摘要：金沙江白鹤滩水电站百万千瓦水轮发电机组是世界水电装备制造行业的里程碑,它标志着我国超大容量水电机组的制造能力和水平已经达到世界顶尖水平。三峡工程建设初期,我国水电装备制造业只能有自主设计制造单机容量32万千瓦水电机组的能力,20多年时间,我国水电装备制造业实现从追赶、跟随到超越的重大跨越。

摘要：全球气候变暖改变了气候效应的热力与动力环境,我国来水年内分布不均程度进一步加大,干旱威胁将持续加剧。在当前防洪与抗旱同等重要的前提下,需要合理利用水库的防洪库容,抬升汛限水位是缓解我国水资源供需矛盾和提升水资源利用效率的关键所在。以三峡水库为研究对象,拟定不同汛限水位方案,结合三峡水库现有调度规程运用方式,利用长系列历史径流资料模拟计算分析三峡水库汛限水位抬升后的效益与风险,结果表明:依靠当前预报水平及上游水库群联合调度,三峡水库汛限水位抬升至155~157 m的防洪风险可控,不会降低荆江防洪标准、增加库区回水淹没风险。三峡汛限水位抬高至153 m后,多年平均发电量达到最大值1029亿kWh,较初步设计值增加16.7%,与多年统计规律一致,丰水年和平水年份三峡水库均在汛限水位增加至153 m后达到最大发电能力,枯水年份汛限水位可更高,发电效益更好;防洪效益与汛限水位呈负相关,不同方案下三峡水库多年平均拦洪量变化在15亿m^(3)以内,变化不大;水资源效益与汛限水位呈正相关,三峡水库起蓄水位随着汛限水位的抬升同步增加,当汛限水位抬升至147 m,三峡水库10月底蓄满率可达到100%,汛限水位每增加1 m,三峡水库蓄水期多年年均出库水量可增加约5亿m^(3)。综合考虑效益与风险,现阶段三峡水库汛限水位抬升至153 m是可行的。

摘要：金沙江下游是中国干热河谷的主要分布区之一。该地区干旱灾害频发,然而气候变化下该区域的干旱的时空变化规律及影响因子仍不清楚。本文基于MODIS地表温度和NDVI数据反演2000–2020年的温度植被干旱指数(TVDI),监测研究区干旱的时空变化规律及其驱动力。研究结果如下:(1)研究期内TVDI指数与0–7 cm的土壤湿度高度相关,表明TVDI可以准确反映研究区的干旱情况;(2)TVDI在研究区的分布具有高度空间异质性,多年平均TVDI值为0.59,干旱水平介于正常和干旱之间;(3)从2000–2020年,干旱程度呈现增强趋势,变干的区域占研究区面积的63%,其中显著变干区域占21%,相较于2000年,14.5%的区域在2020年从正常等级转变为干旱。(4)与“干的越干,湿的越湿”的现象略有不同,我们发现干的和湿的区域都主要趋向于变干。(5)86%的区域TVDI指数与年均气温正相关,其中43%的区域显著相关,升温是研究地区干旱加剧的主要驱动力。我们的研究结果可以为金沙江下游区域干旱对气候变化的时空异质性响应提供新的见解。

摘要：“水乡客厅”作为长三角区域一体化的重要示范性工程,如何提升其水体透明度,改善水体感官仍然是一个亟待解决的难题。在相关水质监测及悬浮物沉降试验的基础上,分析研究了“水乡客厅”水体透明度的主要影响因素,并构建了其与水体透明度的多元回归方程,基于该方程,构建了水体透明度数值模型。结果显示:相较于圩内河道,圩外河道及湖荡的水体透明度相对较低;研究区域内水体透明度的主要影响因素为悬浮物浓度,其皮尔逊相关系数为-0.48,呈明显负相关关系,次要因素为叶绿素浓度;分圩内河道、圩外河道、湖荡区域分别构建悬浮物沉降系数与悬浮物浓度、水体流速的拟合方程,决定系数R 2均>0.8,拟合效果较好;基于上述分析结果所构建的水体透明度数值模型能够较好地描述“水乡客厅”水体透明度的分布规律,可为后续区域水生态修复及富营养化治理提供技术支撑。

摘要：我国西部大量水库滑坡主要以涌浪形式致灾;采用当前滑坡规范防治涌浪,经济成本巨大,以白鹤滩库区水瓶子1#滑坡为原型;构建了比例尺1∶150的三维原型物理试验场,进行滑坡涌浪降能减浪试验以找寻更为经济的滑坡涌浪降险方案。试验结果表明,当蓄水825 m叠加Ⅷ度地震的极端工况时,滑坡将以7.37 m/s的最大速度冲击白鹤滩水库,产生涌浪的最大波幅为7.59 m,环象鼻岭区域最大爬高超出居民区地面约为3.5 m,将严重威胁超过4.5 km的河道和象鼻岭社区安全。随着削方体积从10.0×10^(4)m^(3)增到47.9×10^(4)m^(3),滑坡降能减浪效应明显。滑坡造浪能量下降约94.8%,最大波幅和环象鼻岭最大爬高分别下降至4.35和1.73 m,大于1 m的涌浪区域仅分布在滑坡入江区和金沙江对岸区域,滑坡涌浪灾害风险急剧下降。基于此,本文提出并探讨了以滑坡涌浪危险程度为衡量指标的反馈式滑坡涌浪降险工程设计思路和滑坡涌浪降险工程设计安全裕度实现方法,推荐了可大幅降低水瓶子1#滑坡治理经济成本的降险设计方案。滑坡涌浪降险防治思路是对滑坡防治规范的有益补充,尚有待进一步发展和推广应用。

摘要：本文回顾三峡水库设计洪水、特征水位、运行方案变化调整过程,综述三峡水库运行调度关键技术研究进展和分析来水来沙变化情况。分别采用最可能洪水地区组成法和非一致性洪水频率分析两种途径,推求考虑上游水库群调蓄影响的三峡水库运行期设计洪水及特征水位。结果表明:近10年三峡入库泥沙量比初设成果减少了84.4%,宜昌站水文情势IHA-RVA综合指标为74%、发生了重度改变,三峡水库运行期1000年一遇7~15 d洪量减少了约81.5亿~142.8亿m^(3),初设确定汛限水位的主要制约因素(防洪、泥沙)发生了很大的变化。原单站设计洪水及确定的三峡水库175-155-145 m运行方案,已无法满足新时期水资源高效利用和生态环境保护的新需求。建议把三峡水库运行方案调整为175-160-155 m,主汛期水位在155~160 m区间动态控制运行,长江中下游梅雨结束后应考虑提前蓄水,8月底蓄至163 m左右,9月底蓄至165 m,10月底蓄满。该方案在保证大坝和下游防洪安全的前提下,汛期减少弃水并增加枯水期补水量,预计可增发10%左右的发电量;抬高运行水位也有利于库区航运和减少消落带;9月份尽量不蓄水或少蓄水,可减少蓄水期对下游河道及两湖生态环境的不利影响,具有巨大的经济、社会和生态环境等综合利用效益。当预测预报长江流域可能发生流域性大洪水时,尽快将库水位消落至汛限水位145 m,确保大坝和下游防洪安全。

摘要：三峡工程自2003年蓄水发电至今已运行20 a,初步设计主要功能全部实现,并适应运行条件变化和发展需求持续优化运行方式,防洪、发电、航运、水资源利用等综合效益全面发挥。截至2023年底,三峡工程累计拦洪运用66次,拦蓄洪水超2 088亿m^(3),确保了荆江河段防洪安全,极大减轻了长江中下游防洪压力;累计发出清洁电能超16 600亿kW·h,相当于节约标准煤5.1亿t,减少二氧化碳排放13.3亿t;极大改善了库区与长江中游航道条件,累计通过货运量超20亿t,有力促进了长江航运快速发展;枯水期累计向下游补水约3 400亿m^(3),有效保障了长江中下游供水安全;生态调度成效显著,四大家鱼资源量明显恢复。为了应对频发的极端水文事件带来的风险和挑战,确保三峡工程长期安全运行和持续发挥巨大综合效益,从推进气象水文预报技术研究与应用、三峡水库调度运行方案优化、创新成果转化运用、智慧化管理等方面提出了下一步工作展望。

摘要：绿氢需求的快速增长对制氢电解槽提出了低成本、高电密以及适应低/变负载运行和快速/频繁启停的要求。碱性水电解制氢是当前低成本电解制氢的首选方法,但其电流密度低且设备庞大,难以适应可再生能源的电力波动性。碱性水电解的进一步发展面临着关键材料性能提升、电解槽优化设计和运行调控等方面的技术挑战。本文在介绍碱性水电解基本原理的基础上,梳理了限制碱性电解槽电流密度和负载运行范围的关键材料的研究进展。针对电解槽运行控制,阐述了反向电流对电极材料的影响与缓解策略,最后展望了碱性水电解制氢技术发展前景与挑战。

摘要：地震作用容易引起砂土地基中的海上风机基础液化失效,单桩-筒型复合基础(简称桩-筒复合基础)结合了单桩基础和吸力筒基础的优势,是一种新颖的海上风机基础形式。针对砂土场地桩-筒复合基础地震响应,开展干砂及饱和砂的单桩和桩-筒复合基础的离心振动台试验,采用白噪声和具有不同频谱成分的地震波进行激振,得到两种基础形式在砂土场地中的自振频率、超孔压累积、风机加速度响应以及基础弯矩分布等。结果表明:饱和场地中筒基下的浅层土体,其超孔压累积会有所衰减,加速度幅值则被相应放大;饱和场地中单桩浅部弯矩响应较大,风机产生明显的残余位移,相比单桩,桩-筒复合基础加速度响应更大,但其在限制水平位移方面具有明显优势。研究结论对于桩-筒复合基础的抗震分析具有参考价值。

摘要：为了保证大型水利水电工程锚固系统长期有效运行,通过对三峡集团所属6个水电站高边坡和地下洞室锚固系统监测数据统计分析,阐明锚索荷载、锚杆应力的时程演化规律,分析影响锚索荷载、锚杆应力变化特征的因素。结果表明:①各水电站高边坡和地下洞室锚索荷载、锚杆应力多数在设计范围内,其显著变化主要发生在施工期,在开挖支护完成后逐渐趋于稳定。②边坡锚索荷载随时间呈现出显著的3阶段,首先急速下降,然后缓慢下降,最后逐渐稳定或呈周期性变化。地下洞室锚索荷载也呈现出类似特征,但其变化特征更为复杂。③锚杆应力随温度变化呈现显著的负相关关系。④地下洞室锚索荷载存在洞径效应,洞室尺寸越大,锚索荷载均值越大,荷载损失率变化幅度更为显著。⑤地下洞室群交叉洞口、块体及保留岩墩等卸荷充分部位锚杆应力较大,位于块体部位的锚索荷载损失率一般大于其他工程部位。⑥锚固于断层部位的锚索,锚索荷载损失率偏大;岩体质量越低,锚索荷载损失率越大。锚索工程建设期失效特征有钢绞线拉断、锚索击穿锚罩、钢绞线缩孔等,运营长期失效特征有锚墩头锈蚀或锚墩头有碳酸钙析出。