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基于图论的韩江流域水库群生态调度

水资源保护 2023年第2期39卷 109-117页

作者：李泽君赵璧奎黄本胜邱静广东省水利水电科学研究院广东广州510635 河口水利技术国家地方联合工程实验室广东广州510635 广东省水动力学应用研究重点实验室广东广州510635 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082

采用水文学方法计算了韩江流域干支流重要控制断面的生态流量目标;基于图论原理,根据流域内干支流水系特征、重要水利工程和控制断面分布情况构建了韩江流域河网图模型;考虑河段区间来水、河道外取水、引调水等边界条件以及流域水库群... 详细信息

采用水文学方法计算了韩江流域干支流重要控制断面的生态流量目标;基于图论原理,根据流域内干支流水系特征、重要水利工程和控制断面分布情况构建了韩江流域河网图模型;考虑河段区间来水、河道外取水、引调水等边界条件以及流域水库群水量调蓄作用,开展了河网水量平衡计算,确定了河网节点流量。通过计算水库坝址所在断面的天然生态基流,提出了耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则;借鉴大系统聚合-分解思想,提出了韩江流域河网图模型迭代优化求解思路;通过选取不同典型年来水过程,评估了常规调度情况下控制断面生态流量保障程度,并在此基础上进行优化调度,分析流域水库群生态调度保障潜力。结果显示,耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则能够让水库在独立运行的情况下,基本保障不同来水条件下的控制断面生态流量需求;韩江流域水库群可通过开展联合优化调度满足控制断面生态流量需求;基于图论方法开展流域水库群生态调度具有可行性和实用性。

关键词：生态流量水库群联合调度图论韩江流域

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大湾区水安全治理策略研究探讨

长江科学院院报 2022年

作者：吉红香黄本胜邱静张之琳郑泳秦雁广东省水动力学应用研究重点实验室广东省水利水电科学研究院河口水利技术国家地方联合工程实验室

美国纽约湾区、旧金山湾区和日本东京湾区发展迅速，已在水资源、供水、防洪和水生态保护等方面颁布了多项法律法规，实施了多项有效的工程措施，在保障湾区经济社会快速增长的同时又满足湾区水安全保障的需求，已成为公认的一流湾区。...

美国纽约湾区、旧金山湾区和日本东京湾区发展迅速，已在水资源、供水、防洪和水生态保护等方面颁布了多项法律法规，实施了多项有效的工程措施，在保障湾区经济社会快速增长的同时又满足湾区水安全保障的需求，已成为公认的一流湾区。本文从水资源配置、节水、防洪和流域治理等方面分析了一流湾区水安全现状，探讨了其在破除资源约束、应对极端天气和生态环境保护等方面解决问题的方法和成功经验。结合粤港澳大湾区水资源特点，以及在面临水资源瓶颈、极端天气和生态环境保护中的问题，提出了推动水管理湾区协同与治理、强化水资源配置网、推进农田和家庭节水新产品和新技术的研究和应用、推动输水管道提升、推进洪水保险制度以及水生态环境系统治理等建议，为粤港澳大湾区水安全保障和高质量发展提供借鉴。

关键词：

低水头大型水利枢纽汛期运行水位动态控制方法研究与应用--以长洲水利枢纽为例

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水利学报 2023年第5期54卷 530-540页

作者：赵璧奎邱静黄本胜谭超刘达广东省水利水电科学研究院广东广州510610 广东省水动力学应用研究重点实验室广东广州510610 河口水利技术国家地方联合工程实验室广东广州510610 广东省水安全科技协同创新中心广东广州510610

水库汛期运行水位动态控制是促进雨洪资源利用、缓解水库防洪与兴利之间矛盾、提高水电站综合效益的重要手段。本文以长洲水利枢纽为例,针对低水头大型水利枢纽调度过程中面临库区上游淹没制约、下游尾水顶托、机组出力受限等多约束问题... 详细信息

水库汛期运行水位动态控制是促进雨洪资源利用、缓解水库防洪与兴利之间矛盾、提高水电站综合效益的重要手段。本文以长洲水利枢纽为例,针对低水头大型水利枢纽调度过程中面临库区上游淹没制约、下游尾水顶托、机组出力受限等多约束问题,构建了适用于此类工程的防洪与发电多目标联合优化调度模型,提出基于淹没临界控制线的调洪演算方法和发电流量逐次分配优化求解方法。通过长系列模拟演算和多方案对比分析发现,与常规方案相比,采用运行水位动态控制方案可以使枢纽汛期平均发电水头提升6.88%、平均发电量增加8.75%,经济效益显著。研究方法对低水头大型水利枢纽防洪与发电联合优化调度具有借鉴意义。

关键词：低水头洪水调度水位动态控制发电调度长洲水利枢纽

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东江咸潮上溯特征及盐度输运机理浅析

水资源保护 2023年第6期39卷 195-203页

作者：陈晖黄广灵谭超刘达黄本胜邱静广东省水利水电科学研究院广东广州510635 广东省水动力学应用研究重点实验室广东广州510635 河口水利技术国家地方联合工程实验室广东广州510635 广东省水安全科技协同创新中心广东广州510635

针对东江咸潮入侵问题,基于三维数值模拟成果,分析了东江南支流咸潮上溯特征及盐度输运机理。结果表明:东江咸潮上溯与潮位相位变化基本一致,在一个大、中、小潮周期内,盐度最大值出现在大潮期间;东江南支流总体处于盐度充分混合至部分... 详细信息

针对东江咸潮入侵问题,基于三维数值模拟成果,分析了东江南支流咸潮上溯特征及盐度输运机理。结果表明:东江咸潮上溯与潮位相位变化基本一致,在一个大、中、小潮周期内,盐度最大值出现在大潮期间;东江南支流总体处于盐度充分混合至部分混合状态,盐度垂向分布均匀;东江咸潮上溯主要是径流和潮流动力强弱对抗的结果,基本不存在垂向环流的输运,增大下泄径流量是减轻东江咸潮入侵的最有效措施。

关键词：咸潮上溯输运机理盐度数值模拟东江南支流

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飞来峡水库洪水资源化利用与风险分析

水资源保护 2023年第5期39卷 18-24,108页

作者：刘达黄本胜赵璧奎谭超邱静李明广东省水利水电科学研究院广东广州510635 广东省水动力学应用研究重点实验室广东广州510635 河口水利技术国家地方联合工程实验室广东广州510635 广东省水安全科技协同创新中心广东广州510635

针对北江流域河道型水库飞来峡水库洪水资源化利用问题,基于多约束的河道型水库水资源高效利用原则,构建了水库防洪调度模型。基于决策树法分析了加快汛末回蓄和提高正常蓄水位两种优化调度方案下飞来峡水库洪水资源可利用量的变化规律... 详细信息

针对北江流域河道型水库飞来峡水库洪水资源化利用问题,基于多约束的河道型水库水资源高效利用原则,构建了水库防洪调度模型。基于决策树法分析了加快汛末回蓄和提高正常蓄水位两种优化调度方案下飞来峡水库洪水资源可利用量的变化规律,并采用随机洪水过程方法模拟计算了两种方案下洪水资源利用的风险概率。结果表明:抬高飞来峡水库正常蓄水位至24.8 m时属于风险边际增量较小的推荐方案,可年均增加水资源利用量6.46亿m 3,对于缓解供水紧张局面具有显著效果。

关键词：洪水资源化利用河道型水库水库防洪调度模型北江流域飞来峡水库

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北江干流中下游水沙特性变化及建库影响

水力发电学报 2019年第1期38卷 86-96页

作者：黄东李海彬练伟航刘画眉徐林春广东省水利水电科学研究院广东省水动力学应用研究重点实验室广州510635

定量研究水库的拦沙效应是揭示水库对河道泥沙输移影响的关键之一。在对北江干流中下游近60年水沙特性变化分析的基础上,运用干、支流主要控制水文站实测资料,估算梯级水库拦沙量;基于Brune拦沙率方法,提出北江干流梯级水库综合拦沙率... 详细信息

定量研究水库的拦沙效应是揭示水库对河道泥沙输移影响的关键之一。在对北江干流中下游近60年水沙特性变化分析的基础上,运用干、支流主要控制水文站实测资料,估算梯级水库拦沙量;基于Brune拦沙率方法,提出北江干流梯级水库综合拦沙率修正式,研究水库拦沙对下游河道输沙量减少的影响。结果表明:(1)与1956—1999年相比,2000—2005年石角站年径流量仅减少6.16%,年输沙量则减少39.17%。其中,干支流水库拦沙合计约142.59万t/a,约占石角站减沙量的52.34%;水土流失工程措施减沙量约占18.83%;径流量减少引起的减沙量约占5.07%。(2)采用修正式计算,现状条件下(2012—2016年),干流梯级水库综合拦沙率约为12.81%,与实测值较为吻合。(3)2006年以来,库区泥沙淤积量与采砂量基本平衡,北江干流梯级枢纽水库拦沙率将在较长时间内维持现状水平。

关键词：河流泥沙工程学北江水库拦沙率泥沙淤积

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耦合社会经济发展的广州市水安全保障分析

武汉大学学报（工学版） 2022年第2期55卷 107-116页

作者：陈心池黄东刘画眉蔡素芳广东省水利水电科学研究院广东省水动力学应用研究重点实验室广东广州510635 广东省水利水电科学研究院广东省水安全科技协同创新中心广东广州510635

城市水安全是经济可持续发展的基础,水资源与社会经济的协调发展是水安全保障的重要内容。分别计算了广州市各辖区水资源与社会经济协调发展度,对水资源开发利用水平与社会经济水平协调发展度的时空变化特征进行了耦合性与系统性分析。... 详细信息

城市水安全是经济可持续发展的基础,水资源与社会经济的协调发展是水安全保障的重要内容。分别计算了广州市各辖区水资源与社会经济协调发展度,对水资源开发利用水平与社会经济水平协调发展度的时空变化特征进行了耦合性与系统性分析。结果表明:广州市协调发展度整体呈中等水平、上升趋势,早期表现为社会经济发展滞后,后期主要表现为水资源水平滞后于社会经济水平;2008─2017年,各辖区的协调发展呈较为显著的上升趋势,秩相关系数平均为0.896;此外,各辖区水资源与社会经济协调发展度呈现分化特征,早期存在低级协调发展的辖区,至后期虽然各区协调发展度稳步提高,但仍有辖区产业发展与水资源配置不合理,未来在政策方针引导下,可进一步提升各区协调发展度。

关键词：水资源社会经济协调发展度耦合分析

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大湾区水安全治理策略探讨

长江科学院院报 2023年第6期40卷 14-20页

作者：吉红香黄本胜邱静张之琳郑泳秦雁广东省水利水电科学研究院广州510635 广东省水动力学应用研究重点实验室广州510635 河口水利技术国家地方联合工程实验室广州510635

美国纽约湾区、旧金山湾区和日本东京湾区发展迅速,已在水资源、供水、防洪和水生态保护等方面颁布了多项法律法规,实施了多项有效的工程措施,在保障湾区经济社会快速增长的同时又满足湾区水安全保障的需求,已成为公认的国际一流湾区。... 详细信息

美国纽约湾区、旧金山湾区和日本东京湾区发展迅速,已在水资源、供水、防洪和水生态保护等方面颁布了多项法律法规,实施了多项有效的工程措施,在保障湾区经济社会快速增长的同时又满足湾区水安全保障的需求,已成为公认的国际一流湾区。从水资源配置、节水、防洪和流域治理等方面分析了国际一流湾区水安全现状,探讨了其在破除资源约束、应对极端天气和生态环境保护等方面解决问题的方法和成功经验。结合粤港澳大湾区水资源特点,以及在面临水资源瓶颈、极端天气和生态环境保护中的问题,提出了推动水管理湾区协同与治理、强化水资源配置网、推进农田和家庭节水新产品和新技术的研究和应用、推动输水管道提升、推进洪水保险制度以及水生态环境系统治理等建议,为粤港澳大湾区水安全保障和高质量发展提供借鉴。

关键词：水安全治理策略高质量发展一流湾区粤港澳大湾区

用以确定排涝泵站规模的感潮河道模型试验研究

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长江科学院院报 2023年

作者：刘中峰黄本胜刘达李明广东省水动力学应用研究重点实验室广东省水利水电科学研究院广东省水安全科技协同创新中心河口水利技术国家地方联合工程实验室

合理确定泵站规模一直是感潮河道排涝工程设计中的关键问题。通过建立物理模型，在选定的水文边界条件和相应工程运行要求下，对某感潮水系两座涌口泵站规模进行了试验研究。试验发现，受限于河涌过流能力，泵站规模存在临界值，超过该... 详细信息

合理确定泵站规模一直是感潮河道排涝工程设计中的关键问题。通过建立物理模型，在选定的水文边界条件和相应工程运行要求下，对某感潮水系两座涌口泵站规模进行了试验研究。试验发现，受限于河涌过流能力，泵站规模存在临界值，超过该值后，泵站规模即使再进一步增加，水位也不会继续下降；泵站抽排对某位置水位的降低效应与泵站和该位置之间的距离密切相关，距离越近，水位降低越明显。基于上述认识，通过试验确定了满足水位管控要求的两座泵站规模的合理组合：距离相对较远的温涌泵站为80m3/s，较近的金紫涌泵站为130m3/s。试验方法和主要成果可为工程方案比选及优化提供重要依据，对类似河涌整治工程也具有一定的借鉴意义。

关键词：感潮河道排涝泵站规模物理模型试验水位