溪洛渡-向家坝梯级水库汛末蓄水时间与目标决策研究

针对梯级水库运用过程中蓄水与排沙之间矛盾,本文以溪洛渡-向家坝梯级水库为例,考虑上游修建白鹤滩水库条件,对两座水库汛末蓄水时间进行了优化研究.首先讨论两库蓄水时间调整对梯级水库发电、航运以及泥沙淤积的影响;然后构建梯级水库水沙联调多目标决策模型对两库蓄水时间进行优化决策,得到溪洛渡—向家坝梯级水库蓄水时间与多年平均发电量和库容淤损率之间的非劣解集;最后应用加权理想点评价模型对非劣解进行评价,给出不同目标权重下满足发电和减淤要求的梯级水库最佳蓄水方案.结果表明,(1)增加梯级水库发电量,势必要提前水库汛末蓄水时间,这必以增加库容淤损率为代价;(2)各目标权重不同,最优方案不同.当泥沙目标权重较大时,溪洛渡水库9月21日蓄水比9月11日蓄水好,且泥沙目标权重越大,最优方案对应的向家坝水库蓄水时间越晚;当发电目标权重较大时,溪洛渡水库9月11日比9月21日蓄水好,且发电目标权重越大,最优方案对应的向家坝水库蓄水时间越早.研究成果可为溪洛渡—向家坝梯级水库正式建成后制定合理的调度运用方案提供科学的依据.     

金沙江下游梯级水库消落带空间分布特征

金沙江下游干流乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4大梯级电站建成蓄水运行，在库区形成大面积水库消落带(Water Level Fluctuating Zone,WLFZ)，明确该消落带空间分布特征对库区生态环境保护和水库安全运行具有重要意义.以金沙江下游4个梯级水库消落带为研究对象，基于12.5 m的AlosDEM数据，利用ArcGIS软件的水文和空间分析功能，结合野外详查，对4个库区不同县域、高程、坡度和干支流的消落带总面积进行综合分析.结果表明：(1)四大梯级水库消落带总表面积231.02 km²，投影面积为202.88 km²，其中干流表面积142.12 km²，支流表面积88.90 km²；白鹤滩、溪洛渡、乌东德和向家坝4个库区消落带表面积分别为96.62、65.60、56.29 km²和12.51 km²；(2)消落带的分布共涉及云南省和四川省7个州(市)、22个县(区)，其中巧家县消落带面积占比最大；(3)在海拔梯度上，乌东德水库消落带表面积呈现随...     

下期看什么？

正特辑白鹤滩水电站金沙江是长江的上游河段,流域形状狭长,地形北高南低。金沙江中蕴藏着巨大的水能资源。长江三峡集团在金沙江下游开发建设了乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4座梯级电站。其中,总装机容量仅次于三峡水电站、世界在建规模最大的巨型水电站—白鹤滩水电站,2021年4月正式开始蓄水,首批机组将于7月实现投产发电。白鹤滩水电站以发电为主,兼有防洪、拦沙、航运等作用,是我国实施"西电东送"战略的骨干工程。     

白鹤滩水电站——拥有多项世界第一

正金沙江是长江的上游河段,那里蕴藏着巨大的水能,中国长江三峡集团有限公司正在建设一座巨型水电站—白鹤滩水电站。白鹤滩水电站的装机容量为1600万千瓦,是仅次于三峡水电站的世界第二大水电站,是新时代大国重器。在金沙江下游,中国三峡集团开发建设了乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4座梯级水电站。白鹤滩水电站位于第2级,是其中装机容量最大的一座。白鹤滩水电站开发任务以发电为主,兼顾防洪、航运,并促进地方经济社会发展,是实施"西电东送"的国家重大工程。     

关于三峡水库内源污染控制的研究

根据三峡水库泥沙淤积情况和泥沙在库区污染物迁移转化中的作用,指出水库持续不断的泥沙淤积可能成为今后三峡水库污染物的重要来源之一——内源污染。笔者认为,以前提出的以减淤、增容为目标的“双汛限”和“多汛限”等优化调度方式,同样对于清除水库河床表面淤泥、尽量消除污染物在水库的累积具有重要作用。建议三峡工程以汛期优化调度为基础,研究建立防洪、减淤与水库污染控制和改善上下游生态环境相结合的综合调度措施。     

巨型水轮机的稳定性问题

我国水能资源蕴藏丰富,为世界首位。除在建的长江三峡电站和黄河拉希瓦等巨型电站外,包括澜沧江、雅砻江和金沙江在内的一些高山峻岭中的江河都具备建设巨型水电站的条件,并已纳入国家能源开发计划。目前正在建设和近期开工的大型水电站有:龙滩、小湾、向家坝、溪洛渡、乌东德和白鹤滩等,这些电站的巨型水轮机的容量都在800MW左右。     

基于历史输沙率的水库悬移质泥沙淤积计算

水库泥沙淤积是电站运行管理中必须掌握的重要信息,梯级水电开发淹没了原有水文观测站断面,导致缺乏用于计算淤积量的出入库泥沙观测资料.论文提供一种较为精确估算梯级水库淤积的计算思路,选取小湾水库为案例,通过比对2015年与历史时期水库汇水区内气象站降雨资料,选用与2015年降雨量近似年份的输沙率,进行出入库悬移质输沙量的计算;采用Brune模型计算梯级水库拦沙率;综合考虑出入库输沙量与上下游水库的拦沙量,计算获得2015年小湾电站的库区淤积量为11.45×106t.研究结果为小湾水库水沙科学调度和安全运行提供理论依据.所使用的方法和研究结果可以为其它水库开展年淤积量计算提供技术参考.     

乌东德-白鹤滩枢纽间河段通航流态的三维数值模拟

采用数值模拟方法,对金沙江乌东德、白鹤滩枢纽建成后,乌东德-白鹤滩河段的通航问题进行了初步研究.基于ELCIRC模型,采用非结构网格,选取不同的下泄流量和水位控制条件,进行了水库联合调度条件下航道水流条件的三维数值模拟.分析了满足航深的条件下两坝间河段可能出现的局部碍航流态.计算结果表明,当乌东德水电站下泄流量为10,059,m3/s时,两坝间的航深基本能够满足四级航道标准;当下泄流量为1,830,m3/s和6,178,m3/s时,局部可能出现碍航流态,如金沙江与小江的汇流口处水流将呈现立轴环流.研究结果可为乌东德、白鹤滩枢纽的联合调度提供参考依据.     

试论三峡工程泥沙问题

在三峡工程论证中,各方面提出的意见中有一部分与泥沙有关。为了便于进一步讨论,现据我们的浅薄认识,对若干与泥沙有关的问题提出看法如下。一、三峡水库可以长期保留调节库容有人说水库总是有寿命的。如果这句话指的是水库在一定时间内都会因泥沙在水库内淤积而使水库完全丧失其调节库容,则对规划中的三峡水库是不适用的。三峡水库的运用方式,川江的水沙特点和库区地貌使三峡水库可以长期保留大部分调节库容。     

三峡水库蓄水前后皇华城河段水流条件变化及泥沙冲淤分析

皇华城河段位于三峡水库常年回水区,下距三峡大坝354 km。河段平面形态呈"S"形,天然时期呈汛淤枯冲、具有年际间平衡特性。受三峡水库蓄水影响,皇华城河段水位大幅抬升,流速变缓,河势发生较大改变,导致泥沙大量落淤,已成为库区淤积最严重的河段之一。根据实测地形、来水来沙资料,通过统计分析和数学模型相结合的方法,分析了研究河段蓄水前后水流条件变化及泥沙冲淤特性,以及水力学条件变化与泥沙淤积的统计关系,初步预测了河段泥沙淤积的发展趋势。     

三峡工程泥沙调度

三峡水库建在径流丰沛的长江。对于这样的水库改善泥沙调度有可能减少水库淤积,显著提高水库效益。文章对蓄清排浑和双汛限调度方案的良好效果做了简略说明。所使用的数学模型除与模型试验资料做过比较外,还引用了黄河下游10年的不恒定输沙资料进行了率定和验证,结果比较接近。鉴于三峡工程十分重要,现阶段成果还只看成是初步的,正安排进一步用模型试验及其他数模校核。     

白沙水库一维泥沙数学模型及电厂取水方案计算

根据白沙水库的水沙运动特点和库区地形条件，考虑了悬移质、推移质泥沙及水库异重流因素建立了一维全沙不平衡非耦合数学模型。利用１９７９年￣１９８７年连续９年的库区淤积量资料对模型进行了验证。在设计来水来沙及水库调节条件下，应用所建模型预演了未来３０年水库淤积对电厂职水口的影响。结果表明：白沙水库运行３０年后，输水洞上层闸门不会被淤死，仍能正常输水，保证电厂的取水发电。     

白沙水库—维泥沙数学模型及电厂取水方案计算

根据白沙水库的水沙运动特点和库区地形条件,考虑了悬移质、推移质泥沙及水库异重流因素建立了一维全沙不平衡非耦合数学模型．利用１９７９年～１９８７年连续９年的库区淤积量资料对模型进行了验证．在设计来水来沙及水库调节条件下,应用所建模型预演了未来３０年水库淤积对电厂取水口的影响．结果表明：白沙水库运行３０年后,输水洞上层闸门不会被淤死,仍能正常输水,保证电厂的取水发电．     

水库蓄水后长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区干流溶解氧时空分布

水体的溶解氧(DO)是表征水体健康的重要指标之一。为研究金沙江下游向家坝与溪洛渡水库蓄水前后,"长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区"(以下简称"保护区")干流河道内溶解氧时空分布特征,2012-07—2013-11(期间向家坝进行了3次蓄水,溪洛渡进行了1次蓄水),在保护区及其上下游干流布设了7个监测站点,对水温、溶解氧质量浓度等指标进行了监测和分析。结果表明:1)4次蓄水过程坝下断面均出现了溶解氧过饱和现象;2)开始蓄水后溶解氧浓度与饱和度明显增加;3)支流入汇对干流溶解氧水平会产生一定的影响;4)河道内溶解氧溶度的增加与年际内水温周期变化及水库泄流调度引起的水气掺混有一定关系。     

三峡工程应认真贯彻先按156米运用和移民的初期方案

针对三峡工程成败关键的水库移民和泥沙淤积两大问题 ,全国人大通过的三峡工程议案中所提“初期先按１５６米蓄水运用”的建设方案 ,其意图既“有利于移民安置 ,又可验证泥沙淤积对库尾航道、港口的影响”。而如按现在安排的于２００９年提高蓄水位至１７５米 ,将不利于移民安置 ;再则 ,如遇大洪水 ,为长江中下游防汛而要求三峡水库蓄洪至防洪库容的１７５米时 ,将致使大量泥沙淤积在重庆港区 ,进而酿成长江上游断航的严重祸害。若此 ,将应验周恩来总理１９７２年提出的警告 :“长江上如果出了问题 ,砍头也不行 ;这是国际影响的问题 ,是要载…     

三峡工程应认真贯彻先按156米运用和移民的初期方案

 针对三峡工程成败关键的水库移民和泥沙淤积两大问题, 全国人大通过的三峡工程议案中所提”初期先按156米蓄水运用“的建设方案, 其意图既”有利于移民安置, 又可验证泥沙淤积对库尾航道、港口的影响“.而如按现在安排的于2009年提高蓄水位至175米, 将不利于移民安置; 再则, 如遇大洪水, 为长江中下游防汛而要求三峡水库蓄洪至防洪库容的175米时, 将致使大量泥沙淤积在重庆港区, 进而酿成长江上游断航的严重祸害。若此, 将应验周恩来总理1972年提出的警告: “长江上如果出了问题, 砍头也不行; 这是国际影响的问题, 是要载入党史的问题。”     

三峡枢纽水库运行调度

三峡枢纽自2003年初步蓄水以来,工程建设进度、库区移民安置、地质灾害治理等较初步设计有所提前,泥沙淤积情况明显好于预期,三峡枢纽提前实现了分期蓄水目标。同时,随着运行条件的变化,三峡水库在汛限水位浮动、中小洪水调度、提前蓄水等方面进行了优化调度尝试,取得了较好的防洪、抗旱、航运、供水、生态等综合效益。尤其是2010年,汛期三峡水库实施了中小洪水调度,拦蓄洪量达到266亿m3,洪水资源利用充分;汛末采取了蓄水与汛期防洪运用相结合的方式,进一步利用汛末洪水资源,首次实现了175 m蓄水目标,枢纽开始全面发挥正常运行期的综合效益。     

三峡水库诱发地震的监测与预报（英文）

三峡水利枢纽规模宏大,举世瞩目,具有巨大的防洪、供水、发电、航运等综合效益,是开发治理长江的骨干工程.三峡工程建在坚实的花岗岩基础上,三峡水库已初步形成.根据最大历史地震震级并适当加权,确定库区最大可信地震为6级左右.在仙女山和九湾溪断裂一带,(距坝址为18km)存在诱发地震的可能,震级ML在5.0~5.8级.对坝址的影响烈度为VI度,不会对按烈度VII度设防的枢纽主要建筑物构成直接威胁.三峡水库蓄水运行后,地震频次与强度虽有所增加,但地震活动仍保持在三峡地区原有弱地震活动本底状态[1,2].三峡工程在1993年开工,2009年全部建成.三峡水库在2003年6月开始蓄水,并从2010年10月26日起,连续6年试验性蓄水到175m.三峡水库总长660km,平均宽度1.0~1.5km,总水域面积1 084km2.随着库水位升高,库容及水域面积加大,发生水库诱发地震的可能性也将加大.必须加强对三峡水库诱发地震的监测与预报,预防地震及地质灾害,确保工程建设及运行安全,构建和谐社会,促进库区长治久安.     

三峡水库诱发地震研究综述

三峡水利枢纽规模宏大,举世瞩目,具有巨大的防洪、发电、航运等综合效益,是开发治理长江的骨干工程.三峡工程已于2003年6月蓄水、永久船闸通航,7月第一批机组发电;2009年全部工程竣工投产.三峡水库已初步形成,随着蓄水位上升,库容加大,诱发水库地震的可能性也将加大.根据最大历史地震震级并适当加权,确定库区最大可信地震为6级左右.在仙女山和九湾溪断裂一带(距坝址为18 km)存在诱发地震的可能,震级MS=5.0~5.8级.对坝址所受影响烈度为Ⅵ度,不会对按烈度Ⅶ度设防的枢纽主要建筑物构成直接威胁.必须加强对三峡水库诱发地震的研究、监测及预报,预防地震及地质灾害,确保工程建设及运行安全,构建和谐社会,确保长治久安.本文搜集国内外及三峡水库有关地震研究、监测及预报资料,对三峡水库诱发地震研究进行综述,供参阅指正.     

考虑西线引水的黄河上游调水调沙潜力研究

针对黄河上游宁蒙河段泥沙淤积、河道萎缩等问题,在保障黄河上游发电、防洪、防凌、供水等目标的前提下,分析未来南水北调西线工程对梯级水库调水调沙潜力的影响.分析了龙、刘水库调水调沙的关键控制性指标,构建了调水调沙方案集,建立了调水调沙模型,并采用逐步优化嵌套动态规划逐次逼近算法求解.结果表明:(1)龙、刘水库在4月下泄调沙水量,可为汛期预腾防洪库容,既可缓解河道泥沙淤积,又可保障水库及下游河道的防洪安全;(2)各方案均能满足发电及供水的通量要求,但调沙对发电效益产生负面影响;(3)现状年调沙潜力为平均4年1次;远景年西线引水后,调沙潜力将有所提高,最大为平均2年1次.研究成果探明了黄河上游调水调沙的可行空间,阐明了西线引水对多目标的影响,为指导黄河上游水资源利用提供了理论依据.