基于生态流量区间的多目标水库生态调度模型及应用

传统的水库调度以兴利调度和防洪调度为主,常忽视生态环境问题,导致河流生态水文系统的健康状况不断恶化。相对传统的以水电站年发电量最大,发电保证率最高为目标函数,本研究还引入了生态保证率最高的目标函数,构建基于生态流量区间的多目标水库生态调度模型,并采用NSGA-Ⅱ算法对模型进行优化求解。利用该模型对天生桥一级水库1956年-2008年的来水过程进行优化调度,结果表明:经济效益最大的调度方案会对天然径流过程产生显著的改变,而兼顾经济效益和生态目标的建议调度方案对水库的经济效益产生影响较少的同时能保证生态系统的稳定性。     

西泉眼水库生态环境流量初步测算与分析

本文通过多种方法对西泉眼水库生态环境流量进行测算,得出设计水文系列枯水期天然河道生态环境流量情况、规范计算生态环境流量情况、水库设计生态环境流量情况、水库实际运行生态环境流量情况,将上述情况进行比较、分析,得出水库下游生态环境流量状况,为水库生态环境流量确定、水量调度提供参考.     

长江上游水库群联合调度下的河流水文情势研究

长江上游水库群的联合调度运行必然会对下游河道径流产生影响。选择北碚、高场、宜昌站作为水库群串、并、混联运行下的控制断面,通过IHA法选择出受水库群联合调度影响的14个水文指标,并采用CRITIC法改进RVA完成串并混联运行模式下的水文指标变化趋势和整体水文变异程度的研究。分析结果表明:①随着水库群联合运行数量的增加,长江干支流河道水文情势改变幅度增大;②水库群联合运行会使汛期流量显著降低,非汛期流量增加,同时会造成年最大(小)流量呈减少(增加)趋势;③水库串联运行模式会使最大流量发生时间延迟;并联运行模式会使汛期流量坦化现象更加显著;混联运行模式对水文情势的改变程度主要受调度方式和气候变化的影响,上游混联模式使宜昌站水文情势为低改变度。     

基于分布式水文模型的水库生态调度方案 修正研究——以双峰寺水库为例

结合下游生态环境用水要求,使用分布式水文模型模拟双峰寺水库调度前后坝址下游的水文循环过程,指出了规划阶段水库调度存在的生态问题,进而修正调度方案并分析采用生态调度修正方案后对武烈河下游水文情势及坝址下游河流生态环境需水的影响。模拟结果表明：在修正后的水库生态调度方案下,双峰寺水库建成运行后,库区段流速从库尾至坝前断面不断减小;水库下泄流量大于坝址处多年平均流量的10%。而且,水库建成后防洪能力提高;75%保证率年份和特枯年份均可保证地下水位。     

基于水库的防洪调度运用

水库调度的目的是满足防洪和兴利综合利用,实施科学安排水库运行,实现最佳效益,主要任务是确定水库安全标准和下游保护对象的防洪标准;确定水库防洪调度方式及水库最佳兴利调节的各项特征水位以及下泄流量的调度方式,编制最优方案的调洪调度方案。     

从岳城水库调度运用浅议河道生态调度

将生态和防洪、兴利调度统筹考虑,逐步实现水资源管理的转变,将成为今后水库调度的主要发展方向。通过分析岳城水库调度运用现状,探讨下游河道生态需水量问题,在研究岳城水库死水位以上可调水量的基础上,尝试转变水库当前调度运用方式,以逐步实现漳河水量统一调度和下游河道的水生态环境修复。     

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。     

瑞丽江一级水电站枯水期入库径流变化规律

下游水库的主要入库流量来源为上游水库出库流量及该流域段至下游水库的区间流量,区间流量受水文、下垫面、人类活动及水文模型等因素的影响,同时在枯水期短期内水文、下垫面、人类活动等因素变化量较小,上游电站出库流量,以及随着上游电站出库流量变化引起的河道水位模型的变化是下游电站入库流量变化的主要因素。通过研究下游入库流量随上游出库流量变化的规律,统计分析历史水情数据,引入流量偏差修正的方式,进一步提高水情预测数据的准确度,为实现瑞丽江电站水库的优化调度提供可靠保障。     

基于长序列降雨资料的湖南省长潭岗水库调度研究

湖南省长潭岗水库自建库后,缺少水库降雨资料的整理和兴利调度的分析,特别是水库下游凤凰古城的旅游迅速发展,对水库的兴利调度提出了更高的要求。通过对凤凰(二)站1996—2018年的降雨和流量资料整理和分析,结合长潭岗水库调度方案和调洪后的下游凤凰(二)站洪峰流量资料,水库在汛期严格控制汛限水位,预留相应的防洪库容,能充分发挥削峰拦洪的重要作用,保障下游古城安全,汛后拦蓄尾水兴利,更好地发挥水库综合效益。通过进一步完善水库水文监测系统、加强气象预报等科学调度的研究,增加水库的发电效益和生态旅游效益。     

基于IHA/RVA法的修水流域上游大型水库影响下的枯水变异研究

根据水文变异指标法及变化范围法(IHA/RVA),对江西修水流域上游两个大型水库启用日期差异进行组合,定量计算、分析了水利工程影响下的修水流域上游枯水流量的时序变异特征,探讨了水利工程建设前后导致的水文变异程度,揭示了对河流生态系统至关重要的低流量范围内多个枯水情势高改变度的存在,为水库生态调度与河流生态保护提供了有益的参考。     

基于仿真规则与智能优化的水库多目标调控模型及其应用

为解决多个用户的用水竞争矛盾,改变经济社会用水长期挤占生态环境用水的不合理现状,把水库下游的河流生态系统作为一个独立用水户,进而按照水库用水户的优先级,制定水库分区供水调度仿真规则;为解决水库调度方案的最优性与可操作性的统一问题,构建多用户供水保证率最大化且尽可能均衡的水库优化调度模型目标函数;在此基础上建立了基于仿真规则与智能优化的水库多目标调控模型。以潘家口水库为例,计算了现状供水规模下的水库调度方案,绘制了水库多用户分区供水调度图。结果表明:本文模型有效,提出的水库分区调度方案较之现行调度,可在不降低兴利和防洪效益的前提下,显著提高水库下游河道生态系统的供水保证率。     

丹江口水库运用对下游水文情势影响研究

为了分析丹江口水库建成投入运行以后对下游河道水文情势的影响,利用黄家港站、襄阳站和皇庄站1961~2000年日平均流量资料,采用水文变化指标法(IHA)和变化范围法(RVA),定量分析了丹江口水库运用前后汉江中下游河道水文情势变化及改变程度。结果表明,在5组IHA水文指标中,除年极端流量发生时间变化不大以外,其他各组水文指标值均发生了较显著变化;黄家港站、襄阳站和皇庄站的整体水文改变度分别为中度、低度和中度改变,这对汉江中下游河道生态系统稳定性和生物多样性带来不利影响。研究成果为丹江口水库生态调度和汉江中下游河道生态修复提供了科学依据。     

东江流域下游水文情势的改变度研究

【目的】水利工程的修建和运行会改变流域下游的天然水文过程，造成生态影响。定量评价水利工程对流域水文过程的影响，是完善工程调度和恢复下游生态流量过程的基础。针对目前流域水文改变度研究中对水库调度的影响分析不充分的问题，提出一种新的研究思路。【方法】以广东东江流域为例，采用耦合水库调度过程的分布式水文模型，以现行水库调度方式下的流量为基础，计算并分析水库修建后和水库不同下泄流量情境下东江下游博罗站水文过程。评估在相同气象和下垫面条件下水库的修建运行对流域下游水文情势的影响程度。【结果】结果显示：(1)东江流域新丰江、枫树坝和白盆珠三大水库的修建和运行显著改变了下游博罗站的月流量过程、年极值流量以及年内径流改变率等水文指标，尤其是高低流量出现频率、流量增加率减少率和流量逆转次数改变较大；(2)新丰江单库运行阶段的整体水文改变度为70.90%,枫树坝和新丰江双库调度阶段的整体改变度为70.96%,三大水库联合调度阶段的整体水文改变度为71.77%,均属于高度改变；(3)提高上游水库的月最小下泄流量阈值，对下游的水文改变度较为明显，其中对新丰江坝下水文改变程度最显著。【结论】结果表明：分布式水文...     

水库生态调度研究的若干思考

传统的水库调度方式在保障防洪安全的基础上力求最大限度发挥河流水资源的经济效益,对库区及下游的生态环境考虑较少,在防洪兴利的同时危及了河流健康。改变传统的水库调度方式,将生态目标纳入到水库调度中来,开展以维护或改善河流健康为重要目标的水库生态调度是十分必要和迫切的。从水库修建运用的生态效应出发,在国内外相关研究的基础上系统分析了水库生态调度的概念、内涵及研究热点,并重点讨论基于生态水文模拟的水库生态调度方式及其研究中的一些关键技术问题,以期能够对水库生态调度研究提供参考。     

基于生态流量保障的水库综合调度方案编制及应用

广东省水库工程尤其是小型水库数量众多,水库在发挥防洪、灌溉等社会效益的同时,不可避免地会对河流的生态环境产生影响.为充分保障下游河道的生态流量,选取北江流域内的茂墩水库为例,采用Tennant法计算生态流量,并依据《中华人民共和国水法》(2016年)等法律明确了茂墩水库各功能之间的优先保障次序,采用改进的水库综合调度方...     

基于NSGA-Ⅱ方法的三峡水库汛末蓄水期多目标生态调度研究

为充分发挥三峡水库的经济效益和生态效益,建立了以三峡水电站发电量最大和下游河道适宜生态流量改变度最小为目标的水库优化调度模型,基于生态水文学法量化了下游河道适宜生态流量。为有效求解多目标优化问题,引入带有精英保留策略的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)作为调度模型的寻优算法。通过比较2015年调度期内三峡水库优化调度方案和现行调度方案的发电效益和生态效益表明:提高生态流量改变度0.63%可使发电量增加2.32%,降低0.58%的发电量将生态流量改变度降低8.86%。该算法避免了对多目标进行加权求解的盲目性,能获得多个兼顾两个目标且分布均匀、收敛性较好的优化调度方案,为决策者提供了多种可行的选择。研究成果为三峡水库蓄水优化调度提供理论依据和具体方案参考。     

泉州白濑水利枢纽工程生态流量保障措施

水库工程蓄水期及运行期明显改变下游河段水文情势,影响下游水生生态环境。该文以拟开工建设的福建省泉州白濑水利枢纽工程为例,结合水库运行调度方式分析生态流量保障性,提出工程蓄水期和运行期生态调度方案及泄放措施,以减轻工程建设运行对下游水生生态环境的影响,可供类似水库工程生态调度参考。     

王快水库实施河道生态补水潜力分析

系统分析王快水库长系列天然径流量和近年实际供水情况,结合相关河道治理要求,进行水库兴利调节计算,分析水库向下游河道生态补水的潜力,为制定水库调度方案提供依据。     

辽宁沈阳市区域沉降河道行洪能力分析

以辽宁沈阳市三台子水库下游存在区域沉降的河道为研究对象,通过水文分析计算,提出研究区域10年一遇洪水成果及排涝流量成果,以三台子水库汛期调度运用计划和沉降区河势演变分析为基础,对研究区域河道行洪能力进行分析,并提出防洪措施建议.     

人类活动影响后闽江解放大桥潮位预报探讨

该文通过闽江下游河道控制站竹岐水文站断面面积、流量变化,分析人类活动对闽江河道水文条件的影响,阐明重新探讨闽江下游解放大桥站潮位预报方案的必要性。新预报方案以水口水库出库流量和琯头站天文潮位为预报因子,验证分析表明预报效果良好,为闽江下游的防汛提供参考。