刘昭伟 作品数:106 被引量:656 H指数:14 供职机构: 清华大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 清华大学自主科研计划 国家科技重大专项 更多>> 相关领域: 水利工程 环境科学与工程 自动化与计算机技术 电气工程 更多>>
三峡库区岸边水体污染特性及水环境承载能力研究 高季章 陈永灿 刘昭伟 申满斌 江春波 李玲 程香菊 毛劲乔 任华堂 朱德军 胡鹤鸣 付健 该课题采用现场调研、数据统计、数值模拟、理论分析等多种手段对三峡库区岸边水环境特性及水环境承载能力展开了研究,并取得以下成果:1.建立了三峡水库基本信息库,为三峡水库蓄水前后数据资料的积累和水环境问题的进一步研究奠定了基...关键词:关键词:水环境承载能力 生态动力学 融合改造的混合式抽水蓄能与风电联合运行短期调度模型 被引量:6 2023年 依托规模庞大的常规水电增建混合式抽水蓄能是加快抽蓄发展的重要途径。相比传统抽蓄电站,融合改造的混合式抽水蓄能电站具有水力联系更紧密、抽-发工况转换更复杂、“量调并重”角色更鲜明等显著特点,为探索其运行模式,本文提出一种融合改造的混合式抽水蓄能与风电联合运行短期调度模型。该模型以联合体整体收益最大为目标,以机组为最小调度单元,针对常规机组和抽蓄机组的差异化运行特性分别精细化建模,并引入状态变量实现运行状态的解耦与关联切换。在模型求解方面,通过线性化方法及建模技巧将原模型转换为混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming,MILP)模型,最后在JAVA环境中采用CPLEX工具进行求解。以西南某流域电站为参考构建的应用示例验证了本文模型和求解方法的有效性,可为推进常规水电站的融合改造提供借鉴。 罗彬 陈永灿 苗树敏 刘昭伟 刘昭伟关键词:风电 刚性沉水植被水流的流速垂向分布 被引量:10 2012年 水流速度分布是植被水流动力学研究的基础问题之一。含有沉水植物的水流由于植被阻力的作用,其流速的垂向分布与不含水生植物的水流相比,具有很大的差异;在形态各异植被的影响下,其流动十分复杂,很难得到流速分布的解析表达式。在"圆柱型"植被流速分布的基础上,通过有限解析法逐段分析含有沉水植被水流的动力特性,考虑了沉水植被的垂向形态变化对植间水流的影响,得到了任意形状植被水深范围内的水流流速分布。通过与室内试验数据的比较分析,所用方法得到的结果与试验数据吻合很好,能够准确地反映植被间水流流速的垂向变化,并具有更为广泛的适用性。 王文雍 刘昭伟 陈永灿 朱德军牡丹江中游底栖动物分布及其与栖境因子的关系 被引量:25 2015年 2013年秋季对牡丹江中游的3条河流(牡丹江、蛤蟆河、卧龙溪)150km河段进行大型底栖动物野外采样,共采集到大型底栖动物18种,隶属于3门5纲11目16科,其中昆虫纲(Insecta)、腹足纲(Gastropoda)和寡毛纲(Oligochaeta)物种居多.通过典范对应分析(CCA),研究大型底栖动物群落结构与主要的栖息地环境因子之间的相关关系,并通过香农-威纳(Shannon-Wiener)指数等生物多样性指数分析评价河流等级对物种多样性的影响.研究表明,流速、溶解氧、底质中的砾石含量是牡丹江中游影响大型底栖动物分布的关键栖息地环境因子,河流等级对底栖动物群落结构有一定影响,牡丹江干流底栖动物物种多样性高于支流,平均生物密度低于支流,且河流间等级差距越大,差异越显著. 王皓冉 陈永灿 刘昭伟 朱德军 段亚飞关键词:大型底栖动物 典范对应分析 梯级水光互补系统最大化可消纳电量期望短期优化调度模型 被引量:7 2023年 充分发挥流域梯级水电的调节作用,实现梯级水光系统的互补联合发电是促进清洁能源消纳的重要途径。文中考虑光伏出力不确定性,以整体可消纳电量期望最大为目标,提出了梯级水光互补系统的短期优化调度模型。该模型以机组为最小调度单位,精细化建模了电站约束、机组约束以及电网约束,通过梯级负荷在电站和时段间的合理调配,挖掘梯级水电的电网供电支撑和光伏互补协调双重作用,提升互补系统整体消纳水平。模型求解方面,采用分段线性逼近、引入0-1整数变量、发电水头离散等线性化方法和建模技巧处理模型中的非线性约束,将原模型转换为混合整数线性规划问题,并在Java环境中采用CPLEX工具实现求解。最后,以参考中国西南地区某流域梯级的4个水电站15台机组以及2个光伏群构建的互补系统为例,验证了所提模型和求解方法的有效性。 罗彬 陈永灿 刘昭伟 刘昭伟 王皓冉 张红关键词:梯级水电站 优化调度 基于DEM数据的河道水动力过程数值模拟 被引量:7 2014年 河道横断面形状数据是应用数值模型模拟水动力过程必不可少的基础数据之一,然而在我国很多河道缺少断面数据,若进行野外补充测量,须要耗费大量的人力、物力,而且耗时较久。数字高程模型(DEM)数据可以免费下载,获取途径方便,但若直接通过DEM获取断面数据存在两个问题,即水面上数据不精确和无法得到水下地形,就此,作者对获得的DEM数据进行校正以获取河道水面以上断面数据,同时本文首次提出采用三次样条对水面以上数据插值得到水面以下断面数据,从而合成完整的河道断面。将所得断面与实测断面同时代入一维水动力和水质模型THU-River1H进行模拟计算,两者模拟得到的流量和水位过程均吻合良好。本文证明了当径流流量较大或水位较高时,若缺少河道横断面数据,可将基于DEM获取的河道断面代替实测断面进行一维水动力计算,所得结果具有较高的可信度。 俞茜 陈永灿 朱德军 刘昭伟关键词:水动力学 河道横断面 DEM 一种含多种结构物渠道的水动力条件并行化数值模拟方法 本发明涉及一种含多种结构物渠道的水动力条件并行化数值模拟方法,它假设结构物处流量,然后根据给定的结构物处的流量与水位关系或者结构物上侧的水位对假设的流量进行校正,并根据渠道结构物两侧流量相等为结构物上下游渠段分别提供下边... 陈永灿 朱德军 俞茜 刘昭伟文献传递 S_1 流面流动计及有限叶片数影响的三峡转轮叶片设计 被引量:1 1998年 用一个周向平均的S2m流面与一组S1流面的迭代计算构成有旋流动的准三元计算模型以计及有限叶片数影响,设叶片中面为流面并在其上给定Vθr及厚度分布进行混流转轮叶片设计。以三峡转轮为例,按该法设计,可以得到满足给定负荷及厚度分布的转轮,与全三维反问题计算结果十分接近。说明该法为一种新的有效的叶片设计计算模型和方法。 陈乃祥 刘昭伟 林汝长 林汝长关键词:转轮 S1流面 叶片 混流式水轮机 河流中浮游藻类生长的可能影响因素研究进展与展望 被引量:27 2014年 河流富营养化问题日益严重,尽管湖泊中富营养化机理已被研究得较为透彻,但是针对河流中藻类大量生长的机理研究还较为缺乏。可能影响河流中浮游藻类生长的因素包括营养盐、光照、温度、水动力条件和动物捕捉等,本文系统调研了相关的研究进展,归纳分析了河流与湖泊两个生态系统的区别。总结发现影响河流浮游藻类生长的限制因素与湖泊不尽相同,比如尽管营养盐被认为是湖泊浮游藻类生长的主要限制因素,但在河流中影响不明显;而水体冲刷和相应带来的光强改变对于河流中的藻类生长有重要影响;河流中浮游藻类的被捕食压力弱于湖泊。目前多数生态模型都是基于湖泊中藻类生长进行开发,所以将这类生态模型应用于河流时需根据上述特征进行调整。综观目前的研究成果,水动力及水体中光强分布对于浮游藻类的生长影响是未来的研究重点,而上游有富营养化湖泊的河流可以作为一个特殊案例进行研究。 陈永灿 俞茜 朱德军 刘昭伟关键词:环境水利 浮游藻类 确定河段控制性污染指标的层次分析法及应用 控制性污染指标的确定是进行河段水环境保护和修复的重要基础.本文根据水环境评价问题的特点,以污染指标超标倍数为基础,建立了适用于确定河段控制性污染指标的层次分析法.新方法克服了污染指标权重确定较为随意的不足,且在一定程度上... 王志刚 陈永灿 刘昭伟 朱德军关键词:水质评价 层次分析法 文献传递