;来水一般不利情况下,对下游供水目标提供“全额保障”。研究成果可为三峡水库特枯水年补水调度提供参考。

关键词：水量调度试算特枯水年补水调度策略三峡水库

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水库水源的数据中心自然水冷却系统温排水影响分析

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人民长江 2024年第8期55卷 180-186页

作者：荆平飞李肖男黄清平鲁军傅巧萍长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 武当云谷大数据科技有限公司湖北十堰442700

水库水源的低温水冷却系统是解决数据中心能耗问题的一种有效手段,但产生的温排水对环境的影响亦不容忽视。以武当云谷大数据中心为例,基于MIKE21 FM软件建立了丹江口水库坝下至黄家港水文站的平面二维数值模型,研究了数据中心温排水退... 详细信息

水库水源的低温水冷却系统是解决数据中心能耗问题的一种有效手段,但产生的温排水对环境的影响亦不容忽视。以武当云谷大数据中心为例,基于MIKE21 FM软件建立了丹江口水库坝下至黄家港水文站的平面二维数值模型,研究了数据中心温排水退水口设在不同位置对温排水扩散规律的影响。结果表明:随着温排水退水口位置处水深和流速的增大,温排水的最大温升和相应的温度混合区范围也逐渐减小,当水深超过2 m时,局部最大温升已低于1℃。研究成果可为采用水库低温水作为冷却水源的类似数据中心温排水退水口选址及温排水影响分析提供借鉴。

关键词：温排水环境影响 MIKE21 水库低温水冷却水源温排水退水口数据中心丹江口水库汉江

三峡水库针对库区产粘沉性卵鱼类繁殖的生态调度协调性分析

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三峡水库针对库区产粘沉性卵鱼类繁殖的生态调度协调性分析

三峡大坝下游突发水污染事故水量应急调度模拟研究

中国水力发电工程学会梯级调度控制专业委员会2024年年会

作者：荆平飞傅巧萍李肖男长江勘测规划设计研究有限责任公司

三峡库水位消落对产粘沉性卵鱼类的繁殖带来了不利影响,为改善库区产粘沉性卵鱼类繁殖条件,三峡水库每年消落期4-5月份均会开展针对库区产粘沉性卵鱼类繁殖的生态调度。但消落期三峡水库还面临发电、航运、供水、库岸稳定等多项需求,生... 详细信息

三峡库水位消落对产粘沉性卵鱼类的繁殖带来了不利影响,为改善库区产粘沉性卵鱼类繁殖条件,三峡水库每年消落期4-5月份均会开展针对库区产粘沉性卵鱼类繁殖的生态调度。但消落期三峡水库还面临发电、航运、供水、库岸稳定等多项需求,生态调度的开展会对其他综合利用需求产生影响。为此本文基于三峡水库生态调度实践总结、典型年水量匡算以及长系列径流调节计算方法开展了三峡水库生态调度与其他综合利用需求协调性分析,研究发现三峡水库4月中下旬开展针对库区产粘沉性卵鱼类繁殖的生态调度对防洪、供水与航运、减淤、库岸稳定、葛洲坝弃水基本无影响,对多年平均年发电量影响最大为0.34亿kw·h,结果可为三峡水库开展针对库区产粘沉性卵鱼类繁殖的生态调度提供技术支撑。

关键词：三峡水库生态调度粘沉性卵协调性分析

来源： cnki会议评论

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水利水电技术(中英文) 2024年第12期 128-147页

作者：荆平飞张丹吴碧琼刘晓阳袁玉田锐纪国良中国长江电力股份有限公司长江勘测规划设计研究有限责任公司中国长江三峡集团有限公司

【目的】三峡坝下游河段潜在水污染风险源众多，一旦发生突发水污染事故，将严重威胁长江沿岸供水安全。三峡水库具有对突发污染事故应急调度的潜力，但其开展突发水污染事故应急调度仍存在诸多挑战。为明确三峡水库应急调度与常态调度... 详细信息

【目的】三峡坝下游河段潜在水污染风险源众多，一旦发生突发水污染事故，将严重威胁长江沿岸供水安全。三峡水库具有对突发污染事故应急调度的潜力，但其开展突发水污染事故应急调度仍存在诸多挑战。为明确三峡水库应急调度与常态调度的协调性策略，【方法】首先采用HEC-RAS软件建模分析重金属污染团迁移变化规律，接着研究了三峡水库应急调度持续时间、介入时间等对应急调度效果的影响，最后结合以上计算分析结果，在对常态调度约束归纳的基础上提出了针对不同调度期三峡水库开展突发水污染事故应急调度的水量调度策略。【结果】水污染模拟结果显示：当宜昌河段发生20 t六价铬水污染事故时，坝下游宜昌至汉口河段污染物超标历时丰水期20 000～30 000 m3/s时为2～3 d,枯水期6 000 m3/s时约为4 d;开展应急调度时，三峡水库加泄流量可缩短各取水口污染物超标历时1～4 h,且持续时间越长，效果越好；应急调度介入时间提前5 h会使得污染团达到取水口的时间提前1～2 h;但不论是应急调度介入时间还是持续时间均对污染物浓度影响不大。【结论】结果表明：水库增泄调度无法降低污染河段污染物浓度峰值，但可以缩短取水口受污染影响历时和超标历时；相应的减泄调度可以控制污染物扩散范围、延缓污染团传播速度，为就地处置创造条件。结合以上计算分析结果，在考虑常态调度约束的基础上提出了三峡水库开展应急调度的策略：主汛期可适当减泄，汛前集中消落期可适当增泄，蓄水期和供水期（1—3月除外）可适当减泄，也可适当增泄。研究成果对长江中下游干流突发水污染事故时三峡水库应急调度具有借鉴与指导意义。

关键词：三峡水库突发水污染事故应急调度 HEC-RAS 重金属污染水环境风险源数值模拟

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水环境功能区信息的空间管理系统

清华大学学报（自然科学版） 2009年第12期49卷 1976-1979页

作者：荆平贾海峰清华大学环境科学与工程系北京100084 天津师范大学城市与环境科学学院天津300387

为了对水环境功能区划的水质、水量、水环境容量、功能区划目标、污染源等进行信息化动态管理,建立了一个信息系统的空间管理和分析系统。该系统基于地理信息系统(GIS),采用数据库关联连接技术,集成空间数据库、属性数据库和关系数据库... 详细信息

为了对水环境功能区划的水质、水量、水环境容量、功能区划目标、污染源等进行信息化动态管理,建立了一个信息系统的空间管理和分析系统。该系统基于地理信息系统(GIS),采用数据库关联连接技术,集成空间数据库、属性数据库和关系数据库于一体,对数据进行空间分析和判断。将符合质量要求的水环境信息数据导入到数据库中,实现数据的动态更新。采用专题地图渲染生成方法,对信息数据进行可视化显示。该系统可为区域水环境综合管理及规划提供依据。

关键词：水环境功能区信息系统空间分析动态管理可视化

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基于MATLAB与GIS的污水回用决策支持系统开发与应用

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清华大学学报（自然科学版） 2008年第3期48卷 352-356页

作者：荆平贾海峰清华大学环境科学与工程系

城市污水回用对促进城市综合节水具有重要意义,为进行污水回用的环境经济分析和方案优化,采用地理信息系统(GIS)组件开发实现城市污水回用信息综合管理,运用MATLAB工具进行多目标优化模型的求解,通过系统集成完成空间管理和模型分析的... 详细信息

城市污水回用对促进城市综合节水具有重要意义,为进行污水回用的环境经济分析和方案优化,采用地理信息系统(GIS)组件开发实现城市污水回用信息综合管理,运用MATLAB工具进行多目标优化模型的求解,通过系统集成完成空间管理和模型分析的系统开发,实现污水回用的决策分析。最后结合天津市的实例研究,在VB平台上开发出能够自动实现模型分析计算的系统软件,实现了城市污水回用的优化分析计算和结果的图形化显示。

关键词： MATLAB 污水回用决策支持系统地理信息系统天津市

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