具有年调节性能的水库作为控制性工程,逐渐成为排沙减淤、水沙调控的有效措施之一。水库水沙联合调度研究属于水库优化调度理论范畴,主要是为解决实际问题而提出来的。因此,水库水沙调度的理论与方法晚于水库优化调度的研究。1946年,在治理黄河泥沙淤积的过程中,美国学者葛罗同、萨凡奇最早提出了水库调沙的设想。通过控制洪水,采用坝底的排沙廊道,将水库每年放空一次进行排沙。随着20世纪60年代黄河三门峡水库库区泥沙淤积情况的恶化、黄河下游“二级悬河”的出现(苗风清等,2010),采用水库调沙的研究开始起步。水库调沙的研究成果主要集中在解决库区泥沙的冲淤问题。
国外的水沙调控研究中,位于巴基斯坦的印度河塔尔贝拉水库在安全运行20年后,发生库区泥沙淤积严重,使得兴利库容直接损失了25%,其最终只能以形成稳定库区河槽的方式来满足灌溉、发电要求(郭国顺,2002);20世纪80年代,美国在密苏里河上修建了100多个水坝和水库,其中干流水库6座,总库容为946亿m3,通过水库拦截功能,可以拦截上游全部泥沙,且密苏里河上干流与支流水库较多、库容巨大,其水库库容被淤满需要很长时间,为梯级水库的滚动开发的模式可以提供参考价值。在水沙调控理论研究上,Carriaga和Mays于1993年提出了一种非线性理论的优化调度模型,其根据是以水库的下游河道形态变化量最小为目标,且与HEC-6耦合,以共同模拟泥沙运动形式;1962年,O Fargue通过长期观察提出五条河湾基本定理,应用在泥沙治理的河道整治中;2000年,Nicklow建立了泥沙冲淤最小量目标的优化调度模型,并且深研了具有水力关系的水库群和河流不利因子,用离散型最优化控制方法解决泥沙淤积问题,并使用了HEC-6泥沙输送仿真模型生成最优化方案。(www.xing528.com)
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