水电站大坝安全群控的关键技术问题

流域梯级开发的建设模式、企业承担大坝安全的主体责任、发电与电网分离的电力体制,使得大坝群控已成为我国水电站大坝安全管控的主要趋势。在总结我国水电开发模式和大坝安全管控体制的基础上,讨论了大坝群和大坝群控的基本内涵,提出了流域大坝群、区域大坝群和电网大坝群的大坝群分类方法,分析了大坝群控对象、群控范围和群控系统的基本内容,研究了大坝群控平台建设、智能化大坝群控技术以及大坝群安全风险分析等关键技术问题。     

梯级水库群洪水溃坝模拟

以某河流的7个梯级水库为研究对象,合理地拟定各梯级水库不同大坝类型(土石坝、拱坝、混凝土重力坝)的溃决形式、溃口发生过程及形态,针对各类型水库漫顶即溃坝和土石坝漫顶溃坝,拱坝、重力坝漫顶过流不产生溃坝两种极限状态,运用Dam Break溃坝模型原理,计算主汛期超标准洪水和后汛期超标准洪水时梯级水库的连锁响应以及溃坝洪水向下游库群的演进过程.分析流城内各水库清坝发生的因果关系,并得出各水库溃坝发生的相对时间及各特征断面的最高水位、流量等特征值.汛期超标准洪水时流城梯级水库的溃坝模拟分析结果,为降低大坝风险、制定应急预案和防灾减灾提供了科学的决策依据.     

流域梯级电站群短期负荷计划分配方法研究

流域梯级电站群因综合水能利用率高而成为流域水电开发重要方式,通过研究锦官电源组梯级电站群负荷计划分配方法,提出采用平均耗水率逐次计算最优分配电站负荷方法,提炼出"以电定水"和"以水定电"两种分析方法,并通过后期水库运行水位预测验证负荷分配方法合理性。对类似流域梯级电站群短期负荷计划分配具有一定借鉴意义。     

基于梯级水库预报优化调度模型的跨流域可调水量研究

通过构建梯级水库跨流域预报优化调度模型对跨流域调水实时调度过程中的供水水库的跨流域可调水量进行研究。梯级水库跨流域预报优化调度模型以最大供水能力和最大发电量为主要目标,选择逐步优化算法对跨流域调水调度系统进行优化调度。实例研究结果表明,采用预报优化调度模型进行跨流域供水和梯级水库发电调度,能够明显地提高跨流域可调水量,有效地提高水资源的利用效率。     

流域联合调度方式下大岗山水库汛期调度方案研究

为充分发挥大渡河流域梯级水库群的防洪作用,以大岗山水库为主要研究对象,剖析水库现行调度方式存在的问题,针对不同的来水情况,考虑梯级水库防洪能力、大岗山水库水文气象预报精度及其下游河道的安全泄量,分别采用梯级调洪演算法和改进预泄能力约束法,研究水库处于流域联合防洪状态下的调洪指标和处于较小来水情况下的动态控制指标,制定防...     

梯级水库常遇洪水弃水风险控制方法研究与应用

为了降低梯级弃水风险,提高水资源利用率,将起调水位范围、运行方式等作为梯级弃水风险控制指标,根据充分利用水库调蓄能力和洪水资源化利用的原则,提出了梯级水库常遇洪水弃水风险控制方法。该方法通过选取典型常遇洪水过程,结合梯级调度实际,迭代计算得出梯级水库弃水风险控制指标的合理范围,应用于乌江梯级水库的算例表明,计算结果对于制定梯级联合调度运行方式具有参考作用。     

小型水库安全分级监管模式与云平台研究

针对我国小型水库数量众多,受资金、人员、技术所限开展安全监管工作难度大、安全风险高的问题。在梳理和分析小型水库安全监管特点和要点的基础上,探讨并提出了小型水库安全“单一水库-区域/流域库群-科研院所托管”的分级监管模式;并结合不同层级用户需求,利用云计算、物联网、大数据等现代信息技术优势,设计了小型水库安全分级监管云平台架构,以依托科研院所托管的方式构建成都市小型水库大坝安全监测监管云平台,应用情况良好,有助于提高小型水库安全监管能力。     

基于空间风险对冲思想的梯级水库蓄洪模式研究

汛期开展梯级水库联合防洪调度对保障下游和水利工程安全,实现洪水资源化利用有重要意义。为实现高效的水资源调度以兼顾水库效益和水库及下游防护对象的安全,基于空间风险对冲的思想,从"等比例蓄水"出发推导出了梯级水库蓄滞洪量分配规则,将梯级水库系统所需蓄滞洪量的总量按照各水库的可用防洪库容在系统总可用防洪库容中的占比进行分配。以2座虚拟水库组成的梯级水库系统为例,建立评价指标体系分析基于空间风险对冲思想的蓄洪模式与常规蓄洪模式的调洪结果差异。结果表明:新模式可降低梯级水库蓄洪过程中的系统风险,提高系统效益,调度后的水位和流量过程更加平稳,对于制定梯级水库联合调度运行方式具有参考作用。     

基于物理栖息地模型的梯级水库优化调度研究

为实现梯级水库生态调度,利用物理栖息地模型给出水生生物良好生存所需的生态流量,并构建了梯级水库中长期优化调度模型。模型借助POA算法进行优化求解。将生态调度结果与常规调度结果进行对比分析,发现基于生态流量调度的梯级水库运行模式利于保护流域内典型特有生物。选取西南地区某流域为典型进行生态调度计算,结果表明:实施生态调度后适于鱼类A、B生存的栖息地面积有较大增加,实现梯级水库的社会效益最大化。     

上游水库兴建后下游水库洪水预报

针对流域梯级开发中上游水库的兴建对下游水库的来水状况等产生改变的问题，提出下游水库的洪水预报模式应相应由全流域的产汇流转变为“区间汇流＋库区产汇流”的模式。结合凤滩水库在上游水库建成后洪水预报出现的问题，对其洪水预报系统进行了改进研究，实际应用情况表明改进取得了显著的效果。     

基于超声波测流的机组NHQ曲线率定

介绍了雅砻江梯级水库"首尾连接"特点及运行现状,分析了该梯级水库系统机组NHQ曲线偏差的原因及其对水库调控运行的影响,提出了基于超声波测流的机组NHQ曲线率定方法。结果表明,率定后的机组NHQ曲线更吻合机组运行实际,有利于提高流域梯级水库经济运行水平。     

基于线性加权和法的大坝风险后果综合评价模型

大坝风险后果综合评价涉及众多评价因子,各因子间存在大量不确定性,将线性加权和法应用于大坝风险后果的综合评价,以江西5座水库为例,应用层次分析法计算水库溃坝生命损失、经济损失、环境影响及社会影响等因子的权重,通过后果严重系数确定大坝风险等级并对其进行排序。结果表明,若发生溃坝事件,5座水库大坝后果均十分严重,属特别重大事故,评价结果客观合理。研究表明,线性加权和法能够较客观地反映大坝风险程度,具有概念清晰、过程直观、计算简单等特点,为大坝风险后果综合评价提供一条新途径。     

水库汛限水位调整风险决策模型构建与运用

风险决策是风险分析的最终目的,构建风险决策模型计算风险效益与风险损失有助于进一步认识风险。建立了水库汛限水位调整多目标风险决策模型,目标函数包括大坝安全风险率最小和综合风险效益最大,提出了大坝安全风险率、风险效益与风险损失的计算方法,并通过约束法对模型进行求解得到非劣解集,通过比较得到最佳均衡解,以江苏省连云港市石梁河水库为例进行了研究。结果表明水库汛限水位控制在24.9 m时方案最优,水库对应增蓄水量8 233万m3,综合风险效益为1 754.1万元,相应的风险率为0.064 1,水库的洪水资源利用效益得到了显著的提高。     

基于协同差分演化算法的梯级水库短期发电优化调度研究

随着我国水电事业不断发展,流域梯级水库群联合调度的新格局已逐渐形成.针对梯级水库发电优化调度问题,在差分演化算法中适应度的进化模式中计及进化成分与外部环境之间的内在联系,借鉴生态学对个体生存环境与种群竞争的关系,提出了协同差分演化算法,并将其引入梯级水库短期发电优化调度中.实例仿真计算结果表明,该算法具有可靠性与合理性,计算速度显著提升,为解决高维复杂、多约束、非线性的梯级水库优化调度问题提供了一条新路径.     

浙溪水电站隧洞断层破碎带的处理措施

浙溪水电站隧洞断层破碎带的处理措施张建国（福建省漳州市水利水电勘测设计院３６３０００）前言浙溪水电站是永福溪流域梯级开发的第三个梯级。电站位于华安县长潭村对岸的河滩地上，距城关２７ｋｍ。电站坝址以上流域面积为３０２ｋｍ２，坝型为砌石双曲拱坝，坝高４５...     

基于FMECA-AHP方法的水库枢纽区脆弱性评价

利用FMECA方法对水库枢纽区进行风险分析,按其故障模式对环境和人员的影响,将水库枢纽区分为水库大坝区、流域区和植被覆盖区。结合云南省某工程实际情况,科学选取3个准则、9个一级指标和28个二级指标构建了整个水库枢纽区的脆弱性评价指标体系。在此基础上,采用改进的模糊层次分析法,对整个水库枢纽区的脆弱性进行模糊综合评价。结果表明,该水库枢纽区的脆弱性等级为“一般”。评价结果与实际情况吻合,证明该方法可用于水库枢纽区的安全评估和灾害预防,打破了以往单一研究水库大坝安全的局限性。      

基于网络技术的白水江梯级水电站调度系统研究

水电站的管理运行已从单库调度向流域梯级联合调度转型,流域梯级水电站群运行调度管理日趋复杂,因此开展流域梯级水电站群联合调度运行管理平台及其相关技术研究十分必要。以白水江流域"一库四级"梯级水电站为研究对象,从综合管理、专业模型调度算法和协同数据处理等方面出发,研究基于网络技术的梯级水电站调度系统主要关键技术,并采用先进的网络开发技术,开发和实现白水江梯级水电站调度系统平台。经过实践运行表明,系统界面友好,数据传输安全,计算效率高,能为流域的梯级水电站调度运行管理提供强有力的支持。     

区域水库群风险指数排序及管理技术研究

针对江西省水库管理存在的局限,探讨了区域水库群风险管理技术。详细介绍了大坝脆弱度的计算方法,提出了大坝风险指数指标体系的构建原则,并构建了大坝风险指数指标体系。结合大余县4座土石坝,分别开展了水库群风险指数计算。根据各级风险指数大小分布可知,工程缺陷仍是目前主要存在的风险,而管理缺陷相对偏弱;基于4级指标风险指数排序,提出了针对性的风险防控措施及建议,为提高水库风险管理水平提供技术方法。     

二道河梯级开发布局原则与方案构想

梯级开发布局原则与方案构想虽表现出一些共同特征,但各地地情不尽一致,河流自然特征千差万别,特别在岩溶地区喀斯特地貌发育非常典型,类型多样,致使岩溶区河流梯级开发非常困难。就二道河水利水能资源富集程度、岩溶地区成库成坝条件、沿河两岸与地区社会经济环境条件,拟定了全河梯级开发布局的基本原则,并按基本原则布置10个梯级方案,供规划研究和综合比较决策使用,也对未来梯级开发建设实践和水电站水库群运行管理提供较多的有益信息。     

广西澄碧河水库防洪优化调度与水库兴利效益增加研究

运用土坝漫坝风险分析理论对广西澄碧河水库整个汛期抬高防洪限制水位和分期抬高防洪限制水位运行进行漫坝风险计算与分析,在不降低大坝防洪标准以及水库大坝漫坝风险控制在标准值范围内的前提下提出水库防洪优化调度方案,即水库汛前期以原防洪限制水位185.00 m迎洪,9月初起逐步将防洪限制水位提高到187.20 m,从而增加水库发电与其他方面的效益。