[00119007]长江上游水库群防洪兴利适应调控关键技术及应用

本项目针对国家重大水利枢纽工程运行调度需求与基础理论和技术支撑之间的突出矛盾,在100多项国家重大研究计划、自然科学基金和一系列重大工程应用项目支持下,经过近十年交叉学科研究,相关理论和方法形成了完整系统的学术体系,推动了相关理论发展,解决了实际工程应用的技术难题。本成果主要依托项目包括： 国家科技支撑计划2项：2008BAB29B0806,2008BAB29B0502; 国家重点基础研究发展计划973项目1项：2007CB714107; 国家自然科学基金13项：51239004（重点项目）,51079057,51409109,51479075,51509095,51309105,51309104,51309106,51209008,51109085,51109086,51079057,41001379; 教育部博士点基金1项：20111965; 国家公益性行业科研专项2项：水利部国科科函（2007）字第108号,200901010-03; 重大工程应用项目：三峡水利枢纽梯级调度通信中心,金沙江梯级调控中心,清江梯级集控中心、国家电网华中电力调控分中心,长江委水文局,长江委设计院,华电集团四川分公司,南瑞集团水电分公司等委托重大工程研究应用项目90多项。 项目围绕举世瞩目的长江上游水库群防洪兴利综合调度中的安全高效问题,通过理论突破、技术攻关和应用创新,形成长江上游水库群防洪兴利适应性调控的理论及技术体系。成果应用于长江中上游水库群,调度模型计算速度提高1-2个数量级,长江上游中长期径流预报相对误差控制在±15%以内,短期洪水作业预报精度提高到90%以上,预见期由3~4天延长至7天;水库群洪水资源利用效率提高到90%以上;长江中上游水库群水能利用率显著提高,较常规调度多年平均增发电量5%;水量利用率提高5-8%,汛期洪水调度平均削峰率提高到34%,通航率平均提高了8.2%。 针对流域梯级水库群协同调度涉及的核心科学与关键技术难题,经过十余年交叉学科研究和应用推广,取得了一批创新性成果。成果的创造性和先进性体现在： （1）创建了流域水文动力特性演化分析与多维时空广域综合预报建模的理论和方法。（2）提出了大规模水库群防洪兴利全景调度与多属性风险决策方法。（3）系统地提出了长江上游水库群全周期多尺度自适应跨网协同发电调度与效益-风险均衡优化技术。（4）研发了拥有自主知识产权和核心技术,面向长江上游控制性水库群多区域、大范围、长距离、多目标一体化全景协同调度决策系统。 项目技术成果成熟,开发的水库群一体化智能全景协同调度系统已在三峡梯级、金沙江下游梯级、清江梯级梯级集控中心稳定运行三年以上,通过实际运行的成功考验,技术成熟程度等级为9。技术使用范围为：水库群预报调度运行管理;安全性：系统安全可靠性高,能够满足实际工程运行需求。 相关研究成果应用于长江中上游干支流26座大型关键性控制水库群,取得了巨大的直接经济效益。模型计算速度提高1-2个数量级,长江上游中长期径流预报相对误差控制在±15%以内,短期洪水作业预报精度提高到90%以上,预见期由3~4天延长至7天;水库群洪水资源利用效率提高到90%以上;长江中上游水库群水能利用率显著提高,多年平均增发电量达5%;水量利用率提高了5-8%,汛期洪水调度平均削峰率提高到34%,通航率平均提高了8.2%;仅在2016~2018年期间,长江中上游干支流26座大型关键性控制水库群在该项目研究成果指导下,合理分配梯级水头、充分利用调节库容拦蓄中小洪水、合理安排枯水期水位消落等,开展了发电优化调度,三年较同等来水条件下的常规调度共增发电量398.2875亿kWh,按照各梯级电站平均上网电价计算,创造直接经济效益共115.3247亿元;三年累计减少发电用煤690多万吨,减少二氧化碳排放1700余万吨;此外,为电网提供了更为充足的调峰容量和备用容量,华中区域电网削减峰谷差幅度达70.1%,峰谷差明显减小,增强了电力系统的稳定性,维护了社会稳定,支持和保障了长江经济带的建设,社会效益非常显著。项目的实施解决了我国水利行业的多项关键技术,为行业科技进步提供了技术储备,具有很强的示范、带动和技术扩散作用,对行业技术支撑结构优化升级有显著技术跨越作用,有力地推动了行业科技进步,保障了长江三峡梯级等国家重大水利工程综合效益的发挥,创造了巨大的经济效益和显著的社会效益。 项目成果已成功应用于长江上游水库群日常调度运行,取得了显著成效,可推广至国内外其他大型流域水库群。但未来一批大型水库将在长江流域陆续建成投产,需要进一步丰富和完善研究成果以满足实际需求。项目成果已建立了较为准确可靠且具有较长预见期的的水文气象预报技术,为长江上游水库群调度运行提供了有力支撑,但受温室效应影响,未来气候变化仍然存在较大不确定性,水库调度实时调度工作中需充分考虑。项目成果重点关注如何充分发挥长江上游水库群的防洪作用,而长江流域水库群与蓄滞洪区等其他防洪工程的联合防洪调度也是需要研究的一项重要问题,有待进一步开展针对性研究。 无。