集成数值-物理建模方法在混合抽水蓄能电站河床疏浚优化中的应用：以梁河口项目为例

《Scientific Reports》：Integrated numerical–physical modeling for optimizing riverbed dredging in Mixed Pumped-Storage Power Stations: a case study of Lianghekou project

　　

摘要

混合抽水蓄能电站（MPSPS）是一种新兴的策略，用于开发结合水力、风能和太阳能资源的综合性清洁能源基地。然而，关于有效工程措施以缓解下水库中的“抽水漏斗”现象，现有文献存在明显不足，而这仍然是MPSPS面临的关键运营挑战。以梁河口MPSPS为例，本研究提出采用河床疏浚作为缓解措施，并开发了一种综合的数值-物理建模方法对其进行优化。最优方案是根据抽水效果改善和建设成本的综合标准选定的。通过整个下水库的大规模物理模型实验进一步验证了这一方案的有效性。结果表明，所选的河床疏浚策略显著提高了梁河口MPSPS系统的抽水可靠性：河流横截面积增加了15–23%，逆流减少了30–42%，抽水漏斗深度降低了65%，连续抽水时间延长了61%。在梁河口项目的背景下，这些发现为工程设计、建设和运营调度提供了定量依据，同时也为类似的大规模可再生能源集成型MPSPS应用提供了参考。