阎王鼻子水库洪水调度方案研究

针对阎王鼻子水库现有洪水调度方案中存在的问题,以满足下游防洪要求,增强调洪方案的可操作性为目标,对现有洪水调度方案进行优化。采用减少流量控制的级别,综合考虑流量及坝前水位的控制方式,使水库洪水调度方式更简单可行,结果表明,优化后的洪水调度方案确保了水库下游防洪目标的安全,便于实际操作,为阎王鼻子水库的汛期调度提供了有力的依据。     

新立城水库生态需水及调度研究

对新立城水库下游河道内不同对象生态需水要求进行分析计算,确定河道内生态需水过程,通过改变新立城水库原有调度方式,在满足原有用水户用水需求前提下,对下游生态需水进行补偿调节,确定不同方案下新立城水库补偿下游生态水量,为新立城水库下一步进行生态补水做好基础工作。     

水库蓄水方案对下游河道生态径流破坏率的影响评价研究

文章以辽宁西部水库为研究实例,以生态径流满足度和生态径流破坏率为分析指标定量分析水库不同蓄水方案对河道生态径流影响的程度。研究结果表明:相比于蓄水方案Ⅰ,蓄水方案Ⅱ下水库在初期运行期和正常运行期,下游河道生态径流破坏率增加比例分别为2.1%和2.5%,生态径流满足度总体偏低;水库蓄水时间提前和蓄水高度的增加对下游河道生态径流影响程度加大;不同蓄水方案下水库均在12月份下游河道生态径流破坏率最大,在46.2%~50.8%之间。研究成果为评估辽宁省内其他水库不同蓄水方式对河道生态影响评价提供指标和方法参考。     

鄂尔多斯市七一水库下游生态需水量分析

文章以Qp法和Tennant法对鄂尔多斯市七一水库下游生态需水量进行分析计算,确定水库下泄生态流量,保证下游河道一定的生态环境用水,对于保护水库下游河道的生态环境具有重要意义。     

对水库生态调度问题的研究

从水库现行运行方式对下游河道生态和环境的负面影响出发,分析了水库生态调度的理论基础,提出了水库生态调度应遵循的基本原则:以满足人类基本需求为前提,以河流的生态需水为基础,生活、生态和生产用水共享,以实现河流健康为最终目标.综合考虑社会、经济和生态要求,构建了考虑下游生态和环境要求的水库下泄流量生态调度体系框架,以及考虑下游生活、生态和生产条件的水库生态调度准则.     

黄河下游生态水量调度实践

为全面推进水生态环境保护和修复,2016—2018年开展了黄河下游生态流量调度试点工作,研究黄河下游河道生态功能维持和生态服务需求的流量指标,实施生态水量调度。以2018年黄河下游生态水量调度为例,分析生态调度实践情况。在确定了生态水量调度目标及原则的基础上,对生态水量调度方案以及生态水量调度效果进行了分析,结果表明:黄河下游生态水量调度实践有效增加了入海淡水资源量,提高了生态流量满足程度,进一步增加了下游湿地面积,维持和改善了河道生态廊道功能,促进了水生生境的保护与修复。     

皂市水利枢纽下游河道生态基流量研究

皂市水利枢纽的建设将改变枢纽下游河流水文情势,对下游局部地区的生态环境造成负面影响;而合理确定枢纽下游河道生态基本流量,在水库常规运用的基础上,结合生态调度的方法,保证下游河道生态需水,对缓解因枢纽建设对生态系统所造成的不利影响,发挥枢纽综合效益,具有重要意义。通过对皂市水利枢纽常规调度运行方式及其对下游河道生态环境的影响分析,采用TENNANT法和7Q10法对皂市水利枢纽下游河道枯水期及丰水期的生态需水量进行了综合分析,提出利枢纽下游生态基流量,从而为水利枢纽的生态调度提供参考。     

澜沧江流域枯水年发电效益与下游生态-出境水互馈博弈研究

针对流域河道内水资源综合利用目标之间存在的互馈竞争关系,本文以澜沧江干流景洪水电站为研究对象,基于博弈理论构建了水电站发电效益与下游生态-出境水的完全信息静态博弈模型,并耦合支付函数最大化方法,探究在枯水典型年来水总量的约束下,水电站发电效益与下游河道内生态需水-出境流量之间的竞争博弈关系。纳什均衡解表明,在下游河道内生态需水流量选择最小值参与博弈时(天然径流量的21%),景洪水电站发电效益(多年平均年发电量的80%)和澜沧江出境流量保证率(93.7%)在该典型年达到最高,总效益最大。此外,研究还发现景洪以下河道枯水期的日流量大于504 m~3/s(出境流量下限值)、800 m~3/s(航运需水下限值)的保证率由常规调度下的78.4%、40.3%提高到博弈均衡调度方案下的93.7%和48.8%。研究对于优化流域水库调蓄以协同发电和下游河道内用水综合效益具有借鉴作用。     

安徽省某大型综合利用水库生态基流研究

大中型综合利用水库调度运行将使下游河道水文情势发生较大改变,为避免河流水生态系统功能遭受无法恢复的破坏,需要合理确定工程下游河段的生态基流。在综合分析某水库坝下河段的生态保护需求和服务功能的基础上,通过对常用的生态基流计算方法进行整理与比选,采用Tennant法、湿周法、R2-Cross法、7Q10法和90%保证率最枯月平均流量法等计算了水库下游河段的生态基流。在此基础上,综合考虑下游湿地的生态需水要求、水厂取水、工农业用水等因素,确定了工程下游河段的生态基流量。研究结果可为工程规划设计提供技术支持。      

龙羊峡水库现状防洪运用条件及汛限水位论证

龙羊峡水库设计汛限水位为2 594 m,水库建成以后一直未能实现按设计汛限水位运行。近年来,黄河上游防洪运用条件逐步改善,龙羊峡水库下游水电站基本建成,下游河段堤防及河道治理工程逐步完善,现状过流能力逐步加大,为龙羊峡水库按设计汛限水位运行创造了条件。以2019年为现状年,在分析龙羊峡水库下游河段防洪运用条件的基础上,拟定龙羊峡水库不同汛限水位方案和相应的龙、刘水库联合防洪运用方式,在保证水库自身安全和设计防洪任务的前提下,兼顾水库下游河段的防洪需求。经分析,龙羊峡水库现状汛限水位应为2 592 m,利用2 592～2 594 m之间库容,通过与刘家峡水库联合防洪调度运用,兼顾水库下游河道防洪需求;龙羊峡水库水位在2 592～2 594 m时,龙羊峡和刘家峡水库最大下泄流量原则上不超过2 500 m~3/s和3 500 m~3/s。     

供水水库多目标生态调度研究

根据我国北方地区径流特征及供水水库调度的实际需求,构建了供水水库多目标生态调度模型。模型将下游生态需水过程分为最小生态需水及适宜生态需水两个等级,要求枯水期水库放水过程能够满足河流最小生态需水要求,确保下游生态不退化;丰水期放水过程贴近适宜生态需水过程,为下游提供良好生境。基于该模型,采用自适应遗传算法,对承德双峰寺水库生态调度问题进行了优化求解,结果表明该模型能够对北方供水水库生态调度决策提供支持。     

广西澄碧河水库下游河道年生态需水量的计算对比研究

针对河道生态需水量的计算问题,以广西澄碧河水库下游河道为例,分别采用了3种不同的水文学计算方法进行了概算,并对传统Tennant法和月保证率法进行了适当改进。针对传统Tennant法的不足,对用水期进行了重新划分,同时引入修正系数对流量百分比进行了重新修正,使其更适用于河道的现实情况;此外对月保证率法的部分缺点也进行了两方面的改进,使其计算结果更加合理可靠。计算结果表明:3种方法均适用于该河道的生态需水量计算,在平水年(P=50%)情况下,利用改进的Tennant法和改进的月保证率法计算得到的河道适宜需水量分别为4.99×10~8m~3、3.80×10~8m~3。利用径流年内展布法得到的计算结果为3.17×10~8m~3,较以上两种方法偏小,但尚属合理范围之内,仍具有一定的推广使用意义。     

考虑水文改变生态指标的丹江口水库多目标优化调度

对水文改变指标进行分类、筛选并赋权,构建流量等级和流量波动 2 个生态指标;使用高斯径向基函数拟合 水库调度规则,以供水量、发电量和水文改变生态指标为目标函数,在丹江口水库开展多目标优化调度研究;分析 供水、发电与生态效益各指标间的竞争关系,寻求社会经济和生态效益均较佳的调度方案,论证生态流量的合理 性。结果表明：丹江口水库调度的供水、发电和生态效益之间存在目标冲突;同时考虑供水、发电、流量等级、流 量波动 4 个目标的推荐方案,可在确保防洪安全并维持供水和发电量不变的前提下,保证流量等级和流量波动水 文改变生态指标与天然状态相近;推荐方案尽可能达到适宜生态流量,满足了汉江中下游水生物自然繁衍需求。 研究成果可为丹江口水库优化调度以及汉江中下游水生态环境保护提供参考。     

杨溪水库下游河道生态需水量分析与计算

水库对上游来水的拦蓄作用会导致下游河道来水量急剧减少,这对下游河道的生态环境会造成很大的影响。分析了永康市杨溪水库库区多年平均径流量情况和下游河道生态环境,考虑以杨溪水库库区径流量作为建库前坝址处的径流量,研究建库前的原始生态供水量,采用典型年月径流量修正的Tennant法计算水库下游河道生态需水量。     

荣地电站增机扩容后下泄生态环境流量的确定

通过分析荣地水电站增机扩容前后电站下游河道流量和生态用水需求,用Tennan等4种算法结合工程实际情况确定合适的下泄生态环境流量,提出了新的水量调度原则,以改善或减小工程建设对下游河道生态环境的影响.     

碧流河水库下游河道生态需水分析及应对措施研究

天津滨海平原水库普遍存在的水质咸化问题,以北大港水库为研究对象,采用野外调查和取样分析方法,识别了北大港水库不同季节水质咸化垂直分布规律,同时分析了水库水质咸化机理及其影响因素。研究结果表明:从电导率、氯离子和总溶解性固体(TDS)等代表性咸化指标来看,相对于引黄水,水库水各站点均存在咸化现象,并且出库口水质咸化程度明显高于进水口;不同站点电导率、氯离子浓度和总溶解性固体(TDS)值分别为867.5μS/cm、0.41g/L和1.46g/L,水体呈弱碱性;北大港水库水质咸化程度有季节性变化,为夏季略高于春季;水库各站点氯离子浓度和TDS值垂向上均随深度的增加而降低,但不明显;而电导率则随着深度的增加而增加,且变化明显。研究还发现,水库水质咸化受土壤含盐量、温度和混合作用的影响:从各站点水平分布来看,越靠近海岸线土壤含盐量越高,水质咸化现象越严重;温度的升高会影响底泥盐分的释放,温度越高,底泥中Cl-越容易释放;引黄水进入水库后,水库水体垂向发生了混合作用,导致氯离子和TDS垂向方向变化很小。     

河流生态流量特征图及生态流量评价方法

以水电站大坝下游河道为研究对象,从分析天然日流量特征出发,基于月中值流量和月内典型特征流量绘制了河流生态流量特征图,作为水库下泄生态流量的确定依据。基于此河流生态流量特征图,建立了判断生态流量满足程度的7 d流量偏差率、7 d生态需水保证率、月均生态需水适宜度及基于此3个指标的生态需水综合指标,并给出了各指标的评价依据和评价方法。结果表明,河流生态流量特征图符合各时段河流天然流量的基本特征,可作为指导水库生态泄流的依据;所建立的生态流量评价方法能够反映实际下泄流量与天然流量的变化程度,可用于评价河流的生态流量满足程度。     

永定河官厅山峡河道内最小生态需水量的历时曲线法

随着永定河下游河道内径流的逐年减少,永定河生态需水研究逐渐成为一个迫切的问题。现针对永定河官厅山峡段河道内生态需水,采用流量历时曲线法分析其流量历时情况,计算得到永定河官厅水库(坝下)站和雁翅站的河道内最小生态需水量为1.06亿m3和1.98亿m3,分别占年径流量的11.3%和26.3%。同时采用Tennant法对计算结果进行比较验证,两种方法得到的结果比较相近。在此基础上,根据研究河段的历史流量历时情况对最小生态需水量进行年内分配计算,将最小生态需水量从年尺度降到月尺度,得到年内各月的最小生态需水量,为永定河流域的水资源优化配置研究提供参考。     

一维二维耦合模型研究水库运行对下游河道水环境的影响

水库运行造成的河道水流条件的改变给下游的水生态系统带来重要影响。耦合水动力过程及生态过程的生态水力学模型可以有效地定量评价这种影响。本研究以广西漓江为实例，建立了全河流一维和局部河段二维水环境模型。其中的一维模型分析全河段水环境变化趋势，二维模型分析关键区间水环境的特点，并为后续的生物栖息地模型奠定基础。模型分析了典型水文年中自然径流和青狮潭水库运行两种模式下下游河道关键水环境因子的变化。模拟结果表明水库运行在平水年的影响大于丰水年和枯水年，局部浅水区的变化大于深水区，年内枯水期(10-12月)的影响大于年均值，而且这些变化沿程逐渐减弱。该研究成果为下一步的生态模型提供了外部因子。