三峡水库

摘要： 针对传统的LSTM模型存在网络训练受阻、泛化能力减弱、预测精度和效率较低的问题,从模型结构和参数优选两方面进行改进。结构方面,在LSTM模型前加入具有多层结构的神经网络层;参数优选方面,采用多层网格搜索法选取模型参数。以长江中游典型通江湖泊——洞庭湖不同湖区的水位预测为例,与传统的LSTM模型、BP神经网络及水动力模型相比,改进型LSTM模型平均均方根误差分别减少58.80%、65.95%、44.14%;从预测计算时间来看,改进型LSTM模型所消耗的时间比传统的LSTM模型缩短62.12%,且明显少于水动力模型,总体来看改进型LSTM模型的整体性能优于其他三种模型。将改进型LSTM模型应用到三峡水库蓄水对洞庭湖水位的影响分析上,结果表明:三峡水库运行对洞庭湖不同湖区水位的影响具有明显的空间异质性,城陵矶站受其影响最为显著,其次为东洞庭湖鹿角站和西洞庭湖南咀站,南洞庭湖受影响最小。蓄水期间东洞庭湖城陵矶站水位平均下降0.44 m,最大降幅为1.55 m;鹿角站水位平均下降0.22 m,最大降幅为1.02 m;西洞庭湖南咀站水位平均下降0.27 m,最大降幅为1.28 m;南洞庭湖杨柳潭站水位平均下降0.15 m,最大降幅为1 m。研究成果为快速准确预测三峡水库影响下的洞庭湖水位提供了新的手段,同时也可为三峡水库的蓄水策略优化提供重要参考依据。

摘要： 三峡水库的反推入库流量存在严重的“锯齿”问题,影响了实际的水库实时调度相关工作,利用数据平滑算法可有效对其误差进行后处理。通过对比各平滑算法分别选取五点三次平滑算法及离散小波阈值消噪算法进行研究,并与实际工作中常用的三点平滑算法进行对比,通过构建水文要素指标和平滑度指标评价平滑效果。结果表明:在综合适用条件最好的Db小波与Sym小波中,Db7小波阈值消噪的平滑效果优于其他小波;相比于三点平滑法和五点三次平滑法,Db7小波阈值消噪法能较全的保留原序列的洪峰、洪量和峰现时间,并消除了原入库流量更多的锯齿。研究表明,利用离散小波阈值消噪法对三峡水库的反推入库流量的噪声平滑可具有推广价值。

摘要： 为了解三峡水库库首2003—2018年的水温变化特征及其对生态环境的影响,基于庙河断面实测资料,采用LSTM-Logistic模型模拟分析了库首多年水温结构特性,并探讨了其变化对库区支流库湾水华的影响和对坝下鱼类产卵水温的影响。结果表明:LSTM-Logistic模型能较好地适用于三峡水库,准确地模拟水温的逐日变化过程;2006—2013年,三峡水库库首每年4—6月均出现了水温分层现象,从2014年开始,水温垂向差异变小,水温不分层,且春季、秋季和冬季水温升高,下泄水温进一步平坦化;三峡水库库首水温长期变暖的趋势,会使支流库湾倒灌异重流潜入深度上移,从而改变异重流倒灌形式,降低库湾水华风险;梯级水库蓄水缓解了春季下泄低温水的不利影响,但秋冬季水温的升高对中华鲟繁殖造成了进一步威胁。

摘要： 以三峡水库为例,采用轻量梯度提升树(LGB)对1965-2016年逐月流量过程开展了中长期预测研究,并在其基础上结合水文不确定性处理器(HUP)对预测结果的不确定性进行了定量分析,得到以下结论:(1)各精度指标结果表明,与GBDT模型相比,LGB模型在率定期及验证期均具有更高的精度,能较好地应用于三峡水库中长期径流预测中;(2)基于HUP模型提取的倾向值预报(Q50值)精度显著高于LGB模型结果,尤其对于汛期径流的提升效果更为显著;(3)90%不确定性区间在率定期及验证期均能以较窄带宽覆盖多数实测点据,且相对偏移程度较小,说明不确定性分析结果是合理可靠的。

摘要： 针对目前河道型水库TP评价标准存在争议的水环境管理实际问题,提出了基于水龄权重的TP评价标准参考值计算方法,并以三峡水库为例对方法进行展示,为河道型水库水环境精细化管理提供参考。基于水龄权重的三峡水库TP评价参考值计算内容包括:①以朱沱为控制断面,基于EFDC水动力模型模拟2017年三峡水库水动力过程,计算出三峡水库库区干流主要断面逐日水龄。②依据水龄将三峡水库各断面分为河流型水体(朱沱-清溪场,水龄均小于20 d)、河流型-过渡型混合型水体(苏家-白帝城,水龄在小于20 d和20~300 d变化)、过渡型水体(巫峡口-木鱼岛,水龄均在20~300 d)。③计算基于水龄权重的过渡型水体TP评价标准参考值,并据此对2017年三峡水库主要断面水质因子进行评价,结果表明三峡水库泄水期早期(1-2月),白帝城以下断面水质污染指数较高,风险较大。

摘要： 通过1952~2020年的实测水文资料,分析了新形势下三峡水库蓄水与汉口水文站水文要素特性变化的相关性。系统分析了三峡水库蓄水前后径流量、含沙量、泥沙中值粒径等水文要素的变化情况。结果表明:三峡水库工程蓄水后,多年平均径流量、年输沙率、年平均含沙量均有所减小。每年12月至次年3月三峡水库蓄水后月平均流量增加22.0%,4~11月份减小8.0%。蓄水后各月输沙量和平均含沙量呈下降趋势,5~10月间月平均输沙量及月平均含沙量最大减小幅度均超过80%。汉口站测验断面形态基本稳定,深泓位置基本稳定在右岸,且呈冲刷下切的趋势。研究成果对长江中下游河道治理、水利规划、防洪工程具备一定参考价值。

摘要： 基于三峡水库香溪河库湾汛期(2017年8月4—10日)水动力、气象和藻类漂移监测数据,运用数理统计方法,分析汛期香溪河浮游植物叶绿素a(Chla)浓度空间分布特征及其影响因素,探究分层异重流背景下藻类的水平输移和垂向掺混作用过程。结果表明:1)汛期香溪河库湾水动力具有明显的分层异重流特性,监测期间雷诺数均大于4000,水体呈现紊流状态,对藻类的运动输移产生水平输运和垂向掺混2种影响。2)表层藻类水平漂移速度受到风速和水流流速的影响,响应关系式为V_(藻)=0.035V_(风)+0.461V_(水)+0.034(R^(2)=0.917,P底层>中层;当倒灌水体与库湾原水形成环流并从底部输出库湾时,Chla浓度分布特征为表层>中层>底层或者中层>底层>表层。因此,Chla浓度的水平分布主要受到风速和异重流的水平流速的影响,而垂向分布受到异重流所形成的水体循环模式的影响。

摘要： 三峡水库汛期运行水位动态控制运用是提升水库综合效益的有效途径,但汛期运行水位运用方式应科学协调防洪与兴利的关系。在概括性分析三峡水库水沙特性的基础上,结合汛期防洪与汛末蓄水的要求,重点剖析了通过汛期预报预泄和汛末预报预蓄开展三峡水库运行水位上浮运用的研究方法与研究思路,选择典型洪水研究了不同方式下三峡水库运行水位可上浮运用的空间,分析了存在的主要风险并提出了应对措施。结果表明:三峡水库8月下旬前运行水位通过预报预泄的方式浮动至148.00 m,之后至9月上旬采用预报预蓄的方式逐步抬升至155.00 m的风险是可控的。研究成果已指导了三峡水库不同阶段调度运行文件的编制和调度运行实践,提升了三峡水库的综合利用效益。

摘要： 考虑三峡水库与葛洲坝水电站的紧密水力联系以及三峡水库出库流量与葛洲坝水电站入库流量的不平衡现象,提出了基于极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting, XGBoost)和自回归差分移动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average model, ARIMA)这两种机器学习的葛洲坝水电站入库流量预测模型,以及基于贝叶斯岭回归的葛洲坝水电站日均出力预测模型,并将两种模型相结合进行葛洲坝水电站入库流量与日均出力预测。通过对2019年非弃水期的实验分析,结果表明:葛洲坝水电站入库流量预测模型优于传统的折算系数三日均值法,可降低流量预报误差;葛洲坝水电站日均出力预测模型具备较高的预测精度和较强的稳健性,可为葛洲坝水电站非弃水期日均出力计划编制提供参考。

摘要： 为了揭示三峡水库消落带优势植物对环境的适应能力和种间关系,以三峡水库中、上段过渡区一级支流渠溪河河口附近消落带植物为研究对象,在参考相邻格子法对研究区样地样方调查基础上,采用生态位宽度和生态位重叠指标对优势植物生态位特征进行了分析。结果表明,优势物种狗牙根(Cynodon dactylon)、鬼针草(Bidens pilosa)、苍耳(Xanthium sibiricum)、稗(Echinochloa crusgalli)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、马唐(Digitaria sanguinalis)作为泛化种占总物种数的37.50%,具有分布范围较广、适应能力较强的特点,可作为三峡水库消落带植被恢复的先锋物种。干、支流消落带优势植物生态位重叠值>0.50的种对数分别为40、50,生态位重叠值为0的种对数分别为27、13,表明干流优势植物之间的竞争性相对弱于支流。渠溪河河口附近干、支流消落带优势植物之间多为不等宽生态位重叠,在一定程度上实现了生态位共用;少数植物之间呈现出分离生态位重叠,不参与竞争。优势植物生态位重叠具有干支流差异性和高程差异性。优势植物的泛化种与特化种区分与鉴定,对丰富区域性物种组成与生态修复起至关重要的作用。

摘要： 为全面了解三峡水库茅坪溪浮游植物群落结构及水质现状,根据三峡水库调度运行,于2016年5月(泄水期)和2016年10月(蓄水期)在茅坪溪设置5个采样点监测浮游植物和水质.结果表明:5月和10月分别鉴定出浮游植物5门27属35种、7门41属54种,细胞密度均值分别为5.36×104cells/L,31.66×104cells/L,浮游植物多样性指数值偏低,结构比较简单.Pearson相关性分析表明,浮游植物细胞密度与水体中与水温、总磷、磷酸盐、叶绿素a、溶解氧、pH、浊度和流量呈现显著相关性.根据三峡水库营养状态评价标准,茅坪溪总氮和总磷达到富营养水平,综合营养状态指数分析,茅坪溪处于贫营养至中营养水平状态.

摘要： 为阐述水位升降时三峡水库支流童庄河浮游植物群落结构特征的变化,分别于2016年5月(泄水期)及10月(蓄水期)沿童庄河上游至下游河口设置7个采样点,对浮游植物进行了野外监测并进行对比分析.结果表明:童庄河5月和10月分别鉴定出浮游植物6门45属71种、7门48属70种,以绿藻、硅藻和蓝藻为主,群落类型为绿藻-硅藻-蓝藻型,但泄、蓄水期种类组成略有差异.浮游植物细胞密度均值分别为176.01×104cells/L、48.54×104cells/L,且泄水期明显高于蓄水期.优势种主要有浮游鱼腥藻、类颤藻鱼腥藻、蓝纤维藻、微囊藻、小颤藻、空球藻、小球藻、尖尾蓝隐藻.Shannon-Wiener多样性指数变化范围为1.34～2.05、Pielou均匀度指数变化范围为0.13～0.33、Simpson优势度指数变化范围为0.51～0.69、Margalef丰富度指数变化范围为1.47～2.79,且蓄水期浮游植物多样性指数也明显高于泄水期.总体来说,童庄河水质状况良好,为中度营养类型,但绝大部分优势种类为富营养型水体的指示种,具有水华暴发的潜在风险,需引起关注.

摘要： 本文对三峡水库运用以来的水库淤积规律进行了较为系统的分析,提出了泥沙实时调度模式.结果表明:2003年6月至2017年12月三峡水库淤积泥沙16.691亿t,年均淤积泥沙1.145亿t,仅为论证阶段的35％.泥沙淤积主要集中在常年回水区,变动回水区则有所冲刷;93％的泥沙淤积在145m高程以下,淤积在145～175m水库静防洪库容的泥沙为1.25亿m3,占总淤积量的7％,占水库静防洪库容的0.56％.通过摸索和试验研究,相继提出了“涨水控泄拦蓄削峰,退水加大泄量排沙”的沙峰排沙调度和汛前消落期库尾减淤调度方案,取得了较好的排沙和冲沙效果,为进一步探索三峡水库“蓄清排浑”新模式积累了宝贵经验.

摘要： 自2003年三峡水库蓄水运用以来,实测资料显示:在入库泥沙大幅减少的条件下三峡大坝坝前河段泥沙淤积幅度相对较大,而且淤积的泥沙颗粒均较细,差异小,难以用不平衡输沙理论解释,采用数学模型计算出库水流含沙量的变化过程与实际的测验过程存在较大差异,为了揭示三峡大坝坝前河段泥沙大幅度淤积的性质与原因,以及水流含沙量的变化机理,特引入泥沙絮凝沉降实验分析.本文基于激光衍射的原理,分别在三峡大坝坝前河段现场采用了激光测沙仪和在实验室里采用了激光粒度分析仪,对比测量在有絮凝和无絮凝条件下的泥沙颗粒级配曲线,并通过原型观测三峡大坝坝前河段含沙量垂线分布的沿程变化,综合研究计算了泥沙絮凝作用对泥沙粒径和沉速的影响.野外实测与实验室的实验成果证明,三峡水库存在细颗粒泥沙絮凝沉降现象,正是由于细颗粒泥沙存在絮凝作用使得三峡大坝坝前河段的泥沙淤积呈现幅度大、相邻部位泥沙淤积厚度基本一致的特点.水库絮凝的成果可供水库泥沙理论研究、数学模型计算等应用.

摘要： 5月25日至6月10日为三峡水库的集中消落期,三峡水库水位需从155m左右降至防洪限制水位145m.为保证库岸稳定消落需满足水位日降幅不超过0.6m,水库消落压力大.加上集中消落期内三峡上游的水库群蓄泄调度对三峡来水有显著影响,且这种影响随着上游投运水库数量的增加趋于复杂;在中下游,受三峡水库前期和集中消落影响,干流水位有不同程度抬高,底水位的抬高会不会对中下游防洪产生影响,是三峡水库消落调度时要考虑的重要问题.本文在分析三峡以上水库调度对三峡消落期调度影响的基础上,分析了三峡水库集中消落与两湖流域洪水遭遇的可能,研究了三峡水库集中消落的防洪风险.结果表明,集中消落对中下游水位的抬升作用一般在6月底消失,不会增加中下游的防洪风险.

摘要： 长江上游干支流陆续建成了一大批库容大、调节能力好的水库,这些梯级水库集中在每年的8-10月蓄水,蓄水时间长,待蓄水量大,增加了三峡水库蓄不满的风险.本文分别选取2017年水平年和远景水平年对初步设计采用的径流系列进行了模拟计算,分析上游水库运行后三峡坝址径流年内分配变化.在保障上下游防洪安全的前提下,上游水库群按照现状联合调度方案中的规则进行蓄水,三峡水库按照不同的起蓄时间和起蓄水位拟定多种蓄水方案,分析不同水平年上游水库蓄水对三峡水库蓄满率的影响.

摘要： 泥沙淤积在水库论证、设计和运行阶段是非常重要的一个方面,本文根据上游来水来沙、实测地形和河床取样资料,分析了三峡水库运用以来总体淤积规律,着重阐述了入库水沙变化、拦沙率、不同断面淤积形态、河型转化规律等,并结合初步设计论证研究成果进行了对比分析.研究成果表明:三峡入库沙量会继续呈减少趋势,水库总体淤积可控;部分分汊河道发生了河型转化,淤积后河道总体朝单一、归顺方向发展;通过减淤优化调度,平均库容淤损率约0.3％,预期可保三峡水库长期运行.研究成果可为三峡水库调度实践提供技术支撑,也为同类型水库决策提供参考.

摘要： 长江干流的磷主要吸附于悬沙上,随着水流连续输移,为水生态系统提供了重要营养来源.三峡水库运行后,泥沙沿程落淤,库区悬沙与磷空间分布呈现不均匀性.本文通过现场实测和资料收集统计,分析不同季节三峡水库悬沙、总磷、溶解磷和颗粒磷的沿程变化规律;以Langmuir吸附等温式为理论基础,建立三峡水库颗粒磷与含沙量的量化关系;进一步推导适用于三峡水库的总磷通量计算模型,分析水库磷通量的变化规律.本文将揭示三峡水库磷浓度以及磷通量的变化规律,可为定量评价三峡水库对河道营养物质输移的影响程度、提出针对性的缓解对策提供科学依据,具有重要意义.

摘要： 三峡水利枢纽直接控制着荆江河段95％以上的来水量,主要任务是防御长江中下游、特别是荆江河段的洪水灾害,是治理开发长江的关键性骨干工程,能极大地提高长江中下游防洪调度的可靠性和灵活性,防洪效益巨大.同时,也发挥着为社会提供清洁能源、改善航运和生态等功能.本文结合近年长江上游流域降雨径流变化趋势,介绍了三峡工程在长江流域防洪体系的地位,阐述了三峡工程的防洪调度方式及效益;同时介绍了三峡水库开展发电、航运、生态等调度方式及效果,全面总结了近年三峡水库的综合效益,并为以后更好地开展水库优化调度,促进三峡综合效益的发挥提供借鉴.

摘要： 本文阐述了三峡工程在长江流域防洪中的地位、防洪调度方式研究及优化过程,选取2010年、2012年长江上中游区域性大洪水和2016年、2017年长江中下游区域性大洪水为典型,总结分析了三峡水库试验性蓄水近10年来防洪调度实践及取得的防洪效益.

摘要： 本发明公开了一种基于三峡水库排沙比的预测方法，包括以下步骤：选定被测水库的入库控制站；在被测水库的当前汛期，实时收集所述入库控制站的资料数据，所述资料数据包括所述入库控制站的入库流量、入库控制站的沙峰含沙量、水库的入库流量和水库坝前水位；统计所述入库控制站在第一预设时间内的平均入库流量以及所述沙峰含沙量的增量；当所述平均入库流量Q

摘要： 本发明公开了一种三峡水库汛期沙峰传播时间的快速预测方法，包括步骤：步骤1，选定三峡水库库尾干流控制性水文站为入库控制站，选定三峡水库坝下游最近的干流控制性水文站为出库控制站；步骤2，收集入库控制站日均沙峰含沙量S

摘要： 一种三峡水库汛期“蓄清排浑”动态使用的泥沙调度方法，当有防洪需要时，水库按防洪调度方式运行；当寸滩站含沙量S

摘要： 本发明公开了一种兼顾排沙的三峡水库汛期沙峰调度方法，包括步骤：入库沙峰含沙量S

摘要： 本发明公开了一种基于主成分分析和神经网络的三峡水库水温预测方法，包括：收集多变量的三峡水库水温数据集；判断三峡水库水温数据集的完整性；对水温数据进行特征选择；进行特征提取，使用主成分分析法对新的数据集进行做特征降维处理，将特征降维处理后的数据集划分为训练集和测试集；建立神经网络预测模型并进行参数优化，输入训练集，进行样本学习；输入测试集，进行模型评估；测取三峡水库水温和特征数据，进行特征选择和特征提取后，作为神经网络预测模型的输入，采用神经网络预测模型对三峡水库水温进行预测。本发明的方法有效地提高预测精度、减小预测模型的计算量、提升数据的合理性。

摘要： 本发明公开了一种三峡水库汛期出库沙峰含沙量的快速预测方法，步骤1，选定库尾干流控制性水文站为沙峰入库站，选定坝下游最近的干流控制性水文站为沙峰出库站；步骤2，收集沙峰入库站日均沙峰含沙量S

摘要： 本发明公开了一种反推三峡水库区间入流过程的计算方法，包括以下步骤：步骤1，收集进出口边界水位流量、库区干支流河道断面及库区各小支流流域面积资料；步骤2，建立三峡水库干支流河道一维非恒定流水动力学模型；步骤3，首先对库区各入汇小支流日均流量均固定给一个假设值，然后采用建立的水动力学模型进行库区水流输移计算，将日出库流量过程计算值与实测值的偏小值分配到库区各入汇小支流上，从而得到区间各小支流入流过程值；步骤4，对计算得到的区间各小支流入流过程中的部分时刻值进行手动修正。本发明的反推三峡水库区间入流过程的计算方法能够同时解决区间入流的总量、过程和空间分布问题，计算精度高，可为水库调度提供技术支撑。

摘要： 本发明公开了一种三峡水库汛期沙峰传播时间的快速预测方法，包括步骤：步骤1，选定三峡水库库尾干流控制性水文站为入库控制站，选定三峡水库坝下游最近的干流控制性水文站为出库控制站；步骤2，收集入库控制站日均沙峰含沙量S

摘要： 一种三峡水库汛期“蓄清排浑”动态使用的泥沙调度方法，当有防洪需要时，水库按防洪调度方式运行；当寸滩站含沙量S

摘要： 一种三峡水库运行条件下藻类垂向运动规律的室内模拟装置，由上面板、下面板、左侧面板、右侧面板、筛板、前面板、后面板组成倒梯形立方体结构。所述筛板至少有10块，由上至下均匀分布在倒梯形立方体结构内部，所述若干块筛板的长度由上至下逐渐减小；在所述左侧面板上设置有进水口位于筛板第一层；在所述右侧面板上均匀分布有排水孔，排水孔与筛板数目相同，位于所述筛板形成的隔层之间；所述筛板上均匀分布有筛孔，所述筛孔上覆盖有筛藻滤膜，所述排水孔上也覆盖有筛藻滤膜。本实用新型基本模拟了三峡水库运行条件下藻类在垂向上生长的特征，且可以在空旷的室内条件下进行实验，可以根据藻类自生需求来调节环境，具有操作方便、灵活等特性。