长江上中游特大型水利枢纽发电、泄洪、航运等运行工况与近坝河道水力过程有着密切的动力关系，如何解释枢纽运行动态行为间的复杂水力耦合机理，探索枢纽发电-泄洪-通航联合安全调度与风险控制方法，是亟待解决的关键科学与技术问题。为此，本书研究枢纽近坝区一维、二维和三维耦合水力学模型，提出枢纽运行水力过程和水流动态响应的精细化数值模拟方法，揭示枢纽发电、泄洪、通航、拦排漂等行为产生的近坝区上下游水力耦合响应方式、规律和水力特征，建立枢纽发电-泄洪-通航联合调度模型，提出模型多目标并行协同优化方法；结合现场试验、数值分析与场景模拟等设计方法，研发自适应主动水力一体拦导清（排）治漂浮排装备，建立枢纽多维动态调控智能决策平台。
样章试读
目录
- 第1章绪论1
1.1 枢纽水力学数学模型问题1
1.2 枢纽发电、泄洪、通航联合优化调度问题3
1.3 水库优化调度发展回顾4
1.4 水库通航优化调度发展回顾7
1.4.1 水利工程中水力要素测量方法的研究进展7
1.4.2 通航评估方法的研究进展8
1.5 枢纽库面拦排漂及安防技术与装备9 参考文献12
第2章枢纽水力学数学模型及求解算法19
2.1 枢纽水力学数学模型19
2.1.1 河道一维水力学数学模型19
2.1.2 平面二维水流数值模型20
2.1.3 紊流模拟模型21
2.1.4 河道水质数学模型24
2.2 水力学数学模型求解方法28
2.2.1 有限差分法28
2.2.2 有限体积法34
2.3 水力学数学模型的应用38
2.3.1 有限差分法在一维和二维水流模拟中的应用38
2.3.2 有限体积法在洪水演进中的应用47
2.4 本章小结48
参考文献49
3.1 多供水需求下水库多年调节策略50
3.1.1 入库径流特征52
3.1.2 基于EEMD-AR 的水库年径流随机模拟62
3.1.3 多供水需求下水库中长期优化调度69
3.1.4 水库多年调节策略及其影响因素73
3.2 大型枢纽发电-通航水力耦合模型及响应85
3.2.1 电站调峰对河道通航的影响分析及调控策略85
3.2.2 枢纽发电对引航道及口门区通航运行条件的影响87
3.3 耦合多安全约束的梯级水电站运行多目标优化调控模型93
3.3.1 梯级水电站运行多目标优化调控模型93
3.3.2 模型求解步骤和调控准则提取方法97
3.3.3 模型应用实例97
3.4 本章小结119
参考文献120
第3章枢纽运行水力耦合响应特性50
第4章枢纽发电-泄洪-通航联合优化调度121
4.1 枢纽短期发电计划编制121
4.1.1 短期发电计划编制方法121
4.1.2 发电量最大数学模型122
4.2 枢纽发电调度算法127
4.2.1 动态规划算法127
4.2.2 逐步优化算法128
4.2.3 粒子群算法129
4.3 枢纽发电-泄洪-通航运行风险131
4.3.1 机组安全及稳定运行风险131
4.3.2 非恒定流的表征及其对航运的影响131
4.3.3 枢纽水力运行安全参数量化132
4.3.4 水库下游航运条件134
4.3.5 泄洪隧洞水力特性数值模拟134
4.4 本章小结136 参考文献136
第5章枢纽发电、泄洪、通航联合优化调控模型137
5.1 水库通航能力评估方法137
5.1.1 二维河道水动力模型137
5.1.2 枢纽通航能力评估方法139
5.2 水库发电-通航多目标优化调度143
5.2.1 水库短期发电-通航模型144
5.2.2 模型求解算法和求解步骤148
5.2.3 水库多目标模型求解框架150
5.3 实例分析：向家坝水库多目标优化调度152
5.3.1 向家坝水库水利工程概况153
5.3.2 向家坝水库引航道水力学模型155
5.3.3 向家坝水库引航道水力学模拟结果157
5.3.4 向家坝水库发电-下游通航调度模型结果163
5.3.5 向家坝水库发电-上、下游通航调度模型结果169
5.4 金沙江下游梯级水库群航运条件173
5.4.1 溪洛渡—向家坝梯级水电站概况174
5.4.2 航运效益评价方式175
5.5 金沙江下游梯级水库群发电-航运优化调度模型178
5.5.1 目标函数178
5.5.2 约束条件178
5.6 梯级水库群多目标优化调度求解算法180
5.6.1 遗传算法180
5.6.2 蚁群算法184
5.6.3 基于遗传算法的改进多目标蚁群算法188
5.7 实例分析：溪洛渡—向家坝梯级水库群多目标优化调度189
5.7.1 梯级电站发电-航运优化调度模型求解流程189
5.7.2 实例计算191
5.8 枢纽发电、泄洪、通航联合优化调度203
5.8.1 模拟工况204
5.8.2 对称流和非对称流模拟结果204
5.9 本章小结207 参考文献208
第6章枢纽库面拦排漂及安防技术与装备研发210
6.1 工程漂浮物调研210
6.1.1 三峡库区漂浮物调研211
6.1.2 葛洲坝漂浮物调研214
6.1.3 向家坝漂浮物调研216
6.1.4 黄河三门峡漂浮物调研217
6.1.5 工程主要清漂方式及问题分析217
6.1.6 漂浮物主要特性222
6.2 漂浮物治理水力学模型试验223
6.2.1 三峡坝区治漂试验224
6.2.2 水力一体治漂方式226
6.3 水力一体治漂装备开发及应用232
6.3.1 三峡水力一体治漂浮排试验232
6.3.2 三门峡电站水力一体治漂浮排试验239
6.3.3 汉江碾盘山电站拦漂排设计244
6.3.4 其他工程水力一体治漂方案245
6.4 本章小结246
参考文献247
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