梯级水电站施工导流风险效益补偿机制研究

汛期通过上游已建水电站调蓄可保障下游施工电站的度汛安全。为有效均衡上下游风险,合理分摊合作利益,对梯级水电站施工导流风险效益进行了补偿机制的设计。以总效益可量化为前提,提出补偿是落实风险效益分摊的一种支付行为,分别从补偿主客体的界定、责权利的划分、风险效益计量、补偿实施方式、补偿管理流程设计等方面,构建了梯级水电开发条件下施工导流风险效益补偿框架和程序。针对补偿制度实施存在的难点,提出了相应的对策和建议,可为流域梯级水电站风险效益补偿管理模式和制度的构建提供参考。     

向家坝水电站不同埋设方式蜗壳结构有限元分析

针对向家坝地面电站,采用三维有限元法分析比较蜗壳不同埋设方式下的流道及其外围混凝土结构的静力特性,为蜗壳埋设方式的选择提供依据。研究表明:直埋方案所需配筋最多,不经济,且可能产生贯穿性裂缝;垫层方案应力普遍较小,垫层沿水流向敷设至蜗壳45°断面的组合方案仅局部区域有较大拉应力。推荐采用垫层埋设方式或垫层敷设至蜗壳45°断面的组合埋设方式,但同时应采取有效工程措施避免局部产生贯穿性裂缝。     

梯级电站蓄能控制图研究与应用

蓄能控制是水电站运行调度的重要手段之一,保持水电站在合理蓄能范围运行,可以减少天然来水、负荷需求等不确定因素对调度的影响,降低调度风险。针对梯级电站调度合理蓄能范围确定问题,以乌江流域为例,考虑径流特性、电站特性、电网调度需求、电站发电运行规则等实际调度关键因素,提出蓄能控制图编制方法及应用规则。实例分析表明,蓄能控制图可用于指导中长期发电计划的编制,使用便捷、结果合理。     

荆江门弯道近期滩槽演变特点及影响因素分析

三峡水库运用改变了下泄水沙条件,坝下游弯曲河型均呈现“凸冲凹淤”演变规律,以致碍航问题日益突出。为研究弯曲河型滩槽演变特点及其成因,以下荆江河段荆江门弯道为例,利用三峡蓄水后近15 a实测地形资料,采用逻辑推理及统计分析方法分析其影响因素并预测了航道变化趋势。结果表明:三峡工程运用后,凸岸边滩年际间呈持续冲刷趋势,冲刷位置不断下移导致河段展宽引起航道条件恶化;在平滩流量(20 000~25 000 m³/s)持续时间＞15 d的年份,凸岸边滩冲刷后退,反之淤长;冲淤幅度与年均来沙量,尤其细沙(d≤0.125 mm)含量密切相关,基本呈同步变化趋势;荆江一期工程实施后,在当前水沙条件下凸岸边滩会继续受冲,形成枯水双槽,航道条件将恶化。水沙过程的改变是弯曲河型滩槽演变的主要原因,遇大水且来沙量较少的年份,荆江门河段很可能出浅碍航,这可为下荆江弯曲河段航道治理提供一定的参考价值。     

大型复杂跨流域调水工程电站-水库-泵站群多目标优化调度

考虑调水量、发电最大和耗能最小3个目标,建立电站-水库-泵站群多目标优化调度模型。基于参数调整策略、邻域变异和加速策略,提出了求解多目标优化调度模型的综合改进布谷鸟新算法并求解模型,获得了发电、调水、泵站耗能多目标Pareto解集。以引汉济渭大型复杂跨流域调水工程为实例,将该模型与模拟调度模型和NSGA-Ⅱ算法多目标优化调度模型的结果进行比较,结果表明,该优化调度模型的发电、调水、耗能、弃水等各项指标合理,具有相对优势。     

河谷地质结构对水利枢纽岸坡稳定的控制作用

为避免工程实践中因勘察策划缺乏工程地质问题预判导致地质灾害发生,维护工程边坡稳定,利用"先建假设模型,后做勘察验证"的工程地质问题勘察思路,结合大量工程实践,根据地质结构控制论原理,在河谷地质结构分类基础上对岸坡稳定问题进行了初判。在此基础上,将层状岩质岸坡地质结构分为三大类(共9个亚类),结合地貌差异,建立了山区河谷层状岩质岸坡稳定问题的判别原理,并据此提出了相应的预判方法。论文研究成果对工程地质问题勘察策划具有借鉴作用,且对类似枢纽工程岸坡稳定分析具有指导意义。     

长江下游澄通河段九龙港节点控制作用变化趋向研究

长江下游澄通河段洲滩、汊道河势格局复杂,九龙港人工节点具有承上启下作用,对于稳定该河段河势起着重要作用。近期受上游水流条件及河势变化的影响,民主沙右侧滩岸冲刷后退,如皋中汊出流变化引起左侧边滩冲刷,九龙港节点段顶冲点下移,进而影响通州沙东水道进流条件。九龙港节点对下游河势的控制作用呈趋弱态势。基于此,提出了九龙港节点河势控制建议:尽快实施民主沙滩岸守护工程形成弯段控制顶冲点下移,重点是实施尾滩强化固滩;实施九龙港节点整治工程,从而恢复并加强九龙港节点的控制作用。     

寒区堤防砂土岸坡生态护坡技术研究

东北地区堤防多是砂堤,砂土质地松散、贫瘠。在降雨侵蚀和风力侵蚀联合作用下,砂堤坡面水土流失严重,降低了砂堤防洪质量,危及大堤安全。为了减少坡面降雨侵蚀和水土流失,保证砂堤的防洪质量,采用保水剂改良砂堤表层土壤为植被生长提供水分和养分,并通过单纯植被护坡方案和两种改良后生态护坡方案的室内外试验的对比,选取合适的护坡方案。结果表明:三维土工网垫和遮阳网在草籽发芽前期,能够较好地保护坡面和草籽,减少降雨侵蚀;在植被生长期,植株可以穿过三维土工网垫孔隙正常生长,植被根系发挥了铆钉作用,将三维土工网垫紧紧地锚定在坡面;三维土工网垫连同植被根系组成联合保护层,提升了整体加筋效果,但是由于遮阳网的孔隙过于细密,植被难以穿过遮阳网正常生长,将遮阳网顶起,无法像三维土工网垫那样与植被形成联合防护体系,整体加筋效果较差。     

大伙房水库涵养区河流生态修复综合措施示范及修复效果定量评价研究

提出生态岸带、生态湿地、生态封育、河流水质保护四位一体的大伙房水库涵养区河流生态修复综合措施体系,并结合层次分析方法,集合防洪排涝、生态功能等五种指标,建立指标体系,提出生态修复效果综合定量评估方法。研究成果对于其他水库涵养区生态修复方式和效果定量评价具有示范作用。     

梯级电站运行下拉萨河干流水文情势变异及归因分析

梯级水电站不同的调度模式对河流水文情势产生的影响存在差异。为了定量分析拉萨河干流梯级水电站不同调度模式对水文情势变化的影响,采用水文变异指标法及变化范围法（IHA-RVA）,综合评价了旁多、唐加和拉萨3个水文站32项水文情势指标的改变度及综合改变度。结果表明：常规调度模式下,3站的水文情势发生了轻度改变,综合改变度分别为0.17、0.21和0.20;电力调度模式下,3站的综合改变度分别为0.50、0.54和0.48,属于中度改变。采用多系列贡献率分割法,研究了天然径流量变化、河道外引水退水以及梯级电站调度运行3因素对月均径流改变的贡献率。研究表明：常规调度模式下,3因素对拉萨水文站月均流量改变度的贡献率分别为0.81、0.02和0.17,主导因素为天然径流量变化;电力调度模式下,3因素的贡献率分别为0.56、0.06和0.38,梯级电站调度运行因素的贡献率显著提高,电力调度下梯级电站调度运行对拉萨水文站月均流量改变度的贡献率比常规调度提高了124%。