NUMERICAL INVESTIGATION ON SETTING UP THE OBSERVATIONAL STATION IN HEIFE(SUMMER)

Using a modified numerical model with higher resolution both horizontal and vertical directions,the surface fluxesof the sensible and latent heat in the HEIFE(Heihe Field Experiment)region were diagnosed.Based on statistical analy-sis for the diagnostic fluxes,the representativeness and location of observational stations in the HEIFE region were inves-tigated,a concrete scheme for setting up the observational stations in the HEIFE region with different underlying sur-faces are obtained and the general principle of choosing the locations of observational stations with betterrepresentativeness is proposed.     

典型天气形势与溪洛渡电站发电供求关系的影响

本文利用2015—2017年溪洛渡电站逐日入库及出库流量、逐日电站出力资料、广东逐日用电负荷数据及NCEP逐日再分析资料,针对溪洛渡右岸电站汛期弃水严重、枯期水量不足,电站发电与广东用电需求存在矛盾的几种生产情景,划分为供不应求型、供过于求型和非典型供过于求型3种类型,选取典型个例分析不同类型对应的环流形势和天气成因,并提出今后溪洛渡电站调度的建议。结果表明：每年5、6月,广东常受副热带高压控制,用电需求较大,而宜宾以上流域大多受一致的偏西或西南暖湿气流控制,冷空气活动较弱,不利于产生大范围降水,使得溪洛渡电站发电能力与广东用电需求多呈供不应求型;7—9月,宜宾以上流域多受高原槽及切变线影响,有利于出现明显降水,电站具备满发能力,而华南一般有低涡切变或台风活动,有利于广东出现降水,由于不受副高控制且出现降水,广东用电需求降低,导致出现供过于求型;如广东在副热带高压控制之下,用电需求旺盛,但溪洛渡右岸具备满发能力而出现弃水的情景,往往是因为西南地区降水总体较强,其他水电站加大出力,而电网送出受限等多方面因素影响,导致电网对溪洛渡右岸的电能需求减少,即出现非典型供过于求型。在实际发电生产中可根据天气环流形势提前研判,更加有针对性地开展水库调度、优化电站运行,增加汛期水电电能的有效消纳以及水能资源充分利用。     

自动气象站资料在模拟苏北一次飑线过程中的应用

为了研究自动气象站资料在模拟中国东部飑线过程中的影响,利用WRF模式模拟了2009年6月14日发生在苏北地区的一次飑线过程。首先设计了两个数值试验,两个试验都只用FNL资料作为初始场和边界条件,但是模拟开始时间分别为北京时间10时和08时,离观测的飑线过程开始时间分别有3 h和5 h。在10时开始的试验(控制试验)中,模拟飑线过程时间上有3~4 h延迟,空间上向东偏移了100 km左右,但是试验可模拟出与观测相似的飑线发展过程,即对流从山东省南部开始、飑线弓形回波在江苏北部成熟和在江苏南部消亡的过程。而在08时开始的试验中(对比试验),没有能够模拟出与观测相似飑线发展过程,降水范围和飑线水平尺度偏小,对流强度明显偏弱,时间上比控制试验更晚。分析发现,FNL资料中的相对湿度低于观测,通过增加低层水汽,可提高模拟效果,对流触发时间也与观测更加接近。在加入地面自动气象站资料的敏感性实验中,对流触发时间比控制试验提前1 h,可模拟出与观测相似的飑线发展过程。因此,低层水汽对这次飑线过程模拟具有重要影响,在飑线数值模拟中加入地面自动气象站加密观测资料可有效提高模拟能力。      

MM4 模式中站点相关性的研究和客观分析方案的改进

采用多元统计学中的主成分分析法，通过对MM4模式计算范围内169个测站的风、压、湿和温度的相关分析，确定了89个关键站，另外80个非关键站可由这89个关键站通过多元回归的方法求得。用这种方法，整个计算区域内的统计信息损失量大约超过2%。文章选取1992年7月24日到25日的一次暴雨过程，用关键站的相关最大的站，对缺测的站使用多元回归的方法补值，然后再用MM4模式进行数值预报试验，发现客观分析场和预报场的准确度都有提高。     

卡拉水电站坝区渗流控制效应精细模拟与评价

卡拉水电站坝址区河谷狭窄,岸坡陡峻,地质条件复杂,渗漏问题突出。为减小卡拉坝区渗漏并改善大坝的渗透稳定性,工程设计采取防渗帷幕、排水孔幕和排水洞等防渗排水措施。采用子结构、变分不等式和自适应罚函数相结合的方法（简称SVA方法）,结合典型溢流坝段与坝区整体渗流场分析成果,评价卡拉大坝及坝基渗流控制方案的合理性,并论证其优化的可能性。研究表明：①防渗帷幕有效雍高了帷幕上游侧岩体内的地下水位、增加了绕坝渗流的渗径长度并降低了坝基的扬压力,排水系统则显著降低了坝体内的孔隙水压力以及坝基扬压力;②排水孔幕间距对坝体内的自由面分布有着显著影响,排水孔幕间距取3.0～4.5 m是合适的。     

梯级水电站多目标发电优化调度

以发电量和保证出力为目标建立梯级水电站的多目标发电优化调度模型,对三峡梯级中长期发电优化调度进行研究。针对传统方法求解多目标优化问题的局限,提出一种强度Pareto差分进化算法(Strength Pareto Differential Evolution,SPDE)用于求解梯级水电站的多目标发电优化调度问题。SPDE以差分进化算法(Differential Evolution,DE)为基础,采用SPEA2的适应度评价方法,并根据多目标优化的特点对DE的进化算子进行修正。同时,提出一种自适应柯西变异策略(Adaptive Cauchy Mutation,ACM)用于克服算法的早熟收敛问题。三峡梯级水电站实例研究结果表明,SPDE可同时考虑两个目标并有效处理复杂约束条件,一次运行即可得到一组在各目标分布均匀、分布范围广的非劣调度方案供决策者评价优选。     

柘溪水电站入库洪水实时预报模型研究

从柘溪水库流域的实际出发,提出了区间流域洪水实时预报耦合模型以及实时跟踪模型动态参数算法,并进行洪水实时预报,取得了令人较为满意的预报效果。     

三峡水库围堰发电期调度模拟优化研究

汛限水位是协调综合利用水库防洪和兴利矛盾的重要参数。三峡水库围堰发电期调度规则将汛期水库水位控制在134．9-135．4m运行,本文将汛期(6-9月)按旬划分为12个分期,建立模拟模型和动态规划模型;采用宜昌站120年实测日流量序列,通过所建模型计算,得到了优化的分期汛限水位方案。模型实现了模拟和优化的有机结合,将带机遇约束的多目标优化问题转化为确定性约束条件下的单目标优化问题,降低了复杂性。结果表明,模型在不增加防洪风险的前提下,发电效益增加了2．21％(2005 年)和2．32％(2006年)。