兼顧下游生態(tài)流量的溪洛渡-向家壩梯級(jí)水庫(kù)蓄水期聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-13 04:18
金沙江下游為珍稀特有魚(yú)類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),魚(yú)類自然繁殖生長(zhǎng)需要適宜的生態(tài)流量。為探究金沙江下游已建成的溪洛渡-向家壩梯級(jí)水庫(kù)蓄水期的適宜生態(tài)流量改變度與梯級(jí)水庫(kù)發(fā)電量間的關(guān)系,采用RVA法量化下游河道適宜生態(tài)流量,建立以調(diào)度期內(nèi)發(fā)電量最大和下游河道適宜生態(tài)流量改變度最小為目標(biāo)的梯級(jí)水庫(kù)群多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型,并用NSGA-Ⅱ算法(非支配排序遺傳算法)對(duì)模型進(jìn)行求解。以典型豐水年、平水年、枯水年溪洛渡的入庫(kù)流量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度計(jì)算,結(jié)果表明:在滿足約束條件下,豐水年發(fā)電量最大增加0.7%,而對(duì)應(yīng)的適宜生態(tài)流量改變度增大20.82%;而以生態(tài)為目標(biāo)時(shí),可通過(guò)發(fā)電量損耗0.48%來(lái)減少28.06%的適宜生態(tài)流量改變度。平水年發(fā)電量較常規(guī)調(diào)度相比最大可增加1.28%,此時(shí)適宜生態(tài)流量改變度增大13.87%;而以生態(tài)為目標(biāo)時(shí),適宜生態(tài)流量改變度減小22.53%,但發(fā)電量損耗0.62%。枯水年發(fā)電量較常規(guī)調(diào)度相比最大可增加1.89%,此時(shí)適宜生態(tài)流量改變度增大4.96%,而以生態(tài)為目標(biāo)時(shí),適宜生態(tài)流量改變度減少13.7%,但發(fā)電量損耗0.35%。研究成果可為金沙江下游溪洛渡-向家壩梯級(jí)水庫(kù)生態(tài)調(diào)度方案的...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2020,37(09)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
金沙江下游珍稀特有魚(yú)類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位置示意圖
圖4 豐水年P(guān)areto最優(yōu)解分布由圖4可以看出,梯級(jí)水電站的發(fā)電量與下游適宜生態(tài)流量改變度之間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,即其中一者的增加會(huì)造成另一者的減少。為進(jìn)一步分析優(yōu)化結(jié)果,取其中的3種典型優(yōu)化方案:方案1(生態(tài)流量改變度最小)、方案2(無(wú)偏最優(yōu)解)和方案3(發(fā)電量最大)進(jìn)行水庫(kù)水位過(guò)程和下泄流量過(guò)程分析。當(dāng)以追求發(fā)電量最大為目標(biāo)時(shí),可選擇方案3,以適宜生態(tài)流量改變度增大20.82%來(lái)增加0.7%的發(fā)電量;當(dāng)追求適宜生態(tài)流量改變度最小為目標(biāo)時(shí),可選擇方案1,以發(fā)電量減少0.48%來(lái)減少28.06%的適宜生態(tài)流量改變度;若無(wú)需求傾向時(shí),可選擇方案2,在減少12.3%的適宜生態(tài)流量改變度的同時(shí),還可以增加0.17%的發(fā)電量。由圖5可得,在豐水年情況下方案3水位上升最快,溪洛渡上游水位于第5個(gè)調(diào)度時(shí)段到達(dá)599.52 m,向家壩上游水位于第4個(gè)調(diào)度時(shí)段到達(dá)379.85 m,而后一直以高水頭進(jìn)行發(fā)電;方案1為了使向家壩的下泄流量盡可能貼近下游河道各個(gè)時(shí)段的適宜生態(tài)需水量,水位上升較緩慢,溪洛渡上游水位于第7個(gè)調(diào)度時(shí)段到達(dá)599.81 m,向家壩上游水位于第7個(gè)調(diào)度時(shí)段達(dá)到379.88 m;方案2整體水位上升速率在方案3和方案1之間,溪洛渡上游水位上升較慢,但向家壩上游水位上升快,其中溪洛渡上游水位于7個(gè)時(shí)段到達(dá)599.82 m,向家壩上游水位于第4個(gè)調(diào)度時(shí)段就到達(dá)了379.84 m,后一時(shí)段由于溪洛渡上游水位的抬升作用,水位降至379.50 m左右,最后于第7個(gè)調(diào)度時(shí)段到達(dá)379.92 m。相較于常規(guī)調(diào)度方案,優(yōu)化調(diào)度方案的流量變化范圍大,相鄰時(shí)段平均下泄流量差值最大可達(dá)到2 298.4 m3/s。
對(duì)于平水年而言,在常規(guī)調(diào)度的情況下,調(diào)度期內(nèi)的總發(fā)電量為160.11億kW·h,適宜生態(tài)流量改變度為0.117 6,計(jì)算得優(yōu)化調(diào)度結(jié)果如圖6所示,平水年不同典型方案各水庫(kù)水位及流量過(guò)程如圖7所示。圖7 平水年不同典型方案各水庫(kù)水位及流量過(guò)程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)Tennant法的汾河中游環(huán)境流量計(jì)算方法[J]. 楊蕊,馮民權(quán),孫小平,楊志. 水電能源科學(xué). 2018(12)
[2]基于IHA-RVA法金沙江下游生態(tài)水文情勢(shì)評(píng)價(jià)[J]. 郭文獻(xiàn),陳鼎新,李越,游進(jìn)軍. 水利水電技術(shù). 2018(08)
[3]溪洛渡、向家壩、三峽梯級(jí)水庫(kù)汛期聯(lián)合排沙調(diào)度方式初步研究[J]. 黃仁勇,王敏,張細(xì)兵,劉亮,任實(shí),周曼. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2018(08)
[4]基于調(diào)度圖的金沙江下游梯級(jí)水電站改進(jìn)蓄水策略研究[J]. 張琪,李英海,李清清,郭家力,蘇中波. 水利水電技術(shù). 2018(07)
[5]基于RVA法和生態(tài)功能的河流生態(tài)需水量估計(jì)[J]. 雷冠軍,殷峻暹,王文川,張麗麗. 水電能源科學(xué). 2018(02)
[6]梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度的改進(jìn)社會(huì)情感優(yōu)化算法[J]. 劉強(qiáng),鐘平安,陳宇婷,徐斌,朱非林. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]金沙江下游梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)生態(tài)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐[J]. 楊少榮,王小明. 人民長(zhǎng)江. 2017(S2)
[8]金沙江下游梯級(jí)與三峽-葛洲壩多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度研究[J]. 徐斌,鐘平安,陳宇婷,趙云發(fā). 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(08)
[9]溪洛渡、向家壩水庫(kù)汛期運(yùn)行水位動(dòng)態(tài)控制調(diào)度方式初探[J]. 李鵬,任玉峰. 水電廠自動(dòng)化. 2017(03)
[10]金沙江下游溪洛渡-向家壩梯級(jí)生態(tài)調(diào)度研究[J]. 龍凡,梅亞?wèn)|. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2017(03)
碩士論文
[1]考慮魚(yú)類多樣性的豐滿水庫(kù)生態(tài)調(diào)度研究[D]. 潘曉健.大連理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3281329
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2020,37(09)北大核心CSCD
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【部分圖文】:
金沙江下游珍稀特有魚(yú)類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位置示意圖
圖4 豐水年P(guān)areto最優(yōu)解分布由圖4可以看出,梯級(jí)水電站的發(fā)電量與下游適宜生態(tài)流量改變度之間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,即其中一者的增加會(huì)造成另一者的減少。為進(jìn)一步分析優(yōu)化結(jié)果,取其中的3種典型優(yōu)化方案:方案1(生態(tài)流量改變度最小)、方案2(無(wú)偏最優(yōu)解)和方案3(發(fā)電量最大)進(jìn)行水庫(kù)水位過(guò)程和下泄流量過(guò)程分析。當(dāng)以追求發(fā)電量最大為目標(biāo)時(shí),可選擇方案3,以適宜生態(tài)流量改變度增大20.82%來(lái)增加0.7%的發(fā)電量;當(dāng)追求適宜生態(tài)流量改變度最小為目標(biāo)時(shí),可選擇方案1,以發(fā)電量減少0.48%來(lái)減少28.06%的適宜生態(tài)流量改變度;若無(wú)需求傾向時(shí),可選擇方案2,在減少12.3%的適宜生態(tài)流量改變度的同時(shí),還可以增加0.17%的發(fā)電量。由圖5可得,在豐水年情況下方案3水位上升最快,溪洛渡上游水位于第5個(gè)調(diào)度時(shí)段到達(dá)599.52 m,向家壩上游水位于第4個(gè)調(diào)度時(shí)段到達(dá)379.85 m,而后一直以高水頭進(jìn)行發(fā)電;方案1為了使向家壩的下泄流量盡可能貼近下游河道各個(gè)時(shí)段的適宜生態(tài)需水量,水位上升較緩慢,溪洛渡上游水位于第7個(gè)調(diào)度時(shí)段到達(dá)599.81 m,向家壩上游水位于第7個(gè)調(diào)度時(shí)段達(dá)到379.88 m;方案2整體水位上升速率在方案3和方案1之間,溪洛渡上游水位上升較慢,但向家壩上游水位上升快,其中溪洛渡上游水位于7個(gè)時(shí)段到達(dá)599.82 m,向家壩上游水位于第4個(gè)調(diào)度時(shí)段就到達(dá)了379.84 m,后一時(shí)段由于溪洛渡上游水位的抬升作用,水位降至379.50 m左右,最后于第7個(gè)調(diào)度時(shí)段到達(dá)379.92 m。相較于常規(guī)調(diào)度方案,優(yōu)化調(diào)度方案的流量變化范圍大,相鄰時(shí)段平均下泄流量差值最大可達(dá)到2 298.4 m3/s。
對(duì)于平水年而言,在常規(guī)調(diào)度的情況下,調(diào)度期內(nèi)的總發(fā)電量為160.11億kW·h,適宜生態(tài)流量改變度為0.117 6,計(jì)算得優(yōu)化調(diào)度結(jié)果如圖6所示,平水年不同典型方案各水庫(kù)水位及流量過(guò)程如圖7所示。圖7 平水年不同典型方案各水庫(kù)水位及流量過(guò)程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)Tennant法的汾河中游環(huán)境流量計(jì)算方法[J]. 楊蕊,馮民權(quán),孫小平,楊志. 水電能源科學(xué). 2018(12)
[2]基于IHA-RVA法金沙江下游生態(tài)水文情勢(shì)評(píng)價(jià)[J]. 郭文獻(xiàn),陳鼎新,李越,游進(jìn)軍. 水利水電技術(shù). 2018(08)
[3]溪洛渡、向家壩、三峽梯級(jí)水庫(kù)汛期聯(lián)合排沙調(diào)度方式初步研究[J]. 黃仁勇,王敏,張細(xì)兵,劉亮,任實(shí),周曼. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2018(08)
[4]基于調(diào)度圖的金沙江下游梯級(jí)水電站改進(jìn)蓄水策略研究[J]. 張琪,李英海,李清清,郭家力,蘇中波. 水利水電技術(shù). 2018(07)
[5]基于RVA法和生態(tài)功能的河流生態(tài)需水量估計(jì)[J]. 雷冠軍,殷峻暹,王文川,張麗麗. 水電能源科學(xué). 2018(02)
[6]梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度的改進(jìn)社會(huì)情感優(yōu)化算法[J]. 劉強(qiáng),鐘平安,陳宇婷,徐斌,朱非林. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]金沙江下游梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)生態(tài)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐[J]. 楊少榮,王小明. 人民長(zhǎng)江. 2017(S2)
[8]金沙江下游梯級(jí)與三峽-葛洲壩多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度研究[J]. 徐斌,鐘平安,陳宇婷,趙云發(fā). 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(08)
[9]溪洛渡、向家壩水庫(kù)汛期運(yùn)行水位動(dòng)態(tài)控制調(diào)度方式初探[J]. 李鵬,任玉峰. 水電廠自動(dòng)化. 2017(03)
[10]金沙江下游溪洛渡-向家壩梯級(jí)生態(tài)調(diào)度研究[J]. 龍凡,梅亞?wèn)|. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2017(03)
碩士論文
[1]考慮魚(yú)類多樣性的豐滿水庫(kù)生態(tài)調(diào)度研究[D]. 潘曉健.大連理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3281329
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