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极端枯水条件下梯级水库蓄水调度策略--以金沙江下游-三峡梯级为例

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水力发电学报 2023年第6期42卷 1-12页

作者：曹瑞李帅邢龙朱文丽龚文婷申赵勇中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

以发电效益最大为目标,探究适应极端枯水条件的金沙江下游和三峡梯级水库蓄水策略。结合蓄水效益最大规则和三峡供水调度需求,提出了极端枯水条件下梯级水库蓄水调度方式,以蓄水位目标为控制边界拟定不同水量分配原则的蓄水方案,选择典... 详细信息

以发电效益最大为目标,探究适应极端枯水条件的金沙江下游和三峡梯级水库蓄水策略。结合蓄水效益最大规则和三峡供水调度需求,提出了极端枯水条件下梯级水库蓄水调度方式,以蓄水位目标为控制边界拟定不同水量分配原则的蓄水方案,选择典型极端枯水进行模拟调度和效益分析。结果表明:梯级水库蓄满的临界天然来水条件为8月—9月上旬来水不少于97%频率的典型来水(1994年),9月中旬—11月来水不少于90%频率的典型来水(1992年);极端枯水条件下,梯级水库通过开展联合补水调度,能够满足三峡向下游供水的调度需求;梯级水库无法全部蓄满情况下,优先蓄满金沙江下游梯级水库可使发电效益更大,推荐优先蓄满白鹤滩水库,其次溪洛渡水库。

关键词：梯级水库极端枯水蓄水策略供水调度发电效益

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金沙江下游梯级水库提前蓄水策略

长江科学院院报 2024年第1期41卷 1-8页

作者：龚文婷曹瑞谭政宇邢龙王玮玉朱文丽李帅中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

随着长江上游水库群汛末集中蓄水问题日益突出,在确保防洪安全的前提下,提前抬升水库运行水位,有序衔接防洪与蓄水调度显得尤为重要。以金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝梯级水库为研究对象,选取发电量和水资源利用率为评价指... 详细信息

随着长江上游水库群汛末集中蓄水问题日益突出,在确保防洪安全的前提下,提前抬升水库运行水位,有序衔接防洪与蓄水调度显得尤为重要。以金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝梯级水库为研究对象,选取发电量和水资源利用率为评价指标,探究汛期7—8月份梯级水库提前蓄水策略。研究结果表明:①平水(50%频率)、枯水(75%频率)和特枯(90%频率)来水条件下,乌东德、白鹤滩梯级水库应尽可能提前抬升运行水位,且优先抬升乌东德库水位。②7月份平水、8月份平水或枯水条件下,应优先将乌东德库水位抬升至960 m以上;7月份枯水、8月份平水或枯水条件下,应优先将乌东德库水位抬升至954 m以上。③不同来水条件下,溪洛渡水库应尽可能抬升库水位,但最高不超过585 m。

关键词：提前蓄水策略金沙江下游梯级水库防洪库容综合效益

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面向新时期新需求的三峡水库运行方案研究

水利学报 2024年第4期55卷 379-388页

作者：郭生练王俊谢雨祚钟斯睿胡挺李帅武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

本文回顾三峡水库设计洪水、特征水位、运行方案变化调整过程,综述三峡水库运行调度关键技术研究进展和分析来水来沙变化情况。分别采用最可能洪水地区组成法和非一致性洪水频率分析两种途径,推求考虑上游水库群调蓄影响的三峡水库运行... 详细信息

本文回顾三峡水库设计洪水、特征水位、运行方案变化调整过程,综述三峡水库运行调度关键技术研究进展和分析来水来沙变化情况。分别采用最可能洪水地区组成法和非一致性洪水频率分析两种途径,推求考虑上游水库群调蓄影响的三峡水库运行期设计洪水及特征水位。结果表明:近10年三峡入库泥沙量比初设成果减少了84.4%,宜昌站水文情势IHA-RVA综合指标为74%、发生了重度改变,三峡水库运行期1000年一遇7~15 d洪量减少了约81.5亿~142.8亿m^(3),初设确定汛限水位的主要制约因素(防洪、泥沙)发生了很大的变化。原单站设计洪水及确定的三峡水库175-155-145 m运行方案,已无法满足新时期水资源高效利用和生态环境保护的新需求。建议把三峡水库运行方案调整为175-160-155 m,主汛期水位在155~160 m区间动态控制运行,长江中下游梅雨结束后应考虑提前蓄水,8月底蓄至163 m左右,9月底蓄至165 m,10月底蓄满。该方案在保证大坝和下游防洪安全的前提下,汛期减少弃水并增加枯水期补水量,预计可增发10%左右的发电量;抬高运行水位也有利于库区航运和减少消落带;9月份尽量不蓄水或少蓄水,可减少蓄水期对下游河道及两湖生态环境的不利影响,具有巨大的经济、社会和生态环境等综合利用效益。当预测预报长江流域可能发生流域性大洪水时,尽快将库水位消落至汛限水位145 m,确保大坝和下游防洪安全。

关键词：三峡水库设计洪水特征水位运行方案动态控制提前蓄水洪水资源高效利用

金沙江下游梯级水库人造洪峰生态调度综合效益影响分析

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水文 2024年第1期44卷 84-89页

作者：朱文丽曹瑞邢龙龚文婷申赵勇李帅中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

5~6月的人造洪峰生态调度是促进金沙江下游产漂流性卵鱼类繁殖的重要手段。为探究人造洪峰生态调度对梯级水库综合效益的影响,拟定了梯级水库不同开展时段的生态调度方案,以发电量、弃水量、供水保障率为评价指标,选取丰(25%)、平(50%)... 详细信息

5~6月的人造洪峰生态调度是促进金沙江下游产漂流性卵鱼类繁殖的重要手段。为探究人造洪峰生态调度对梯级水库综合效益的影响,拟定了梯级水库不同开展时段的生态调度方案,以发电量、弃水量、供水保障率为评价指标,选取丰(25%)、平(50%)、枯(75%)典型来水对各方案进行效益分析。结果表明:典型来水条件下,向家坝在不同时段开展生态调度对梯级水库效益无明显影响,白鹤滩、乌东德分别在6月上旬、6月中旬开展生态调度时梯级水库效益最大。

关键词：金沙江下游梯级水库人造洪峰生态调度综合效益

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近年来三峡水库水沙通量变化过程及原因分析

中国农村水利水电 2022年第8期 35-40,49页

作者：郭率周曼胡挺肖扬帆谭政宇中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443100

三峡水库入库水沙通量及组成发生较大变化,对水库调度运行产生重要影响。借助三峡水库入库重要控制站点的长系列水沙资料,采用统计分析的方法,系统研究了三峡水库入库各组分水沙通量的变化过程及原因。结果表明:三峡水库入库径流量变化... 详细信息

三峡水库入库水沙通量及组成发生较大变化,对水库调度运行产生重要影响。借助三峡水库入库重要控制站点的长系列水沙资料,采用统计分析的方法,系统研究了三峡水库入库各组分水沙通量的变化过程及原因。结果表明:三峡水库入库径流量变化不大,入库输沙量显著减少,三峡水库蓄水后入库泥沙减少主要是由金沙江输沙减少引起的;各组分年均径流量无明显趋势性变化,但各组分输沙量占比变化较大,受溪洛渡和向家坝水库蓄水影响,2013年后金沙江输沙占比由最大变为最小的区域,支流来沙占比明显增加,嘉陵江和沱江成为三峡水库入库沙量的主要来源,同时向家坝至朱沱区间河床由淤积转为冲刷而补给泥沙,成为三峡水库入库泥沙来源的重要组成部分。

关键词：水沙通量三峡水库组成入库泥沙

基于分段LassoLarsCV算法的水位预测研究--以三峡库区长寿站为例

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人民长江 2021年第5期52卷 60-65页

作者：刘涛周曼胡挺纪国良中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443100

三峡水库蓄水以来,由于入库流量统计和地形资料测量等存在系统性误差,通过求解圣维南方程组计算的长寿站水位精度有时难以满足实际应用需求。对此,采用分段套索最小角回归交叉验证(Lasso Least angle regression Cross Validation,Lasso... 详细信息

三峡水库蓄水以来,由于入库流量统计和地形资料测量等存在系统性误差,通过求解圣维南方程组计算的长寿站水位精度有时难以满足实际应用需求。对此,采用分段套索最小角回归交叉验证(Lasso Least angle regression Cross Validation,LassoLarsCV)算法预测长寿站水位。首先收集了2009~2019年相关水位和流量数据并进行标准化处理,然后根据坝前水位和入库流量对数据进行分类;最后针对每一个类别,从2009~2018年的数据中随机抽取80%用于训练线性模型,剩余20%数据用于检验并调整分段方案,以2019年的数据进行测试,采用LassoLarsCV算法模型求解。结果表明:采用LassoLarsl算法得到的长寿站水位误差可以控制在1.2 m以内,99.47%的水位误差在0.5 m以内,效果优于传统水动力学方法。LassoLarsCV可直接研究出、入库流量和坝前水位与长寿站水位的映射关系,降低了模型对输入数据准确性的要求,同时提高了长寿站水位的计算精度。

关键词：水位预测 LassoLarsCV算法圣维南方程组线性模型水动力学三峡库区

金沙江下游梯级水库防洪库容优化配置公式推导与应用

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水科学进展 2023年第4期34卷 520-529页

作者：谢雨祚郭生练钟斯睿刘攀王俊李帅胡挺武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

金沙江下游乌东德-白鹤滩-溪洛渡-向家坝梯级水库共同承担下游防洪任务,规划设计阶段没有考虑水库防洪库容之间的互补等效关系。基于水量平衡原理及总防洪库容不变假设,对梯级水库的防洪库容进行聚合分解,以发电为主要目标推导了两库和... 详细信息

金沙江下游乌东德-白鹤滩-溪洛渡-向家坝梯级水库共同承担下游防洪任务,规划设计阶段没有考虑水库防洪库容之间的互补等效关系。基于水量平衡原理及总防洪库容不变假设,对梯级水库的防洪库容进行聚合分解,以发电为主要目标推导了两库和多库情况下梯级水库防洪库容优化配置公式,并采用数值求解。结果表明:把库容较小的乌东德和向家坝水库的防洪库容分别优化配置11.80亿、2.16亿m3给库容较大的白鹤滩和溪洛渡水库,乌东德-白鹤滩和溪洛渡-向家坝聚合系统7月和8月可分别增发电量4.45亿、0.32亿kW·h;金沙江下游四库防洪库容联合优化配置,年均发电量可增加10.37亿kW·h,经济效益十分显著。

关键词：防洪库容梯级水库聚合分解优化配置公式推导金沙江下游

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金沙江下游-三峡梯级水库生态环保工作实践

人民长江 2022年第S02期53卷 28-33页

作者：曹光荣杨霞范向军林雨霁黄宇波中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

为保障金沙江下游-三峡梯级水库安全高效运行、促进流域生态环境改善,中国三峡集团坚持“生态优先、绿色发展”理念,在上至乌东德库尾下至清江河口的约1800 km长江干流及重要支流河段建立了包含水质、水华、水温、溶解性气体、水生生态... 详细信息

为保障金沙江下游-三峡梯级水库安全高效运行、促进流域生态环境改善,中国三峡集团坚持“生态优先、绿色发展”理念,在上至乌东德库尾下至清江河口的约1800 km长江干流及重要支流河段建立了包含水质、水华、水温、溶解性气体、水生生态等多要素、多指标人工和自动监测相结合的生态环境监测体系,并积极探索建立卫星遥感、无人机、自动监测相结合的“空-天-地”一体化水华立体监测体系。连续12 a在5~6月份通过3~7 d持续增加水库下泄流量,创造适宜“四大家鱼”自然繁殖的水文过程,调度期间“四大家鱼”产卵量约占繁殖期产卵总量的50%。2017年以来开展了溪洛渡、乌东德、白鹤滩叠梁门分层取水调度试验,促进下泄水温改善。结合来水预报,创造潮汐式调度过程,在三峡水库支流香溪河、小江协同开展了防控支流水华的生态调度,有效抑制了支流水华的发生。建造了世界最大清漂船并建立“监测-打捞-转运-处置”一体化清漂体系,打捞上岸的漂浮物经水泥窑高温处理,实现漂浮物无害化处理和资源化利用。

关键词：金沙江下游-三峡梯级水库流域生态水库生态调度水库生态环境监测

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水文气象因素对香溪河藻类动态的影响

中国农村水利水电 2023年第1期 1-7页

作者：黄宇波范向军杨霞王攀菲中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

为评估夏季三峡水库支流香溪河水文气象因子对水华发生发展过程的影响,于2021年8-9月水华发生季节,逐日监测常年回水区峡口和变动回水区平邑口的叶绿素a浓度,同步获取气温、日照、降雨、风速、气压、湿度和流量数据,并在水华期间进行藻... 详细信息

为评估夏季三峡水库支流香溪河水文气象因子对水华发生发展过程的影响,于2021年8-9月水华发生季节,逐日监测常年回水区峡口和变动回水区平邑口的叶绿素a浓度,同步获取气温、日照、降雨、风速、气压、湿度和流量数据,并在水华期间进行藻类加密监测。采用广义可加模型(GAM)、随机森林重要性分析和典范对应分析(CCA),评估水文气象因子对藻类生物量和藻类群落结构的影响。结果表明,香溪河流量是影响藻类生物量最重要的因子,当流量超过100 m^(3)/s时,藻类生物量显著降低。峡口藻类生物量与流量、气温、日照辐射、风速相关,且重要性依次降低;平邑口藻类生物量与流量、日照辐射、降雨相关;峡口风速增量与藻类生物量的增量显著正相关,说明风速对常年回水区藻类聚集有一定促进作用。研究结果表明水文气象因子是判断水华发生发展过程重要的参考因素,这将为水华预测预警提供依据。

关键词：水文气象香溪河藻类生物量

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