余姚市双溪口水库生态调度研究

水库生态调度研究是当前国内外河流生态恢复研究中的热点问题。针对余姚市双溪口水库实际情况,明确了水库生态调度总体目标和主要任务。在此基础上,对水库生态调度中的水库生态调度模型选择、水库生态调度参数的定量确定、河道生态需水量的计算以及生态调水价值定量评价方法等几个关键技术问题进行了探讨,以期为双溪口水库实施生态调度提供技术参考。     

生态友好型水库调度研究热点与展望

流域水电开发对河流生态环境造成了不利影响,生态友好型水库调度的实施迫在眉睫。本文在查阅国内外研究文献的基础上,概述了生态友好型水库调度的定义以及实施的基本原则,指出当前生态友好型水库调度的研究热点以及存在的问题,同时根据我国21世纪的治水方针,展望了生态友好型水库调度的发展方向。     

基于RVA法的水库生态调度研究

我国水库传统的调度运行方式大多为防洪、兴利服务,较少考虑河流生态需求。水库的运行,改变了河道天然水文过程,对河流生态系统产生了较大胁迫,这将不利于河流水资源的可持续利用,因此,有必要对水库现行调度进行优化调整。选取嫩江干流尼尔基水库为研究对象,应用RVA法对水库下游河道生态需水以及水库现行调度方案运行对河流生态水文过程的影响进行了分析,建立了的生态调度模型,并提出了该工程调度的优化建议。     

基于WUA的戛洒江一级水库生态调度研究

基于物理栖息地模型中的WUA提出了一种计算水库生态需水量的方法。通过水库生态调度的模拟,水库的目标物种生态需水量将能得到大大提高。采用遗传算法计算生态调度模型,结合戛洒江一级水库进行实例分析,并将生态调度结果与常规调度和常规优化调度的结果三者进行对比,结果表明,基于WUA的戛洒江一级水库生态调度模拟能够对流域的发电和生态提供有利保证。     

面向运行约束的三峡水库生态调度研究

三峡水库多年运行期生态调度监测结果表明,实施促进四大家鱼产卵的生态调度效果显著,后期运行需长期坚持。为确保生态调度方案具有可操作性和持续性,方案编制需综合考虑水库自身运行约束和四大家鱼繁殖所需的水文、水力学条件。通过量化三峡-葛洲坝梯级水库运行约束,构建模型评估不同时间开展生态调度的可行性。结果表明:5月上中旬水温满足情况下适宜开展生态调度,5月下旬至6月上旬开展生态调度将增加葛洲坝弃水风险同时影响水库消落,6月中下旬至7月上旬可结合防洪调度开展生态调度。研究结果可为实时调度过程中三峡水库生态调度方案的编制和启动提供参考。     

水库生态-发电优化调度及应用研究

近年来,随着河流生态环境问题的凸显和可持续发展理念的深入与普及,考虑河道生态的水库优化调度研究越来越受到关注。结合海南省牛路岭水库一库两站联合调度问题,分析确定了适宜、次小、最小三种生态需水量,建立了牛路岭一库两站生态-发电优化调度模型,并开发了求解该模型的遗传算法程序。针对丰、平、枯三种典型年份,通过优化调度计算,得出了不同年份各种生态需水量情况下的发电效益值,并将其与牛路岭水库现状调度结果进行了比较,同时分析了河道生态需水对发电效益的影响。结果表明,本优化调度模型在兼顾河道生态需水的基础上,可明显增加牛路岭水库的总发电量。本研究既为牛路岭一库两站联合调度提供技术支持,又可为类似问题的研究提供借鉴。     

基于物理栖息地模型的梯级水库优化调度研究

为实现梯级水库生态调度,利用物理栖息地模型给出水生生物良好生存所需的生态流量,并构建了梯级水库中长期优化调度模型。模型借助POA算法进行优化求解。将生态调度结果与常规调度结果进行对比分析,发现基于生态流量调度的梯级水库运行模式利于保护流域内典型特有生物。选取西南地区某流域为典型进行生态调度计算,结果表明:实施生态调度后适于鱼类A、B生存的栖息地面积有较大增加,实现梯级水库的社会效益最大化。     

基于结构目标的水库生态调度模型与求解

传统水库生态调度中生态需水目标多采用基流方式,缺乏生物对天然水流形态和特征响应方面的信息,以致生态目标对生态系统需求的表征不够全面。因此,基于天然水流表征体系开展水库生态调度研究具有科学意义。基于黄河生态水文指标体系,提出了表征河流天然水流形态的结构化生态管理目标,并将该目标引入模型目标函数,构建了基于结构目标的水库生态调度模型,提出求解方法。通过实例研究发现,结构目标模型结果与流量目标相比,供水破坏率、生态破坏率有所增加,RVA改变度有所减少,保证出力与发电量变化甚微。可见,基于结构目标开展生态调度对恢复河流天然水流特征是可行的,且对水库原有的兴利指标影响较小。结构化目标中不同因子的权重关系对生态调度的效果影响较大,对不同河流或河段进行分时段差异化调节将是下一阶段研究的重点。     

察汗乌苏河流域西台-哇沿水库生态联合调度预案设计

察汗乌苏河流域资源性和工程性问题并存,为提高流域水资源供水保障能力,维持流域生态健康和保护下游河湖湿地,基于水量供需平衡设计了枯水期西台-哇沿水库的联合调度预案,并对哇沿水库的调度规则进行了研究。结果表明,水库生态联合调度方案一定程度上优化了供水过程,可保证枯水期河道内生态用水量,缓解区域缺水问题,为决策者和管理者提供技术依据和理论支持。     

非充分生态约束条件下水库生态调度模型研究

在不影响水库原有防洪及供水目标前提下,为了降低水库对河流生态系统的影响,针对部分调度模型存在调度结果满足最小生态流量约束而不满足适宜生态流量约束的情况,提出了以最小生态流量约束调度结果为基础,逐步向适宜生态流量约束靠近的非充分生态约束流量求解方法,并引入松弛变量,建立了生态保证程度与发电量的关系,通过对比Kmin法和Kmax-1法的Tennant评价结果确定水库生态调度的最佳平衡点,以此作为非充分生态约束条件下的尼尔基水库生态调度模型。结果表明,生态流量约束值还有很大的提升空间,不宜直接选取最小生态流量约束的调度结果作为调度方案;新的调度模型可以有效解决此类生态调度问题,给决策者提供更合理的调度方式,6种生态约束条件下的生态保证程度分别可提高60%、80%、40%、60%、70%、70%,电量损失率仅为2.01%、1.13%、1.28%、1.47%、2.16%、2.08%。