三峡水库汛前消落期优化调度方式研究
三峡水库航运优化调度蓄水方案研究
变 动 回水 区具 有 水库 和 河道 的双重 特 点 ， 其 蓄水 后 的泥 沙淤 积对 于航 运 至关 重要 。三峡 枢 纽试 验性 蓄 水 以来 ， 泥沙 问题 对 于航 道 影 响 日益 明 显 ， 主 要体 现 在 常年 库 区上段 和 变动 回水 区 中上段 。具 体有 两 个 方 面： 一 是 常年 库 区上 段 蓄水 以来 泥沙 淤 积严 重 ， 部 分河 道 河床 底部 高 程抬 高对 航 道条 件造 成影 响 ； 二 是变 动 回水 区 中上 段 虽 然 在试 验 性 蓄水 期 间主 航道 并 未 出现大 范 围 的 累积性 淤 积 ， 但 在 部分 区域 如 青 岩 子 、 桃 花
岛右槽人 口、 郭家沱等部位出现累积性淤积现象。通过对 比三峡水库蓄水前后重庆河段的泥沙冲淤与蓄水 的关系 ， 可得 出以下结论 ， 天然情况下 ， 汛后 ９月中旬至 ｌ ２ 月中旬为该河段走沙期 ， 年 内泥沙的冲淤基本平 衡； 水 库 蓄水 后 ， 改 变 了天 然 走 沙 使 得 每 年走 沙 时 间 推 迟至下一年度的枯季消落期 。从减少变动 回水区浅滩泥沙淤积 ， 避免消落期冲刷不及 的角度出发 ， 对三峡水 库 的蓄水 期 运用 ， 应 协调 考 虑汛 后走 沙 问题 。
水 变动 区 河段 淤积 的 不利 影响 ． 提 高对 坝 下 河 段 浅 滩 的 冲 刷 效 果 ， 并 保 证 三 峡 水 库按 时 蓄 满 。
关键词 ： 三峡枢纽 ； 蓄 水； 长江航运 ； 优 化 调 度
中 图分 类号 ： Ｕ ６ ９ ２ ． ４
文献标识码 ： Ａ
文章编号： １ ６ ７ １ － ９ ８ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ５ ９ — ０ ４
三峡水库综合利用调度关键技术研究与实践
［收稿日期］ ２０１１－０５－１２［基金项目］ “十一五”国家科技支撑计划项目（２００８ＢＡＢ２９Ｂ０８）；水利部公益性行业专项经费项目（２００８０１０３５）［作者简介］ 刘丹雅（１９５４—），女，湖南新田县人，教授级高级工程师，主要从事水利水电规划、水库调度等方面的研究；Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｄａｎｙａ＠ｃｊｗｓｊｙ．ｃｏｍ．ｃｎ三峡水库综合利用调度关键技术研究与实践刘丹雅，纪国强，安有贵（长江水利委员会长江勘测规划设计研究院，武汉４３００１０）［摘要］ 为全面提升三峡工程的综合利用效益，三峡水库蓄水以来对规划设计的水库调度方式进行了优化研究与实践。
文章对其关键技术进行分析总结，主要有协调防洪、发电、航运、供水和生态等多目标需求的技术、调度风险控制技术、调度决策优化技术、编制调度规程以规范调度工作等。
通过分析以寻求不断完善三峡水库综合利用调度方式的路径，力求实现三峡工程效益最优，成为环境友好且对社会公益性贡献突出的跨世纪宏伟工程。
［关键词］ 三峡水库；综合利用；优化调度决策；风险控制［中图分类号］ ＴＶ６９７ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １００９－１７４２（２０１１）０７－００６６－０４1 前言三峡工程具有防洪、发电、航运和枯期向下游补水等巨大的综合利用效益，其水库调度运用是实现这些效益的重要手段。
三峡水库正常蓄水位为１７５ｍ，有防洪库容２２１．５亿ｍ３，兴利调节库容１６５亿ｍ３，具有年调节能力。
三峡水库蓄水运用以来，为提前、高效、全面发挥三峡工程的综合效益，实现蓄水１７５ｍ的目标，结合水库蓄水运用的实践，开展了一系列水库调度运用方案的深入研究和优化工作以及调度规程编制工作，为三峡工程的科学调度运用提供了技术支撑，对推进三峡工程全面发挥效益起了重要作用。
2 三峡—葛洲坝梯级调度规程编制２００３年６月三峡工程开始蓄水至１３５ｍ，实现围堰发电及通航，这标志着三峡工程从勘测设计、建设走向运用且逐步发挥效益的阶段。
长江三峡水库枢纽调度优化研究
长江三峡水库枢纽调度优化研究长江三峡水库的建设成为了中国乃至世界上一项具有里程碑意义的工程。
随着其建设的逐渐完善，长江三峡水库枢纽调度优化的研究因此而展开，这是全球水力发电领域的一大研究难题。
长江三峡水库枢纽调度优化旨在通过最优控制来获得最佳水资源利用效果，如实现旱涝季节国家用水需求的合理分配、确保生态环境水质的稳定保持、增强控制水位进行洪水预警和防范等。
为了达到这一目的，必须进行调度优化，即根据长江三峡水库枢纽水能存储特性进行水位控制策略的优化。
目前，调度优化主要涉及到两个方面：一是适应变化的环境、满足广泛需求的水资源供应与各类工程的需求；二是对水库枢纽的运营模式进行分析与调整，以求效益的最大化。
因此，调度优化问题包括调度算法、调度规律、调度时间等的综合考虑。
从调度的理念出发，水库枢纽及其管理机构应继续推进以水量为中心的操作模式，并逐渐将其扩展至以生态、航运、渔业、灾害监测、水质监测等为中心的多方面操作，以实现长江三峡水库枢纽的综合治理。
为了实现长江三峡水库枢纽调度优化，必须依据长江三峡水库特点开展相应的研究。
目前，调度规律、调度时间、配合水库运行等都已经成为长期研究的内容。
在研究中，采用了优化模型、计算机仿真、概率分析、生态学、经济学和生产力手段等方法，以及长江三峡水库运行实例的观测以及相关数据分析，以求得最佳的长江三峡水库枢纽调度方案。
长江三峡水库枢纽在挖掘水能、调度用水、防洪等方面都具有重要意义。
随着国家生态建设和区域协调发展战略的推进，长江三峡水库枢纽的调度优化研究将成为探讨长江水域及其流域生态、经济、社会等协调发展模式的重要基础。
在未来，长江三峡水库枢纽调度优化的研究将面临更高的挑战，同时也将为其管理部门提供更加有效、稳定、可持续的水资源调度策略，从而使得长江三峡水库枢纽真正成为长江流域水资源利用的“活”库、可持续发展的支撑点。
三峡水库减淤增容调度方式研究
转三峡水库减淤增容调度方式研究三峡水库减淤增容调度方式研究--多汛限水位调度方案周建军1，林秉南2，张仁1(1.清华大学水利水电程系；2.中国水利水电科学研究院)摘要：本文建议在汛期中小流量时(Q 35000m3/s)，将坝前水位维持在148~151m；出现汛情且流量更较大后，将坝前水位降低到143m；入库流量大于35000m3/s且短期预报将出现大于十年一遇洪水时，预泄洪水到135m.按这一调度，汛期约80%时间可以维持在较高水位，一般洪水期。
汛限水位143m不影响坝区通航，135m水位迎洪可大量增加防洪库客。
到100年后可减淤30亿m3，增加防洪库容约40亿m3.变动回水区减淤40%，优化了坝区水沙搭配，可改善通航条件。
降低库区洪水位，缓解防洪与移民的矛盾。
可对发电带来较大好处：提高发电效益，减少粗沙过机。
初期水库排沙比大于原方案，可减轻下游冲刷。
同时，可减小三峡汛初泄水与鄱阳湖防洪的矛盾。
关键词：三峡工程；汛限水位；减淤；防洪基金项目：国家杰出青年科学基金资助项目(59925921)作者简介：周建军(1960-)，男，四川什邡人，清华大学教授，主要研究方向：水力学及河流动力学。
本文是三峡水库减淤增容调度方式研究--双汛限水位调度方案[1]的续文。
三峡水库采用双汛限方案可以大量减少泥沙淤积，增加防洪库容，降低淤积引起的回水上延幅度及其对移民的不利影响等。
为持续发挥三峡水库的综合效益，汛期短时间内部分牺牲发电和航运效益是值得的。
长远看，双汛限方案对航运和发电也有相当的好处。
但是，双汛限方案对航运和汛期发电带来一定的不利影响。
为此，本文提出可基本保证三峡坝区不断航的多汛限水位调度方案。
对汛限水位进行了进一步优化，使三峡工程汛期发电等综合效益可进一步增加。
三峡工程初步设计确定汛限水位145m持续4个月。
这对汛期增加水库排沙、减少淤积是完全必要的。
然而从长江实际情况看，这期间库区的水沙过程差异非常大。
三峡水库消落区生态环境保护与调控对策研究
文章编号:100428227(2006)0420495207三峡水库消落区生态环境保护与调控对策研究范小华,谢德体,魏朝富(西南大学资源环境学院重庆数字农业重点实验室,重庆400716)摘 要:三峡水库建成后,由于水库调度引起库水位周期性的涨落,在库区两岸形成周期性变化的水陆交错区域即消落区。
消落区是水、陆生态系统的交错地带,具有生态脆弱性、变化周期性和人类活动频繁性等特点。
随着三峡工程逐步投入使用,人类活动对消落区的影响也逐渐增加,并且消落区自身存在生态脆弱性,如果不采取有效措施,它将影响三峡工程的正常运行和整个库区的可持续发展。
因此,针对消落区的水、土环境变化特点,分析了消落区土壤与水环境的相互影响,提出了利用生物缓冲带、复合生态、坡地农业、流域生态学、人工湿地及生态河堤等技术来对消落区生态环境进行保护与调控的措施。
关键词:三峡库区;消落区;生态环境;保护措施文献标识码:A 消落区是指因水位周期性变动而形成的一段特殊区域,是水、陆生态系统的交错地带,对水、陆生态系统具有双重影响,特别是对水生态系统的影响较为突出,人类活动对河流的影响如农业面源污染、土地利用变化等主要是通过消落区这一生态界面发挥作用的,它是河流生态修复的瓶颈和关键,因此,加强对消落区的研究是改善河流或湖泊水体质量的重要保证。
对于自然或人为因素引起水库周期性波动形成的区域,国内习惯称消落区、消落带、涨落带或消涨带等,国外所称的Riparian Zone(河岸带)与国内所称的消落区相近,从研究内容上看,国外河岸带研究集中在4个方面:①河岸带对N、P及农药的净化机理研究。
认为N的净化机理主要是通过N矿化、硝化作用、反硝化、植物吸收、N固定、氨挥发等方式来实现的;P的净化机理则是通过土壤和沉淀物吸附、植物吸收、微生物吸收、泥炭吸附[1～3]实现。
②河岸缓冲带研究。
提出坡度是决定缓冲带过滤效率的最重要变量[4],认为坡度越大,地表水流速越大,流经缓冲区的时间越短,因而拦截地表径流中沉积物和养分的效率就越低。
三峡水库汛末蓄水调度线优化研究
三峡水库汛末蓄水调度线优化研究石涛;胡铁松;曾祥;方洪斌【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2014(040)005【摘要】建立三峡水库蓄水优化调度模型,以防洪、发电和蓄水为目标对蓄水时机和蓄水进度同时优化;采用多种群混合进化粒子群算法(MSE-PSO)基于模拟-优化解法流程对模型进行求解,生成了不同起蓄时问的优化蓄水调度线.模型计算结果表明,在确保防洪标准不降低的前提下提前蓄水和加快蓄水进度都能增加发电和蓄水效益;若即使为考虑防洪安全将蓄水时间推迟,仍可通过加大蓄水进度来增加综合效益;并以9月份来水较枯的2009年和发生较大洪水的1966年作为典型年对优化蓄水调度线进行了验证.【总页数】5页(P62-65,94)【作者】石涛;胡铁松;曾祥;方洪斌【作者单位】武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072【正文语种】中文【中图分类】TV697(273)【相关文献】1.基于综合调度的三峡水库汛末蓄水研究 [J], 左建;陆宝宏;顾磊;朱从飞;甄亿位;刘欢;臧冬伟2.基于NSGA-Ⅱ方法的三峡水库汛末蓄水期多目标生态调度研究 [J], 戴凌全;王煜;蒋定国;王蒙蒙;郑铁刚;戴会超3.三峡水库汛末蓄水对长江中游航道条件影响及调度优化探讨 [J], 茆长胜;李彪4.长江上游大型水库运用对三峡水库汛末蓄水影响的初步分析 [J], 丁胜祥;王俊;沈燕舟;李中平5.考虑生态流量需求的梯级水库汛末蓄水调度研究\r——以溪洛渡-向家坝水库为例 [J], 李英海;夏青青;张琪;林伟;汪利因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三峡水库运行调度技术研究与实践
三峡水库运行调度技术研究与实践摘要：三峡水库是中国目前最大的水利枢纽工程，其运行调度是保障水库安全稳定运行和发挥其多重效益的关键。
本文主要探讨了三峡水库运行调度技术的研究和实践情况，包括三峡水库的特点、运行调度原则、运行调度技术和实践经验等方面，为提高三峡水库的运行调度水平，保障水库的安全稳定，提高水利经济效益和社会效益提供一定的参考和借鉴。
关键词：三峡水库，运行调度，技术研究，实践经验正文：一、三峡水库特点三峡水库是中国目前最大的水利枢纽工程，位于长江上游地区。
其主要特点是水量大，梯级布置，区域广阔，工程巨大。
其库容量达到了390 亿立方米，年发电量达到了1.17 万亿千瓦时，极大地促进了长江流域的发展。
但同时，三峡水库也面临着很多挑战，如水文环境变化、土地退化、库区安全和生态环境保护等问题。
二、运行调度原则针对三峡水库的特点和面临的挑战，需采用科学的运行调度原则。
包括以下几个方面：1.安全优先、保障供水和发电2.防洪优先、调节流量和保持水位稳定3.节约用水、维护生态和促进地方发展4.合理分配水利资源，重视社会效益和生态效益三、运行调度技术针对三峡水库的特点和运行调度原则，需采用先进的技术手段。
包括以下几个方面：1.水文预测技术通过对大量历史数据和实时监测数据的分析，可以建立水文变化模型，准确预测未来水文情况，为运行调度提供重要参考。
2.水位-流量关系技术通过对水库上下游区域的水位和流量数据的分析，可以建立水位-流量关系模型，实现水位和流量的优化控制，保障水库的安全稳定运行。
3.多目标优化技术针对三峡水库多个目标和多种限制条件，需采用多目标优化技术，通过建立数学模型，实现运行调度的科学化与优化化。
4.智能决策技术采用智能化的决策技术，通过对多种数据和信息的收集和分析，预测水文变化和洪水发生概率，实现智能预防、智能管理和智能控制。
四、实践经验三峡水库的运行调度实践经验表明，有效的运行调度技术可以提高水利经济效益和社会效益。
基于长江中下游生态环境改善的三峡水库优化调度方案研究
基于长江中下游生态环境改善的三峡水库优化调度方案研究三峡水利枢纽运行后,长江中下游至河口地区部分生态环境问题逐渐凸显,如:5、6月监利河段四大家鱼产卵量减少、10月底洞庭湖和鄱阳湖湖区湿地面积萎缩、枯水期河口咸水上溯等。
下游生态环境问题对三峡水库调度方案提出了新需求,溪洛渡和向家坝水库的建成,也为实现三库联合调度进一步改善下游生态环境提供了可能。
本文基于前人研究成果,建立了一维河网水动力数学模型和三峡水库多目标优化调度方案评价模型,设计和优选了改善长江中下游生态环境的三峡水库多目标优化调度方案,并在此基础上论证优选方案在三峡单库调度和溪洛渡-向家坝-三峡水库联合调度的可行性。
主要研究成果如下:(1)查阅文献和实测资料,分析三峡建库后长江中下游生态环境现状和变化趋势。
利用MIKE11软件建立了长江宜昌至大通河段一维河网水动力数学模型,经实测资料率定和验证,符合良好。
模型可用于三峡出库流量变化对水库下游河道水动力特性影响的预测。
(2)建立三峡水库多目标优化调度方案评价模型。
依据国内多位学者对长江中下游生态环境现存问题的研究成果,从三峡水库防洪目标、发电目标和下游生态环境目标三个方面选取7项指标构建了水库多目标优化调度方案评价指标体系。
采用层次分析法和逼近理想点的综合评价法建立三峡水库多目标优化调度方案评价模型。
(3)研究长江中游宜昌至武汉河段干支流平枯水遭遇问题,选取典型平、枯水代表年,作为改善长江中下游生态环境三峡调度方案制定的水文依据。
以长江中游干支流近50年长系列逐月流量过程为依据,分析了宜昌至武汉河段干支流平枯水遭遇组合概率。
考虑年径流量,选取2006年为长江中下游典型特枯水代表年、2012年为典型平水代表年。
(4)研究基于长江中下游生态环境改善的三峡水库多目标优化调度方案。
根据所选典型平、枯水代表年来水过程,结合三峡水库现状调度规程和防洪、发电及下游生态环境目标,有针对性地设计了三种年内旬出库流量过程方案。
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分析研究 。
０ 引言
长江三峡水利枢纽位于湖北 省宜 昌 斗坪镇 ， 控制 流域
面 积 １０万 ｋ 约 占长 江 流 域 总 面 积 的 ５ ％。 峡 坝 址 多 年 ０ ｍ， ６ 三
般情况下于 ６ ０日消落到防洪限制水位 。 月 ４ ｍ ２ 三 峡 水 库 汛 前 消 落 期 优 化 调 度 方 式研 究
１ ９７ ９
１ Ｌ ２ ６ ４ １０５ ６ ．５ １４８ ６ ．９ １９８ ５ ．７
１ｉ２ ６ ．６
ｌ ４ ９５
１ ５ ９５ １ ６ ９５ ｌ ７ ９５ ｌ ８ ９５
１ ８． ３ ５ ７
１１Ｏ ６ ．２ １ ４ ７ ５ ． １２４ ６ ．８ ｌ ．２ ５１ ７ ｌ ０． ２ ６ ６
发 电效 益 ， 时提 高三 峡 水 库 的航 运 和 生 态 补 水 效 益 。 同
５月初 水位 年 份 ５月初 水位 年 份
１０４ ６ ．２
１２Ｏ ５ ．５ １ ８． Ｏ ４ ９ １４０ ６ ．４
５月初水 位
１８７ ６ ．０
目前 ， 针对水库 消落期优 化调度方 式 的研究不 多 ， 内 国
三峡工程初 步设计报告 规定 初期运 行期 三峡水库 汛前
ｌ ９ ９５
１６ ９ ０
ｌ ６１ ９
１ ６． ４ ５１
１ ０． ２ ６ ８
１８ ９０ １ ８１ ９ １８ ９２ １８ ９３ １８ ９４ １８ ９５ １８ ９６ １８ ９７ １８ ９８ １８ ９９
１ ７ ９４ １ ７ ９５
１ ７ ９６ １ ７ ９７ １ ７ ９８ １ ７ ９９
１３８ ５ ．０ ｌ ８ ４ｉ ５ ．
ｌ ３ ７ ５ ．３ ｌ ．Ｏ ６１ ９ １７９ ４ ．６ ｌ５０ ４ ．Ｏ
１９ ９８
１９ ９９
１３０ ５ ．８
１５８ ５ ．４
１ 初 设 三 峡水 库 汛前 消 落 期 调 度 方 式
初 步设 计报告调度规程对 １ 月 到次年 ４月 的消落方 案 １ 以及 ６月上旬末的库水位初步设计有 明确规定 ， 但对 ５ 份 月 如何 消落未作明确规定 ， 为水库调度提供 了优化空间 。本 文 主要研究 ５月份 的消落方案 ， 力图通过历 史资料 分析 ， 制定
不 同频 率 来 水 的优 化 水 位 控 制 方 案 。
年 份
１ ５ ９０
陆续建成蓄水 ， 对三峡 水库枯期径流 变化 有一定影响 。 自２ ０
世纪 ９ Ｏ年 代开 始 ，宜 昌站径流 较 长系列 均 值 １月份 增加
９ ２月份增加 １．％， ％， １ ８ ３月份增加 １．％。初 步设 计制定 的 ７１ 三峡水库运 行方式已经不能充分适应新形 势的要求 ， 需要重 新研究 制定 峡水库汛前消落方式 ， 以充分发挥 三峡 电站 的
１６８ ５ ．９ １ ７ １ ５ ．４ ｌ６９ ５ ．３ １３４ ６ ．４ ｌ ６ ５ ５ ．３ １８４ ５ ．４ ｌ ５ ７ ５ ．３ １９８ ４ ．０ １７６ ５ ．５ １ ６ １ ６ ．６
１ ７ ９０ ｌ ７ ９ １
１ ７ ９２ ｌ ７ ９３
ｌ ４ １ ５ ．８ １ ２ ０ｉ ６ ．
ｌ６９ ５ ．９ ｌ２９ ５ ．２
１９ ９０
１ ５ ９ ｌ
１ ２ ９５ １ ３ ９５
１ ９ｌ ９
１ ９２ ９
ｌ０Ｏ ６ ．０
１７４ ６ ．８
１９ ９３ １９ ９４ １ ９５ ９ １９ ９６
第３ ３卷 第 ３期
２１ ０ ０年 ６月
水
电
站 机
电 技
术
Ｖｏ ．３ Ｎ ． １ ｏ３ ３
Ｍｅ ｈａ ｉ ｌ＆ Ｅｌｃ ｒｃ ｌ ｃ ｎｉｕｅｏ ｄ ｏ ｗｅ ｍｉｎ ｃ ｎｃａ ｅ ｔｉ ａ Ｔｅ ｈ ｑ ｆＨｙ ｒ ｐｏ ｒＳｔ ｏ
Ｊ ｎ２ １ ｕ ．０ ０
８ ３
平均流量为 １ ０ ，多年平均发 电量约 ８ ７ ｋ ・， ４３０ｍ ４ 亿 Ｗ ｈ正 常蓄水位为 １５ｎ枯期消落水位 １５ ｌ汛期 限制水位 １５ ７ ， ｉ ５ ， ｎ ４ ｍ， 具有防洪 、 电 、 发 航运等综合利用效益 ， 是综合 治理开发长 江
的 关键 工程 。
近 年 来 ， 着 社 会 经 济 的 发 展 需 要 ， 游 大 中 型 水 库 的 随 上
２１长 系列计算 ５月初水 位 ． 取年初水位为 １４ｎ，根据设计报告规定 的水库 消落期 ７ ｌ 运 行方式 ， 对历史 资料进 行长序 列计算 ， 出各种来 水情况 得
Ｆ５月 初 水 位 情 况 如 表 １ 示 。 所 表 １ 长 序 列 计 算 ５月 初 三 峡 水 库 水 位 一 览 表 （ 位 ： ） 单 ｍ
明显增 加。 随着科学技术和社会经济的发展， 为充分发挥三峡 电站的发电效益， 提高水能利用率 ， 文根据 丰、 、 本 平 枯 频率来水及历吏水文资料研 究分析 三峡水库汛前消落调度方式， 出在各种来水条件下较优的调度 方式。 提 关键词 ： 三峡水库；消落期 ；优 化调度 中图分类号 ：Ｖ９ ． １ Ｔ６ ７１ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： ６ ２ ５ ８ （ ０ ０ Ｏ — ０ ３ 。 １ ７ — ３ ７ ２ １ ）３ ０ ８ 一 ３
三 峡水 库 汛 前 消 落期 优 化 调 度 方 式 研 究
鲍正风， 胡晓 勇
（ 江 电力 股 份 有 限 公 司 ， 北 宜 昌 ４ ３ ０ ） 长 湖 ４ ０ ２
摘
要 ： 年 来 ， 着 上 游 大 型水 利 工 程 的 陆 续 建 成 以及 气候 的 变化 影 响 ， 峡 汛 前 消 落 期 入 库 流 量 较 多年 均 值 有 近 随 三