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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

作者：荆平飞李肖男郭率鲁军傅巧萍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

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。本研究通过对2022年以三峡为主的上游水库群补水调度情况的回顾分析，得到各个控制站点对三峡水库枯水期调... 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。本研究通过对2022年以三峡为主的上游水库群补水调度情况的回顾分析，得到各个控制站点对三峡水库枯水期调度的响应情况；通过三峡水库近5年枯水期的实际调度情况，分析得到了三峡水库满足航运、灌溉、城市供水、抵御咸潮入侵等需求的下泄流量约束；采用水量调度试算方法，拟定不同来水条件、调度参数对三峡水库的蓄水目标及对供水的保障情况展开分析。研究提出了针对特枯水年三峡水库补水调度的策略，即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”。

关键词：三峡水库水量调度试算特枯水年补水调度策略

深埋长隧洞穿越富水断层带涌水突泥风险预判与处理措施研究

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：喻久康童蕾严俊付强叶茂汪正中国三峡建工(集团)有限公司长江勘测规划设计研究有限责任公司长江三峡勘测研究院有限公司(武汉) 中国水利水电科学研究院

随着我国西部大开发战略向纵深推进，西南地区大规模开展基础设施建设。西南地区地质条件复杂，在隧洞、电站地下厂房、跨流域引调水等地下工程中多遇到软岩大变形、塌方、岩爆、涌水突泥等地质灾害，其中尤以涌水突泥灾害最为严重。本... 详细信息

随着我国西部大开发战略向纵深推进，西南地区大规模开展基础设施建设。西南地区地质条件复杂，在隧洞、电站地下厂房、跨流域引调水等地下工程中多遇到软岩大变形、塌方、岩爆、涌水突泥等地质灾害，其中尤以涌水突泥灾害最为严重。本文以滇中引水工程深埋长隧洞香炉山隧洞2#下游段工程实践为背景，对穿越富水活动断裂带的地质背景、开挖过程中揭露地质条件进行分析，及时研判施工安全风险，并提出处置措施建议，为隧洞安全、顺利穿越富水活动断裂带提供了基础依据，也为类似深埋长隧洞穿越富水断裂带提供一定的借鉴意义。

关键词：活动断裂带滇中引水工程涌水突泥风险预判灌浆

我国典型水电站工程安全监测仪器服役时变模型研究

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长江科学院院报 2024年

作者：童广勤耿峻郑栋陈子寒张弛薛奕超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流域枢纽运行管理中心

水电站工程安全监测仪器服役时长和时变特性，是影响工程安全监测设计、实施和运行管理的核心因素之一，然而国内外却鲜有对于安全监测仪器服役时变规律的研究。本文收集了我国10个水电站工程安全监测仪器服役表现的实际大样本数据，总... 详细信息

水电站工程安全监测仪器服役时长和时变特性，是影响工程安全监测设计、实施和运行管理的核心因素之一，然而国内外却鲜有对于安全监测仪器服役时变规律的研究。本文收集了我国10个水电站工程安全监测仪器服役表现的实际大样本数据，总结其重要时间节点，统计其监测仪器总失效率，揭示了安全监测仪器失效率的时变规律。结果表明：施工期，7个工程监测仪器失效率增量模型符合正态函数，6个工程监测仪器失效率增量先增后减，拐点出现在施工期的51%～84%处；3个工程失效率持续上升。运行期，工程监测仪器失效率均呈平稳上升趋势，符合线性模型。本文所提出的安全监测仪器服役时变模型均能有效预估各工程安全监测仪器失效率变化情况。

关键词：水电站工程安全监测仪器仪器完好率仪器服役时变特性仪器服役时变模型

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干热河谷岸坡消落带砂岩节理劣化机制研究

岩石力学与工程学报 2024年

作者：邓华锋肖瑶李建林王文东张景昱宛良朋王团乐三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室中国三峡建设管理有限公司长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)

乌东德库区处于干热河谷区域，在库水位周期性升降变化条件下，消落带岩体处于热湿循环作用状态。为研究热湿循环作用下节理岩体的损伤演化机制，设计进行了砂岩节理热湿循环和重复剪切次序作用试验，分析砂岩节理的剪切性能、节理面形... 详细信息

乌东德库区处于干热河谷区域，在库水位周期性升降变化条件下，消落带岩体处于热湿循环作用状态。为研究热湿循环作用下节理岩体的损伤演化机制，设计进行了砂岩节理热湿循环和重复剪切次序作用试验，分析砂岩节理的剪切性能、节理面形貌特征及能量参数的演化规律。研究结果表明：(1)在12个热湿循环周期内，砂岩节理面的剪切力学参数和形貌参数均呈先快速降低后缓慢趋稳的劣化规律，其中前3个周期各参数劣化幅度明显较大，而后劣化趋势逐渐变缓，并在8个周期后趋于稳定；(2)随着热湿循环周期的增加，砂岩节理在剪切过程中的总能量和耗散能逐渐减小，其变化趋势与力学参数一致，比较而言弹性能变化相对较小，耗散能变化趋势明显；(3)热湿循环作用下砂岩节理剪切性能的损伤机制包括三方面：一是热湿循环对岩壁强度和节理面形貌的损伤作用，二是重复剪切作用对节理面形貌的改变和岩壁一定深度范围内岩体的损伤作用，三是热湿循环和重复剪切次序作用对节理面损伤的相互促进作用。相关研究方法和结果可为干热河谷区域库岸边坡消落带岩体节理的热湿循环损伤劣化分析提供较好的参考。

关键词：岩石力学消落带热湿循环剪切性能能量演化劣化机制

三峡大坝下游突发水污染事故水量应急调度模拟研究

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水利水电技术(中英文) 2024年

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20t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20000～30000m3/s时为2～3d，枯水期6000m3/s时约为4d；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1～4h，且持续时间越长，效果越好；应急调度介入时间提前5h会使得污染团达到取水口的时间提前1～2h；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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城市内湖底泥特性及资源化利用分析

人民长江 2024年

作者：黄嘉良方宁郭亚丽李文浩次瀚林郭林松中国长江三峡集团有限公司上海勘测设计研究院有限公司

当前园林绿化用土是城市内湖底泥资源化利用的主要途径之一，但资源化利用过程中可能存在的环境污染风险问题不容忽视，因此了解底泥特性是指导资源化利用途径的基础。以江西省九江市甘棠湖、南门湖疏浚底泥为研究对象，检测疏浚底泥的... 详细信息

当前园林绿化用土是城市内湖底泥资源化利用的主要途径之一，但资源化利用过程中可能存在的环境污染风险问题不容忽视，因此了解底泥特性是指导资源化利用途径的基础。以江西省九江市甘棠湖、南门湖疏浚底泥为研究对象，检测疏浚底泥的基本理化性质、营养肥力指标、重金属含量及多环芳烃含量，系统分析其底泥特性并探究其资源化利用方式的匹配性。结果表明，内湖疏浚底泥的有机质平均含量为45.5g/kg，pH值为5.7，水解性氮平均含量为130.7mg/kg，有效磷平均含量为62.6mg/kg，速效钾平均含量为248.7mg/kg，基本理化性质及营养肥力指标均满足《绿化种植土壤》（CJ/T340-2016）指标，同时重金属、多环芳烃等典型污染因子在《绿化种植土壤》、《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》要求范围内。核算了利用疏浚底泥制备绿化种植土用于绿化工程的成本，相比采购种植土，成本显著降低30.5%。综上所述，针对养分含量高、重金属污染程度低的城市内湖底泥，经进一步处理后可用于园林绿化及种植土制备，其资源化利用潜力较大。研究成果可为具有共性城市的内湖底泥处理处置去向及城市建设用土选择提供数据支撑和意见参考。

关键词：疏浚底泥泥质特性资源化利用重金属

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三峡水库水面蒸发年内滞后效应分析

湖泊科学 2024年第3期36卷 890-900页

作者：王晓春闫金波吕超楠王伟杰林涛涛韩松俊中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局宜昌443000 中国长江三峡集团有限公司宜昌443100

水面蒸发在季节变化上相比净辐射等气象要素的相位延迟反映了水体储热对水面蒸发的影响,量化这一对气象要素波动的滞后响应对理解和估算深水水库(湖泊)蒸发非常重要。三峡水库等河道型深水水库的水位和面积具有显著周期性变动,使得其水... 详细信息

水面蒸发在季节变化上相比净辐射等气象要素的相位延迟反映了水体储热对水面蒸发的影响,量化这一对气象要素波动的滞后响应对理解和估算深水水库(湖泊)蒸发非常重要。三峡水库等河道型深水水库的水位和面积具有显著周期性变动,使得其水面蒸发的响应模式更为复杂,而目前对其认识非常薄弱。本文利用2013年8月—2020年7月三峡水库巴东站水面蒸发场和陆面蒸发场的蒸发和气象观测数据,分析了水面蒸发的季节变化及其年内滞后效应。结果表明:水面蒸发场蒸发量在年内的8和12月呈现双峰变化,与只有8月单峰值的陆面蒸发场蒸发量显著不同。水面蒸发场蒸发量相对净辐射、平均气温和水面温度分别存在4、3和2个月的滞后,而陆面蒸发场蒸发量相对滞后时间均在1个月以内;水面与陆面蒸发场相比,水温、蒸发量和水面与大气饱和差之间的滞后时间分别为1、3和4个月,而平均气温和净辐射之间不存在滞后。本文揭示出三峡水库巴东段水面蒸发年内滞后效应主要受到水库水温引起的水面与大气饱和差在季节上滞后的影响,需通过深入分析水温的时空变化来明确整个三峡水库的水面蒸发特征。

关键词：水面蒸发滞后效应水体储热三峡水库水温变化

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考虑新能源消纳的黄河上游水电站群生态优化调度研究

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水资源保护 2024年第3期40卷 20-27页

作者：陈述陈琼任康张鑫凯李智三峡大学水电工程施工与管理湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 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湖北武汉430010

为降低黄河上游水电站群调度中新能源消纳对河流径流情势和生态完整度的影响,以河流径流情势变化最小、水电站群发电量最大、发电出力平稳性最高为目标,建立了风水光多能互补系统生态调度模型,采用多目标进化算法求解,探讨了多能互补系... 详细信息

为降低黄河上游水电站群调度中新能源消纳对河流径流情势和生态完整度的影响,以河流径流情势变化最小、水电站群发电量最大、发电出力平稳性最高为目标,建立了风水光多能互补系统生态调度模型,采用多目标进化算法求解,探讨了多能互补系统发电出力、新能源消纳及河流生态保护之间的均衡关系。结果表明:水电站群发电量和河流生态保护目标之间呈现明显的竞争关系,多能互补系统的发电出力波动越大,水电站群发电量越大,径流情势变化也越大;入库径流量越大,水电站群生态调度对径流情势的影响越小;多能互补系统生态调度对径流情势的影响主要集中在年发生高/低流量脉冲次数和流量平均增加率/减少率这两项指标,在枯水年发电量最大的调度结果中,年发生低流量脉冲次数和流量平均减少率指标的变化最大。

关键词：新能源消纳生态调度水电站群多能互补系统多目标进化算法黄河上游

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基于水位低通滤波的入库流量反推方法研究

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：王鹏翔殷兆凯张子平许红断马安国黄迪翟然梁犁丽中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院湖北清江水电开发有限责任公司

[目的]准确的入库流量数据是水库调度运行及水文预报依赖的重要基础数据，但经由水量平衡法直接推求的入库流量过程通常呈锯齿震荡且存在大量异常负值，现有通用方法在平滑效果及适用性方面还有待进一步提升。[方法]从造成入库流量锯齿... 详细信息

[目的]准确的入库流量数据是水库调度运行及水文预报依赖的重要基础数据，但经由水量平衡法直接推求的入库流量过程通常呈锯齿震荡且存在大量异常负值，现有通用方法在平滑效果及适用性方面还有待进一步提升。[方法]从造成入库流量锯齿震荡的直接原因入手，采用低通滤波方法，除去掺杂在水位数据中影响水位库容计算的高频噪声，减少其对入库流量推求的影响。[结果]结果显示：（1）对于整个流量过程，水位低通滤波方法计算所得入库流量数据中的负值占比仅为3.20%，负值均值仅为-29.76 m3/s，平滑改善度为0.77，表现最佳，滑动平均法次之，五点三次法最差；（2）对于不同量级典型洪水过程，低通滤波方法在保证了较好平滑改善度的前提下减少了平滑处理对洪峰和峰现时间的影响。[结论]结果表明：基于水位低通滤波的入库流量反推方法计算及原理简单，在保证了较好平滑改善度的前提下，大大减少了入库流量过程中的异常负值，同时对洪峰和峰现时间的影响较小，可以有效提升入库流量反推结果的合理性。

关键词：入库流量数据平滑低通滤波水库水位影响因素