水庫生態(tài)-發(fā)電優(yōu)化調(diào)度及應(yīng)用研究.pdf

1、水庫運(yùn)行在緩解由于水資源時空分布不均而引起的供需矛盾的同時,也改變了下游河道的天然徑流狀態(tài),從而有可能對下游河道生態(tài)系統(tǒng)造成一定的不利影響。隨著人類社會的進(jìn)步及治水思路的轉(zhuǎn)變,越來越多的學(xué)者認(rèn)為,水庫調(diào)度應(yīng)考慮對下游河道生態(tài)用水進(jìn)行適度補(bǔ)償。本文在評價水庫運(yùn)行對天然徑流改變程度的基礎(chǔ)上,將生態(tài)因素考慮到水庫優(yōu)化調(diào)度中,建立了水庫生態(tài)-發(fā)電調(diào)度模型,使水庫在滿足原有興利功能的同時,減輕對河道生態(tài)的負(fù)面影響,并以牛路嶺水庫為實(shí)例進(jìn)行了研究。

2、主要內(nèi)容與成果如下:
　　(1)分別從河流的水文特性、物理化學(xué)特性、河流形態(tài)以及沿岸生態(tài)等四個方面,分析了水庫運(yùn)行對河流生態(tài)的影響,論證了本研究的必要性。
　　(2)評述了目前被廣泛應(yīng)用的生態(tài)需水量計算的4種方法,即:水文學(xué)法、水力學(xué)法、棲息地法和綜合法,對各方法的適用條件及存在的問題進(jìn)行了比較分析。以牛路嶺水庫為例,采用水文學(xué)法來確定其下游河道最小、次小和適宜生態(tài)需水量,并參考Tennant法對計算結(jié)果進(jìn)行了合理性評價。<

3、br>　　(3)為分析水庫調(diào)度對生態(tài)系統(tǒng)的影響,采用變化范圍法(RVA),以流量大小、發(fā)生時間、頻率、延時和變化率等5組具有生態(tài)意義的水文參數(shù),評價水庫調(diào)節(jié)對天然徑流的改變程度,并以牛路嶺水庫為對象,進(jìn)行了實(shí)例分析。結(jié)果表明,水庫的調(diào)節(jié)作用使天然徑流發(fā)生了顯著的改變,尤其是增加擬建電站后,徑流的天然狀態(tài)發(fā)生較大改變,有損于河流生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。建議將生態(tài)因素考慮到水庫優(yōu)化調(diào)度中,以減輕水庫調(diào)度對生態(tài)的負(fù)面影響。
　　(4)建立了

4、生態(tài)-發(fā)電調(diào)度優(yōu)化模型,模型中將生態(tài)目標(biāo)和社會目標(biāo)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的約束條件,采用改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行求解,并以牛路嶺水庫為例進(jìn)行了研究。建立了牛路嶺水庫生態(tài)-發(fā)電調(diào)度模型,依據(jù)所確定的生態(tài)需水量,設(shè)定4種調(diào)度方案,選取豐、平、枯三個代表年的徑流資料作為徑流輸入,用改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行求解,分析了生態(tài)需水量對水庫發(fā)電效益的影響,同時將聯(lián)合調(diào)度結(jié)果與牛路嶺水庫現(xiàn)狀調(diào)度結(jié)果進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明,在兼顧河道生態(tài)需水的基礎(chǔ)上,一庫兩站聯(lián)合調(diào)度可明顯增