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。     

筑坝的河流生态效应及生态调度措施

本文阐述了大坝建造对河流生态系统的影响途径：通道阻隔、水库淹没、径流调节、水温变化等,探讨了大坝建造对河流水文特性、化学特性、通道作用等生态功能的影响方式,并结合实际案例,提出对于已建工程可通过水库运行调度方式的调整,减缓其生态影响。主要措施包括：结合河道及流域的生态保护目标采取不同的调度措施,保证合理的下泄生态流量;采取联合调度方式保持水库及下游水质;采取人造洪峰保护水生生物及鱼类资源;对湿地、湖泊进行人工补水等。     

水库调度对大坝下游河道生态径流的影响

采用逐月频率计算法,分别计算水库修建前后河道生态径流,并对其变化情况进行比较,确定水库调度是否符合河道生态径流的要求。根据襄阳站水文资料对丹江口水库的调度进行分析,结果表明:丹江口水库目前的调度方式对汉江流域生态系统的影响比较大,提出了减小丹江口水库调度对汉江生态系统影响的措施:为减少这种影响,应以建坝前的最大、最小和适宜生态径流过程为准,对现有的调度规程进行适当修改,使以后运行的最小生态径流不小于建坝前的最小生态径流,最大生态径流不大于建坝前的最大生态径流过程,减小水库对生态系统的影响。     

浅谈生态水库

目前我国水库库容设计和水库调度是以防洪与兴利为主,从保护河流生态系统的观点看,没有涉及生态因素,水库设计和调度应兼顾河流生态系统需求.文中浅析了如何实现生态水库的一些初步设想,井建立了综合评价函数对生态水库运行后工程的经济效益和生态功能进行综合评价.     

基于干旱河道生态修复的岳城水库生态调度

根据干旱风沙河道生态修复目标,结合水库的防洪、兴利、生态调度,建立了多目标水库生态调度模型,研究漳河岳城水库的生态调度。结果表明:枯水年岳城水库向下游河道生态供水0.277×10~8m~3,平水年岳城水库向下游河道生态供水0.327×10~8m~3,丰水年可以满足下游生态需水量2.66×10~8m~3。     

考虑生态流量需求的梯级水库汛末蓄水调度研究——以溪洛渡-向家坝水库为例

针对溪洛渡-向家坝梯级水电站在汛末期发电兴利、汛末蓄水、无效弃水、下游生态需水等多方面存在的水资源利用矛盾,开展了考虑生态流量需求的汛末蓄水调度研究。首先借助于逐月最小生态径流法,计算了两库水电站蓄水期下游的最小生态流量过程,进而提出了基于调度图的改进提前蓄水方案,并引入了生态流量满足度结合其他兴利指标对蓄水方案进行了评价。研究结果表明：考虑到生态流量需求的改进提前蓄水方案,在提高梯级汛末蓄满率、增大发电效益以及减少弃水量的同时,两座水电站的运行出力、下泄流量过程更加平稳,生态流量满足度也得到了明显提高。研究成果可为溪洛渡-向家坝梯级调度运行、提高蓄水兴利与生态效益提供科学的指导依据。     

长江流域大型水库实施生态调度方法框架研究

为减缓水库运行对河流生态环境的影响,开展生态调度已成为流域管理的一项重要内容。结合长江流域水利工程与生态环境背景,探讨了水库生态调度相关概念和主要调度内容;分析了生态调度与常规兴利调度的关系;从生态影响辨析、生态目标设定、生态流量确定、调度方案设计、经济可行性、生态监测反馈等方面探讨实施生态调度的方法框架;最后探讨长江流域生态调度面临的主要困难。研究结果将为长江流域未来实施生态调度提供一定的参考。     

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。     

大尺度生态调度研究与实践

通过分析总结国内外生态调度与生态恢复研究进展、发展趋势及其特点,提出水库调度已从将"生态目标"嵌入兴利调度的简单调控过程,转变为"后坝工时代"大尺度生态调度的综合调控过程,即:全流域-大空间尺度、长系列-大时间尺度、水循环-大系统尺度。指出生态调度是生态恢复和保护最有效的措施之一,提出了干旱区内陆河流域生态保护面临的挑战和需要研究解决的关键技术。以塔里木河下游生态输水和额尔齐斯河生态调度为研究对象,通过连续20年的动态监测、资料收集、野外数据采集及实验室数据处理,对生态输水方式、生态恢复响应、生态调度策略和生态保护模式等,进行了深入研究。结果表明:①生态恢复是一个长期的过程,需对地表水、地下水、植被响应、生境条件、生物多样性等开展长期监测,以掌握其动态情况,采取更为科学有效的调控措施;②为了提高塔里木河下游生态恢复成效,研究提出在实施双通道、汊河和面状输水的同时,采用"沟汊渗灌"延伸扩大受水区范围,快速有效补给地下水,建立了基于地下水位调控的"地下水银行"及生态修复平台。③创建了额尔齐斯河"七库一干"、"三次脉冲"、漓漫灌溉等多尺度耦合的生态调度技术体系和科学化、系统化、制度化的管理体系,初步形成水河湖联通、水网通达、水势漫溢的河谷林草漓漫灌溉系统。改变以往生态调度"只放不灌"和"大水漫灌"的粗放式管理模式,丰富了生态调度的研究内涵与实践。     

基于变异范围法的水库兴利调度方案生态环境响应评价

以乌溪江流域湖南镇—黄坛口梯级水库兴利调度为例,采用变异范围法,分别从月平均流量、年极端流量、年极值流量发生时间、高低流量频率及延时、日流量改变值及逆转次数5组水文指标,研究以兴利为主要目标的水库调度方案对下游河道生态环境产生的主要影响。结果表明:变异范围法能够将水文数据转换为具有生态意义的水文指标系列,进而可以用来评价水体的生态环境变化;以兴利为主要目标的水库调度方案,会对下游河道径流产生显著影响。     

大中型水库防洪调度常见问题分析及对策研究

一、水库调度大中型水库一般属于综合利用水库,通过实施防洪调度和兴利调度,实现防洪、供水、发电、航运及改善河湖生态等综合利用效益,是保障我国防洪安全、供水安全、粮食安全,满足人民群众美好生活需要的重要基础设施。水库防洪调度是运用水库挡水建筑物和泄水建筑物,有计划地实施洪水拦蓄或安排下泄,以达到防洪减灾和蓄水兴利最优效果的调度过程,是综合利用水库调度的重要内容。     

碧流河水库下游河道生态需水分析及应对措施

根据碧流河流域生态特征,分析了适合该流域的河道生态需水计算方法,应用于碧流河水库兴利调度,并以生态目标为基础,确定下游河道的生态需水量。结果表明:碧流河水库下游河道生态环境基本供水量及改善供水量分别需要2 765万m3和4 250万m3。为了保护和改善河流生态环境,促进流域水资源可持续利用,需要采取最严格的用水管理制度,加大非常规水源的开发利用力度,并结合调水工程以及河库连通工程等相关措施。     

桂林市防洪及漓江补水工程水库群生态设计概述

介绍了桂林市防洪及漓江补水工程设计中的生态设计理念,包括——生态规划——建立水库群联合水资源的多目标体系、生态设计、生态调度——降低低温水影响/优化初期蓄水调度方式。论述了设计中各个层面上如何运用生态措施,实现水资源的合理配置和保护漓江生态环境的目标。     

太行山前丘陵区基岩裂隙水赋存的非均一性和易疏干性特性

根据碧流河流域生态特征,分析了适合该流域的河道生态需水计算方法,应用于碧流河水库兴利调度,并以生态目标为基础,确定下游河道的生态需水量。结果表明:碧流河水库下游河道生态环境基本供水量及改善供水量分别需要2 765万m3和4 250万m3。为了保护和改善河流生态环境,促进流域水资源可持续利用,需要采取最严格的用水管理制度,加大非常规水源的开发利用力度,并结合调水工程以及河库连通工程等相关措施。     

水库生态调度研究实践及展望

综合国内外学者对水库生态调度的定义,认为水库生态调度是以保障国民经济和防洪安全为基础,以消除水库工程对河流及其沿岸与水有关的生态系统、生物群落的不利影响,恢复流域生态为重点,合理有效地蓄泄入库径流的一种新型调度方案。阐述了国内外关于水库生态调度的研究成果和实践过程,提出了今后研究的三大关注点:水库生态调度保护对象的确定以及调度技术指标的量化;水库生态调度效益的评定;水库生态调度管理体制的研究。最后得出结论:当前水库生态调度缺乏完整的体系,微观深入地定量研究和长期有效地常规调度是完善水库生态调度体系的关键。     

生态调度研究现状与展望

目前,国内各个流域实行的水库调度主要以防洪调度和兴利调度为主,生态因子并没有充分考虑,一些流域出现诸多生态问题.生态调度作为解决因水库调度出现的生态问题的一个重要途径,是在保证人类基本需求的条件下,将生态因子纳入传统调度方式中,修复和维系生态系统.国内外在生态调度方面已进行了广泛的研究和实践,在大量查阅国内外生态调度研究文献的基础上,对生态调度研究情况进行系统总结,探讨生态调度研究面临的关键问题,并提出生态调度研究技术路线,以期为相关研究提供一定参考价值.     

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。     

水库下游河道生态需水量分析计算

根据孟家沟水库流域52年天然径流资料,分析水库下游河道的最小生态需水量、适宜生态需水量,为水库兴利调节中生态需水量的确定提供了依据。     

肥西县卞小河基于生态流量保障的水量调度方案分析

生态需水是指生态系统在一定程度上保持其结构、功能及生态过程所需的水量,与生态保护目标一致。通过对肥西县卞小河河道生态流量指标的分析和计算,提出了以生态水量保证为基础的调度方案以及工程、非工程管理措施,对肥西县生态水量调度工作具有重要参考价值。     

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。