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三峡水库典型入库水沙序列对比研究

泥沙研究 2024年第3期49卷 62-68页

作者：张成潇赵汗青任实吕超楠中国长江三峡集团有限公司湖北武汉430010

入库水沙序列的选取贯穿于三峡水库从规划到运行的各个环节,直接决定了水库规模、建设周期、运行方式和优化调度等关键方面。基于1961—1970年序列(简称60 s序列)、1991—2000年序列(简称90 s序列)、2011—2020年序列(简称10 s序列)的... 详细信息

入库水沙序列的选取贯穿于三峡水库从规划到运行的各个环节,直接决定了水库规模、建设周期、运行方式和优化调度等关键方面。基于1961—1970年序列(简称60 s序列)、1991—2000年序列(简称90 s序列)、2011—2020年序列(简称10 s序列)的实测资料,分析各序列的入库水沙特征和发展趋势。研究结果表明:随着序列更新,年入库水量年内两极化特征趋于加重,年入库沙量离散程度趋减。各序列最大洪水年的入库水量无显著差异,但60 s和90 s序列的入库沙量相当,10 s序列的入库沙量少于90 s序列最枯年份。60 s和10 s序列的入库水沙来源相近,90 s序列嘉陵江来沙占比显著减少。主汛期内高来沙月份趋于集中,来沙量占全年比重趋于增大。

关键词：三峡水库入库水沙水沙来源典型序列

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城市污泥水热碳化影响因素研究

北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 745-757页

作者：王航刘阳生王殿常陈祥刘枫乔雪园李锟王先恺中国长江三峡集团有限公司北京100078 北京大学环境科学与工程学院北京100871

研究污泥水热碳化过程中反应温度、反应时间和反应介质对污泥水热炭性质的影响。结果表明,在酸性条件下,水热碳化处理能够更好地去除污泥中的水分(水分去除率分别为酸性条件下42.8%~53.3%和中性条件下28.9%~45.2%),其中污泥在240℃条件... 详细信息

研究污泥水热碳化过程中反应温度、反应时间和反应介质对污泥水热炭性质的影响。结果表明,在酸性条件下,水热碳化处理能够更好地去除污泥中的水分(水分去除率分别为酸性条件下42.8%~53.3%和中性条件下28.9%~45.2%),其中污泥在240℃条件下进行1小时水热碳化反应后脱水效果最佳。随着反应温度和反应时间的增加,脱水和脱羧反应更充分,污泥水热炭的产率减少,H/C与O/C比值降低。此外,污泥水热碳化处理破坏了污泥的团聚体结构,使水热炭表面产生孔洞和凹槽,比表面积、孔体积和孔径均有所增加,其中在中性、220℃的反应条件下,污泥进行1小时水热碳化反应后得到的水热炭产物具有最高的比表面积(129.98m^(2)/g)和孔体积(0.66cm^(3)/g)。影响水热炭主要成分及晶型结构的因素排序为反应介质>反应温度>反应时间,随着反应温度升高和反应时间延长,水热炭中挥发分的含量降低,固定碳和灰分的含量增加,并且水热炭燃烧的主要放热区间在250~550℃范围内。

关键词：城市污泥水热碳化水热炭污泥处理

溶蚀作用下硅酸三钙水化产物微结构演变机理研究

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水利学报 2024年第4期55卷 449-455页

作者：李文伟李曙光李新宇杨华美中国长江三峡集团有限公司水工混凝土工程技术研究室北京100038

处于水下区的大坝混凝土由于钙离子溶出易遭受溶蚀破坏,从而造成水泥水化产物脱钙溶解,进而导致大坝混凝土性能劣化失效。为深入揭示大坝混凝土溶蚀劣化机理,有必要厘清溶蚀作用下水泥水化产物形貌与微结构的演变规律。硅酸三钙(C_(3)S... 详细信息

处于水下区的大坝混凝土由于钙离子溶出易遭受溶蚀破坏,从而造成水泥水化产物脱钙溶解,进而导致大坝混凝土性能劣化失效。为深入揭示大坝混凝土溶蚀劣化机理,有必要厘清溶蚀作用下水泥水化产物形貌与微结构的演变规律。硅酸三钙(C_(3)S)是水泥的主要矿物相,其水化产物特性对水泥及混凝土性能影响显著。为此,本研究制备了高纯度C_(3)S单体,加水水化后浸泡在不同浓度氯化铵溶液中模拟水泥水化产物的加速溶蚀,并结合热重分析、核磁共振、扫描电镜、氮吸附等微观测试方法对其溶蚀前后产物的组成、微纳观结构与形貌进行表征。结果表明硅酸三钙水化产物与氯化铵溶液发生中和反应,溶液的pH值升高;氯化铵浓度越大,反应后溶液的pH值相对越低、水化产物脱钙程度越大,证实了溶蚀程度与环境条件密切相关;溶蚀减少了水化产物中水化硅酸钙凝胶中的化学结合水含量,使硅链结构发生聚合、孔隙结构被粗化并加剧水化硅酸钙凝胶的空心程度,且结构和形貌变化程度随溶蚀程度的增加而增大,从微纳观尺度为揭示混凝土溶蚀机理提供了依据。

关键词：溶蚀硅酸三钙(C_(3)S) 水化硅酸钙凝胶化学结合水硅核磁微观形貌

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考虑SOC优化设定的电-氢混合储能系统的运行优化

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 65-76页

作者：姜智霖郝峰杰袁志昌朱小毅郭佩乾潘海宁项淼毅贺宁怡清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 中国长江三峡集团有限公司北京100038

针对含电-氢混合储能的源网荷储系统,为提高新能源的消纳水平并降低系统运行成本,提出了考虑SOC优化设定的电-氢混合储能系统的运行优化方法,实现系统的日前-实时优化调度。首先提出了大容量储能系统SOC优化设定的方法,以确定储能系统... 详细信息

针对含电-氢混合储能的源网荷储系统,为提高新能源的消纳水平并降低系统运行成本,提出了考虑SOC优化设定的电-氢混合储能系统的运行优化方法,实现系统的日前-实时优化调度。首先提出了大容量储能系统SOC优化设定的方法,以确定储能系统日前的始末SOC优化设定值。随后,基于双延迟深度确定性策略梯度算法,提出了一种日前-实时优化调度模型训练方法。结合储能SOC的优化设定值和日前运行数据,建立了源-网-荷-储系统的实时优化调度模型,实现日前和实时综合优化调度。最后,通过算例分析验证了所提运行优化方法的有效性。结果表明,大容量储能系统的SOC优化设定方法可以有效提高系统收益,日前-实时优化调度模型则在日前优化调度的基础上减少了预测误差带来的影响。

关键词：混合储能氢储能系统 SOC优化设定深度强化学习日前-实时调度

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三峡水库汛期排沙规律研究

湖泊科学 2024年第5期36卷 1562-1571页

作者：任实高宇吕超楠赵汗青张成潇中国长江三峡集团有限公司武汉430010 高坝大库运行安全湖北省重点实验室宜昌443134

汛期排沙是控制泥沙淤积的重要途径。本文通过概化理论推导分析了影响三峡水库汛期排沙的主要因素,依据实测水沙资料建立了三峡水库汛期排沙比经验公式,探讨了汛期优化调度下的泥沙淤积风险。研究结果表明:三峡水库蓄水以来汛期来沙占... 详细信息

汛期排沙是控制泥沙淤积的重要途径。本文通过概化理论推导分析了影响三峡水库汛期排沙的主要因素,依据实测水沙资料建立了三峡水库汛期排沙比经验公式,探讨了汛期优化调度下的泥沙淤积风险。研究结果表明:三峡水库蓄水以来汛期来沙占全年来沙的90.5%以上,且主要集中于场次洪水过程;建立了汛期排沙比经验公式,三峡汛期排沙比受流量和水位的双重影响,与代表进出库流量和坝前水位的综合影响因子呈较好的反比关系;汛期可采用“大水低位、小水高位”的运行方式提高综合效益。本研究能够为控制三峡水库泥沙淤积、优化汛期运行方式等提供重要参考。

关键词：三峡水库汛期排沙比优化调度泥沙淤积风险

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面向鱼类产卵繁殖的人造洪峰生态调度实践——以金沙江下游-三峡梯级水库为例

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中国农村水利水电 2024年

作者：龚文婷李帅姜伟曹瑞朱文丽邢龙中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心中国长江三峡集团有限公司中华鲟研究所

2011—2023年，金沙江下游-三峡梯级水库共开展了20次面向鱼类产卵繁殖的人造洪峰生态调度试验，在取得良好试验成效的同时积累了大量的经验。为系统梳理多年来的生态调度试验成效及经验，本文详细介绍了金沙江下游-三峡梯级水库人造洪... 详细信息

2011—2023年，金沙江下游-三峡梯级水库共开展了20次面向鱼类产卵繁殖的人造洪峰生态调度试验，在取得良好试验成效的同时积累了大量的经验。为系统梳理多年来的生态调度试验成效及经验，本文详细介绍了金沙江下游-三峡梯级水库人造洪峰生态调度试验的原理、要点、监测评价方法，回顾了历年调度试验开展情况，总结了调度经验并对未来优化方向进行了展望。结果表明，金下-三峡梯级水库人造洪峰生态调度试验有效促进了长江干流产漂流性卵鱼类产卵繁殖，其中三峡水库促进坝下代表性产漂流性卵鱼类——四大家鱼自然产卵繁殖效果最为显著。截至2023年，长江中游四大家鱼累计总产卵规模达382.5亿粒，接近上世纪80年代水平。然而，受气候变化、鱼类产卵及发育特性变化、产卵场变化等因素的影响，人造洪峰生态调度试验需要在调度过程优化、调度效果评价、调度效果提升等方面开展针对性地优化调整。相关结果可为变化环境下相似流域开展面向鱼类产卵繁殖的人造洪峰生态调度试验提供参考。

关键词：金沙江下游-三峡梯级水库生态调度产漂流性卵鱼类人造洪峰生态效益

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新形势下三峡水库汛限水位抬升综合效益研究

中国农村水利水电 2024年第1期 94-100页

作者：黄爱国谭政宇胡挺中国长江三峡集团有限公司湖北宜昌443100

全球气候变暖改变了气候效应的热力与动力环境,我国来水年内分布不均程度进一步加大,干旱威胁将持续加剧。在当前防洪与抗旱同等重要的前提下,需要合理利用水库的防洪库容,抬升汛限水位是缓解我国水资源供需矛盾和提升水资源利用效率的... 详细信息

全球气候变暖改变了气候效应的热力与动力环境,我国来水年内分布不均程度进一步加大,干旱威胁将持续加剧。在当前防洪与抗旱同等重要的前提下,需要合理利用水库的防洪库容,抬升汛限水位是缓解我国水资源供需矛盾和提升水资源利用效率的关键所在。以三峡水库为研究对象,拟定不同汛限水位方案,结合三峡水库现有调度规程运用方式,利用长系列历史径流资料模拟计算分析三峡水库汛限水位抬升后的效益与风险,结果表明:依靠当前预报水平及上游水库群联合调度,三峡水库汛限水位抬升至155~157 m的防洪风险可控,不会降低荆江防洪标准、增加库区回水淹没风险。三峡汛限水位抬高至153 m后,多年平均发电量达到最大值1029亿kWh,较初步设计值增加16.7%,与多年统计规律一致,丰水年和平水年份三峡水库均在汛限水位增加至153 m后达到最大发电能力,枯水年份汛限水位可更高,发电效益更好;防洪效益与汛限水位呈负相关,不同方案下三峡水库多年平均拦洪量变化在15亿m^(3)以内,变化不大;水资源效益与汛限水位呈正相关,三峡水库起蓄水位随着汛限水位的抬升同步增加,当汛限水位抬升至147 m,三峡水库10月底蓄满率可达到100%,汛限水位每增加1 m,三峡水库蓄水期多年年均出库水量可增加约5亿m^(3)。综合考虑效益与风险,现阶段三峡水库汛限水位抬升至153 m是可行的。

关键词：水利经济汛限水位多目标综合效益三峡水库

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基于TVDI的金沙江下游干旱时空变化及影响因素研究

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Journal of Resources and Ecology 2024年第1期15卷 44-54页

作者：陈国建方宁李剑峰吴兴华董先勇上海勘测设计研究院有限公司上海200335 中国长江三峡集团有限公司长江生态环境工程研究中心北京100038 中国长江三峡集团有限公司武汉430010 中国三峡新能源(集团)股份有限公司北京100053 中国三峡建工(集团)有限公司成都610000

金沙江下游是中国干热河谷的主要分布区之一。该地区干旱灾害频发,然而气候变化下该区域的干旱的时空变化规律及影响因子仍不清楚。本文基于MODIS地表温度和NDVI数据反演2000–2020年的温度植被干旱指数(TVDI),监测研究区干旱的时空变... 详细信息

金沙江下游是中国干热河谷的主要分布区之一。该地区干旱灾害频发,然而气候变化下该区域的干旱的时空变化规律及影响因子仍不清楚。本文基于MODIS地表温度和NDVI数据反演2000–2020年的温度植被干旱指数(TVDI),监测研究区干旱的时空变化规律及其驱动力。研究结果如下:(1)研究期内TVDI指数与0–7 cm的土壤湿度高度相关,表明TVDI可以准确反映研究区的干旱情况;(2)TVDI在研究区的分布具有高度空间异质性,多年平均TVDI值为0.59,干旱水平介于正常和干旱之间;(3)从2000–2020年,干旱程度呈现增强趋势,变干的区域占研究区面积的63%,其中显著变干区域占21%,相较于2000年,14.5%的区域在2020年从正常等级转变为干旱。(4)与“干的越干,湿的越湿”的现象略有不同,我们发现干的和湿的区域都主要趋向于变干。(5)86%的区域TVDI指数与年均气温正相关,其中43%的区域显著相关,升温是研究地区干旱加剧的主要驱动力。我们的研究结果可以为金沙江下游区域干旱对气候变化的时空异质性响应提供新的见解。

关键词：气候响应干旱干热河谷金沙江时空变化温度植被干旱指数

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考虑劣化效应的顺层灰岩岸坡滑移-拉裂研究

人民长江 2024年第6期55卷 159-166页

作者：郑洪春闫国强孙位冯冰洋唐瑶中国长江三峡集团有限公司四川成都610041

三峡库区在高程145~175 m之间的周期性水位调控,促使库区巫峡段灰岩岸坡劣化损伤加剧,稳定性衰减。通过引入劣化深度L 0以及岩层滑移厚度H建立了滑移-拉裂计算模型,研究巫峡段顺层灰岩岸坡受侵蚀劣化脱空时的滑移-拉裂破坏。研究结果表... 详细信息

三峡库区在高程145~175 m之间的周期性水位调控,促使库区巫峡段灰岩岸坡劣化损伤加剧,稳定性衰减。通过引入劣化深度L 0以及岩层滑移厚度H建立了滑移-拉裂计算模型,研究巫峡段顺层灰岩岸坡受侵蚀劣化脱空时的滑移-拉裂破坏。研究结果表明:当L 0不变时,随着H增加,岸坡易于失稳且失稳距离x明显增大;随着L 0变大,同一H岩层面滑移失稳距离x明显变大,可增加约3倍有余,岩层面参数的劣化衰减使顺层岸坡更易发生深厚层、大规模的失稳破坏;当L 0较小时,易沿坡肩后部“滑移-拉裂”破坏,随着L 0逐渐变大,破坏模式变为坡肩前后部同时发生滑移-拉裂失稳。针对岩层面易受库水损伤的顺层岸坡,治理方案建议为:坡肩及后缘滑移块锚索(杆)加固+坡肩前缘岩层出露面“挂网+喷浆+随机锚杆”组合方案,以达到“固头”以及隔绝“劣化损伤”通道的目的。研究成果可为库区内顺层灰岩岸坡岩体劣化稳定性分析以及工程治理提供一定技术参考。

关键词：顺层灰岩岸坡稳定性分析岩体劣化劣化深度三峡库区