学术概览

2019-09-10 07:22
水利水电快报 2019年3期
关键词:三峡工程围岩水资源

高潮位洪水对沿海地区社会经济的影响研究

近年来,评估海水潮位上升影响因素的重点在于对极端潮位的研究,如热带气旋引起的极端潮位。高潮位洪水的发生频率越来越高,而对其影响的研究却相对偏少。高潮位洪水,又称为“晴天洪水”,具有历时短、破坏大的特点,应加强对其影响的分析。通过一种新的方法,研究了高潮位洪水对沿海地区社会经济活动的影响。美国马里兰州安纳波利斯由于受到高潮位洪水的影响,旅游业受到较大影响,年参观人数下降约1.7%。在海平面继续上升7.62cm和30.48cm的情形下,由此引发的高潮位洪水将会导致该地区旅游参观人数分别下降3.6%和24%。为了给当地和全球应对气候变化的相关部门提供参考,需要对高潮位洪水的影响进行更加全面系统的研究。

http://advances.sciencemag.org/content/5/2/eaau2736

基于以目标为导向的水资源交易的应对水资源短缺效率研究

为了应对全球范围内越来越严重的水资源短缺危机,水资源相关部门的供水手段日益丰富和多样化,包括充分重视和利用(重复利用)水循环每一个环节的水资源。基于此,新建了混合动力基础设施系统,把不同尺度上的集中和分散资源充分利用起来。为了对混合动力系统进行战略性规划和管理,将规章制度和市场刺激相结合,引入了一种灵活的以目标为导向的水资源交易框架。将该框架应用于美国洛杉矶湾区的模拟中,并对政策参数的影响、地区偏向以及不同部门的合作进行了测试和验证。结果表明,采用开放的交易框架能提高水资源供应手段的多样性,而且与不同部门各自为战的情况相比,该框架还能节约成本投入,使地方能够更加全面、高效应对水资源短缺。当不同部门通过合作充分实现信息共享时,应对水资源短缺的效率最高,这是因为在规章制度约束和市场刺激下,合作能够突显出各项工作的透明度和团结互信的重要性。

https://www.nature.com/articles/s41893-019-0228-z

1790~2010年美国人居区与水资源的距离演变研究

人类社会的历史进程与河流息息相关,研究了人类居住地点与水资源关系随时间变化的特点。对1790~2010年美国本土人口与水资源共同演化规律进行了动态分析。结果表明:在工业社会之前,人类迁徙趋势表现为与各大河流的距离越来越近;而1870年之后则距离越来越远,人类依靠河流进行贸易和运输;20世纪工业社会之后,人类偏向于迁徙到离含水层较近的区域以方便对地下水的获取和利用。不同区域的人类迁徙轨迹特点不同:干旱地区的人类更愿意迁徙到大型河流附近居住,而潮湿地区的迁徙轨迹则相反。研究结果揭示了人一水系统的历史演化特点,对于水资源管理和应对气候变化有一定参考价值。

https://www.nature.com/articles/s41467-019-08366-2

阿根廷某新建风电场与水电站的电力联合调度评估

分析了阿根廷巴塔哥尼亚偏远地区某新建风电场和已有水电站的联合调度。随着风电场的建成,现有电网无法支撑两座电站同时以额定功率发电。为了避免电网输电线和耦合变压器出现“瓶颈”,提出了两座电站联合调度方案。在有限的电网传输系统条件下,利用启发式搜索算法(heuristic algorithm)加大发电量。基于9a的电网实测数据对该方案与其他调度方案进行了比较评估。重点介绍了该方案在减少风电场和水电站弃电方面取得的效果。对在整个电网中加大风力发电场份额可能产生的的影响进行了评估。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890418312299

三峡工程为长江经济带发展提高安全保障与环境保护

《人民长江》2019年第1期(作者:郑守仁)

推动长江经济带发展是国家的一项重大区域发展战略。三峡工程为长江经济带的发展提供了防洪、供水、航运和电力安全保障。安全方面,三峡工程有效地调控长江洪水,使长江中下游防洪标准有了较大的提高;供水方面,三峡水库是我国最大的淡水资源战略性水库,库区干流水质总体稳定在II~III类,保障了长江中下游城市和乡村供水安全;航运方面,三峡工程是长江航运发展中的关键性工程,使川江和荆江河段变为真正的“黄金水道”,促进了长江航运优质快速地发展;电力方面,三峡工程在我国能源中具有重要的战略地位,为华中、华东地区及广东省提供优质电力,促进了经济社会持续发展。此外,三峡工程在保护长江中下游地区生态环境,减少大气与环境污染,促进长江绿色航运发展,改善大坝下游河道水质,建设生态文明、环境优良、绿水青山的新型库区等方面发挥了巨大作用。

论三峡水库“蓄清排浑”运用方式及其优化

《水利学报》2019年第1期(作者:胡春宏,方春明,许全喜)

泥沙问题是三峡工程的关键技术问题之一,在三峡工程论证和初步设计阶段提出水库采取“蓄清排浑”的运用方式.可以解决泥沙问题。2003年水库蓄水运用以来的实践表明,水库基本遵循了“蓄清排浑”调度运用原则,并根据上游来水来沙减少等新情况对水库运用方式进行了优化调整。本文系统分析了三峡水库“蓄清排浑”运行方式及其优化调整的利弊,包括提前5年实施175m试验性蓄水、汛期水位动态变化、汛末提前蓄水等对水库淤积和坝下游河道演变的影响,提出了进一步优化水库调度方式,形成“蓄清排浑”运用的新模式,保持水库长期使用的建议,试图为三峡水库科学高效安全运用提供科技支撑。

基于地理空间要素的雅砻江流域面雨量估算

《水科学进展》2018年第6期(作者:袁定波,艾萍,洪敏,等)

反映流域整体降水情势的面雨量一赢是水文模型的重要输入参数之一,在泰森多边形雨量法的基础上考虑地理空间要素对降雨空间分布的影响,采用面向对象的遥感信息聚类方法提取出雅砻江流域2项形状因子(周长、面积)和5项地形因子(平均高程、平均坡度、平均坡向、高程差周长比和高程差面积比)。降雨一径流相关性分析结果表明:地形因子雨量法在月尺度上的降雨估算精度高于年尺度,且在月尺度上能更好地反映流域不同区段的降雨空间分布特征:在月、年际降雨变化趋势分析方面,年尺度上的降雨与径流一阶差分后平均相关系数为0.903,高于月尺度的0.629.主要由于水电站调蓄过程对流域径流异质性的影响,且影响度随着时间尺度缩小而放大。

不同围压下卸荷速率对围岩变形与破坏的影响

《岩石力学与工程学报》2019年第3期(作者:侯公羽,梁金平,胡涛,等)

研究相关因素对巷道/隧道围岩变形及破裂形态特征的影响作用,可以为巷道/隧道的支护设计提供理论支撑。在课题组已成功构建的围岩试件开挖卸荷模型试验系统基础上,对水泥砂浆围岩试件进行不同初始围压下不同卸荷速率的系列试验。试验结果表明:(1)开挖卸荷对围岩变形及破坏的影响不仅存在于卸荷阶段,卸荷效应会在卸荷结束之后继续对巷道围岩产生影响,并且随着初始围压的增大,对卸荷后围岩变形的影响更为明显。(2)卸荷阶段的切向、轴向应变率均呈现先增大后逐渐减小的变化趋势。快速卸荷应变率峰值出现较早,慢速卸荷应变率峰值出现较晚。(3)初始围压相同时,卸荷速度增大,卸荷阶段应变率加快,变形总量越小。卸荷速度相同时,初始围压增大,卸荷阶段应变率加快,變形总量越大。(4)慢速卸荷破坏时,试件外壁完整,内壁上靠近底端出现片状剥落;快速卸荷破坏时,试件外壁上出现环状贯通裂隙伴随少量竖向微裂隙,内径缩减明显,内壁上出现岩块掉落现象。试验结果有利于进一步研究其他相关因素对围岩变形及破裂形态的影响机制。

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