水库流域范文

2024-08-05

水库流域范文(精选10篇)

水库流域 第1篇

关键词:暴雨,洪水,特性,清河水库

清河水库是建在清河下游的一座国家大(Ⅱ)型水库,以防洪、灌溉、工业供水为主,总库容9.71亿m3。1960年主体工程投入使用至今,在减灾兴利方面发挥了巨大作用。

1 流域暴雨特性

暴雨多发生在7—8月,以8月最多,形成暴雨天气的多为低压冷锋、华北气旋、高空槽、西太平洋副热带高压和台风等天气系统,特大暴雨往往是多种天气系统配合作用的结果。暴雨特点是降雨集中,强度大,范围广,年际变化大。暴雨持续时间为1~2 d,大部分集中在1 d内降落[1,2]。

1.1 暴雨过程的年际变化

清河水库流域1961—2010年共发生60场暴雨。从历年暴雨出现场次来看,1964年是暴雨出现最频繁的一年,8—9月共发生4场暴雨过程,其中3场为大暴雨;其次是2010年,7—8月40 d内发生4场暴雨,其中2场为大暴雨;1969年、1975年、1985年、1994年、1996年、2001年、2003年、2004年、2008年均为2场,其余49年为1场。从各年代出现的暴雨场次来看,21世纪00年代出现场次最多,为15场,其次是20世纪60年代(13场)、90年代(11场)、70年代(10场)、80年代(7场)。

60场暴雨中,最大一场暴雨为1995年7月28日20:00至30日20:00,流域平均降雨量为250.7 mm,最大24 h流域平均雨量202.4 mm,为特大暴雨,最大24 h点雨量为267.3 mm。流域最大雨强为71.3 mm/h,出现在2005年8月13日2:00—3:00清河站。

1.2 流域暴雨发生规律

对清河水库流域1961—2010年60场暴雨进行统计分析,发现有43场暴雨发生在7月20日至8月20日期间,此期间为该流域的主汛期,占暴雨总场数的71.7%;按汛期6—9月各月统计暴雨场次,其中6月4场,7月为20场,8月为34场,9月2场;按降雨历时统计,≤24 h的16场,25~48 h的15场,49~72 h的13场,72 h以上的16场;降雨历时最长的为225 h,最短的为9 h,60场暴雨52%降雨历时在48 h以内;从场次雨量看,最大24 h雨量占场次雨量的比例在80%以上,平均24 h雨量为80.9 mm,核心雨多集中在9~15 h内降落;从降雨强度看,60场暴雨最大平均雨强29.3mm/h,最小平均雨强4.0 mm/h,60场暴雨平均雨强9.8 mm/h。由上述分析得出清河水库流域暴雨发生规律:一是暴雨多发生在主汛期;二是降雨历时短,三是雨量集中;四是降雨强度大。

2 流域洪水特性

2.1 洪水的年际变化

从60场暴雨洪水发生年份及洪水要素可以看出,清河水库流域洪水年际变化很大。从发生场次统计,与暴雨对应,21世纪00年代出现次数最多,为15场,其次是20世纪60年代(13场)、90年代(11场)、70年代(10场)、80年代(7场);从各年代洪峰、洪量统计来看,最大洪水发生在90年代;1960—1969年是偏丰水年,1970—1979年是枯水年,1980—1989年是偏枯水年,1990—1999是丰水年,2000—2009年是中水年。从各年代较大洪水出现时间可以看出,该流域较大洪水发生具有10年左右周期性,且发生年份均在逢5或其左右年份。

2.2 洪水特征值分析

建库以来,洪峰流量超过1 000 m3/s的洪水共13场,其中洪峰流量>5 000 m3/s的1场,3 000~5 000 m3/s的没有,>2 000 m3/s的3场,1 000~2 000 m3/s的9场,其余的均<1 000m3/s。最大洪峰、洪量都是1995年7月29日洪水,洪峰5 330m3/s,7 d洪量5.91亿m3,最小的是2002年8月7日洪水,洪峰仅为60 m3/s,7 d洪量0.230 9亿m3。最大洪峰与最小洪峰比值是88.83。分析历史洪水频率,按洪峰统计,可见1995年9月29日出现的最大洪峰流量5 330 m3/s相当于百年一遇洪水,为特大洪水;>10年一遇的较大洪水2场,其余均为10年一遇以下的洪水,2~10年一遇的共32场。从同一场洪水的洪峰与7 d洪量的频率看,多数洪水峰、量不同频,呈明显的峰高量小规律,符合山区洪水特点。

分析60场暴雨洪水径流系数得出:平均径流系数为0.49,最大径流系数为0.90,最小径流系数为0.06;13场洪峰>1 000 m3/s的洪水,平均径流系数为0.75,最小径流系数为0.57,土壤饱和度平均在80%以上。这些数据说明,该流域下垫面条件较好,填洼、渗漏损失不大,暴雨极易形成洪水,且土壤饱和度高的情况下出现暴雨后易形成较大洪水[3,4]。分析洪水涨落过程,多数为陡涨陡落的尖瘦型过程,少数为涨落缓慢的宽胖型;峰型多数为单峰型,部分为双峰或三峰,往往大的洪水过程前后均有小过程。

参考文献

[1]莫旭昱,张勇,秦雨,等.南北盘江流域降水的时空变化分析[J].云南地理环境研究,2012(1):11-15.

[2]崔永生,宋洪涛,关晓梅.1951年8月拉林河暴雨洪水分析[J].黑龙江水专学报,1996(3):74-78.

[3]吕来瑞,郑自宽.蔡家庙流域“96.7”暴雨洪水分析[J].水文,1999(4):56-57,44.

万江河流域水库调度及运行工作总结 第2篇

石庙子水库是竹溪县万江河流域水电梯级开发的龙头水库,总库容1740万方,是一座中型水库。水库自建成以来,一直严格按照水利枢纽的规划设计标准要求,结合实际特点,充分利用水库库容,调节水源,在满足工程安全的前提下,妥善处理蓄泄关系,合理调度,充分利用水利枢纽工程的防洪兴利作用,在充分保证大坝安全的前提下,发挥着水资源综合利用的巨大效益。

综合近几年的调度及运行情况,基本实现了科学储存水量,合理利用水能,杜绝安全事故和确保安全渡讯的总体目标。

一、科学储存水量。万江河全流域水雨面积304.14平方公里,坝址以上水雨面积180.5平方公里,流域内山高谷深,沟壑密布,径流时间较短,入库流量起浮较大,主要是进行年调节中的短周期调节。由于库容有限,降雨时间分布极为不均,年初和年末降雨较少,初讯期较为干旱,主汛期降雨强度大,维持时间短,后汛期降雨强度小,维持时间长,我们根据这些特点进行合理调节。即在上年岁末,后汛期结束时,将水位保持在高水位,尽量保持较高的水头,减少弃水,以保证出力满足电力系统需要,并尽量使下游电厂燃料消耗达到最小。在主汛期来临之前,加大生产负荷,将水位降到最低,提前腾出库容,以迎峰渡汛。在主讯期和后汛期,加大发电厂的调节力度,严格将水位控制在汛限以下。

二、合理利用水能。石庙子水库下游龙头电站——石庙子电站,是一站具有调洪能力的电站,装有一台1250kw的备用机组。如遇有洪汛发生,可迅速开启,用于调洪错峰。这对于大坝和下游四万人民的生命财产安全具有重要意义。同时,除石庙子属坝后式电站外,其他三级均属引水式电站,全流域总装机15750KW,水资源的综合、科学和充分利用,可发挥巨大的经济效益。

由于退耕还林后,万江河流域植被保护较好,加大了雨水涵养,这对于水工保持和推迟洪汛起到了一定作用。我们根据有关部门的气象资料进行经验判断和推算,争取在洪汛来临之前腾出库容,以备不时之需。同时,发挥梯级电站利用预留库容调峰,错峰的优势,充分利用时间差进行合理调度和科学调节。

在平时,我们根据所辖水库的水文,气象特征,植被状况和工程的实际情况及多年的径流资料和电力生产系统要求,编制出完整的水库调度方案,选择合理调度运行方式,充分利用有效库容,在市调通中心的正确领导下进行调频,调峰和事故备用等电力生产调度活动,以实现科学的洪水调度和电力调度,使之充分发挥水库的综合利用效益。

具体做法是:主动配合上级调度部门,进一步密切关系,严格执行调度指令,积极协调各生产单位科学调度,适时分析各站发电情况,科学平衡电力电量,多供少损。一是紧紧依靠市调度中心,听从指挥,服从命令,合理安排运行方式,最大限度地协调发电时段。二是力争全面完成省公司下达的发电指标任务,提高经济效益。三是充分利用用电高峰和石庙子水库的水资源,实现优化配置。四是跟踪分析省公司的考核指标,严控损耗,提高供电合格率,避免不合格电量。

三、消除安全隐患,杜绝安全事故。水利工程是百年大计,搞好安全措施不仅兴利一方,还可以造福一方。石庙子水库除用于蓄水发电以外,还用于周边地区的农业灌溉,所以,安全生产显得极为重要。每年在汛期来临之前,我们都要组织专班对库区进行全面检查,将有可能出现险情的地方和库区的泥石流等安全隐患都进行登记造册,并及时向上级汇报,及时解决。尤其是坝体更是定期和不定期地开展拉网式巡回排查,找出隐患,将其消灭在萌芽状态。

在安全渡汛方面,我们根据工程规划设计要求和水库的承载能力,进行了十年一遇,五十年一遇和百年一遇洪水的测算,并编制了详尽周密的防洪预案,根据预案要求,组织了相应的防洪物资和抢险人员,随时进行防洪抢险活动,以做到库区安全渡汛。

同时,在水库设立管理所,主要的具体工作是收集上下游雨量和来水情况,进行流域平均雨量的计算,水库水量平衡的计算,编制洪水预报和泄洪方案,组织水库值班人员和调度人员24小时密切监视雨情、水情和电厂运行情况,并做好调度日记和值班记录,及时向上级汇报,给领导当好参谋、助手,利用下游电厂的负荷来调整库容,协调和解决各方面的矛盾,准确及时传达上级的指示和调度指令,以做到库区防洪工作万无一失。

万江河电力开发有限公司

二00六年六月一日

联系人:柏飞

水库流域 第3篇

【关键词】于桥水库;洪水预报;模型;应用

1.流域概况

于桥水库是天津市唯一一座大型山区水库,坝址位于蓟县城东3km,蓟运河左支流州河出山口处,流域面积2060km2,占整个州河流域面积的96%,总库容15.59亿m3。1983年纳入引滦工程后,成为以防洪和城市供水为主,兼顾发电、灌溉等多重任务的大Ⅰ型调蓄水库。水库枢纽工程有拦河坝、放水洞、溢洪道和水电站,拦河坝为均质土坝,全长2222m,最大坝高24m,坝顶高程28.72m,放水洞(兼发电洞)洞径5米,最大放水能力150 m3/s,坝后电站设贯流式机组4台,总装机5000kw。溢洪道为开敞式堰闸,8孔闸门,净宽为80m,最大泄洪能力4138 m3/s。水库下游直接影响范围有蓟县、宝坻、玉田、宁河、汉沽等各县(区)的低洼地区近百万人口,300余万亩耕地,并影响京—秦、大—秦、京—山、津—蓟四条铁路干线和京—哈、邦—喜、津—围、津—蓟、京—沈等公路干线的安全。

州河由沙河、淋河、黎河三大支流汇合而成,各支流上游沟涧甚多,支流分散成辐射状汇集于州河盆地,水库库区即位于该盆地,最大回水长东西约30 km,南北宽8 km,最大淹没面积250 km2,正常蓄水位时淹没面积86.8 km2。州河流域位于燕山山脉的迎水坡,属暖温带大陆性季风性半湿润气候,多年平均降雨量在750mm左右,多年平均径流量5.06亿m3,降雨多发生在七、八两月,占全年降水量的85%;暴雨中心常在水平口、马兰峪、遵化等地,州河上游主要接纳淋河、沙河、黎河三条支流汇流。

2.应用大伙房流域模型的可行性

2.1 流域特征

于桥水库所在的州河流域与大伙房水库所在的浑河流域同处北方,通过表1可以看出于桥水库与大伙房水库流域特征和下垫面特征相似,径流系数只差9%,产流特性相似,大伙房流域产流模型可以应用于于桥水库流域洪水预报。

表1州河与浑河流域水文气象、自然地理特征比较表

2.2 水雨情自动测报系统运行状况

水雨情自动测报系统是应用遥测、通信和计算机等先进技术来实现水文数据自动采集、传输、处理和预报的现代化水文信息系统,已经成为洪水预报和调度的重要组成部分。现阶段,卫星通信、遥感技术、网络、计算机等技术的迅速发展,使得及时采集、传输、处理和预报范围更加扩大,预报精度更加准确。近几年我国所建设的水雨情自动测报系统从总体技术来说,已接近20世纪90年代国际先进水平。这些国产设备除功能得到改善外,最明显的标志就是其MTBF(平均故障间隔时间)已经达到或超过一年时限,大部分系统畅通率达到95%以上,有的甚至接近98%。

于桥水库水雨情自动测报系统于1983年建成,系统由一个主控站、一个中继站和十二个遥测站组成,其中水库上游2060km2流域内有十个遥测站点呈扇形分布,测站与主站的水情信息采用无线传递,系统的建成对水库的防洪及城市供水起到了积极作用,但经过多年的实践检验,系统在规模及应用上仍不能满足正常工作的要求。1992年对部分测站设备进行了升级换代,1996年对中心站软件进行了简单升级,由2001年开始,根据于桥水库在防洪和引滦输水过程中实际应用的需要,该系统对中心站软、硬件进行了换代升级,完善了洪水预报系统、增加了洪水调度部分功能、通过Web可以随时浏览于桥水库水情信息。其中与洪水预报调度系统有关的遥测站是于桥坝上水位站以及于桥坝上、龙门口、水平口、前毛庄、果河桥、般若院、上关、大寨、小港、黎河桥共10个雨量站。通过近20年的运行证明,系统有效度为99.6%,畅通率为99.77%,能及时、准确地收集水雨情数据,为防汛和水库调度提供了科学依据。

3.大伙房流域模型

3.1 模型概况

大伙房流域模型(DHF),于1973年由大伙房水库管理局提出。模型由两部分组成,一是8参数超渗产流计算模型,引用双层入渗曲线进行扣损计算,并以抛物线描述上层蓄水量和双层下渗率分布状况;二是8参数变强度、变汇流速度的经验单位线汇流计算模型。这是一个集总的概念模型,模型的参数多半在满足其物理意义的前提下确定,只有6个需要优选法选定或试错法确定。大伙房水库流域模型。属于概念性模型,一是引用双层入渗曲线扣损计算的8参数超渗产流模型;二是9参数变强度、变速度的经验单位线汇流模型。

产流模型将下垫面分为表层、下层和深层三部分。表层土壤中的张力水蓄量与植物截流、填洼储存合称表层蓄水量Sa,其极值为表层蓄水容量S0;下层土壤中的张力水蓄量称为下层蓄水量Ua,其极值为下层蓄水容量U0;地下水储水层的蓄水量以Va表示,其极值为地下水库蓄水容量V0。产、汇流模型参数调试过程中主要涉及到的参数见图1。

S0-表层蓄水容量; U0-下层蓄水容量; V0-地下水储水层蓄水容量;

g-流域不透水面积比;ED—流域蒸发能力; KC—流域蒸发能力

与大水体蒸发量比值; ER/C—时段蒸发能力;PE—净渗雨强

图1 大伙房流域模型概化流程图

3.2参数优选

大伙房产流汇流参数优选的基础是多次历史洪水,最优化应用多目标的有约束的非线性规划。通过于桥水库20世纪90年代多场历史洪水的分析优选,产流汇流模型参数分别见表2、表3。产流模型通过对12场历史洪水进行径流量评定,模拟的合格率为75%>70%,达到乙级水平,其中8场洪水预报径流系数α>0.3或日降雨强度为大雨以上量级,预报平均绝对误差为4.2mm,平均相对误差为9.2%,合格率为100%,因此,产流预报方案可用于作业预报。

表2大伙房产流模型优选参数(下转第203页)

(上接第384页)表3大伙房模型汇流参数表

4.结论

大伙房流域模型可以应用于于桥水库洪水作业预报,但模型参数的优选需要大量洪水资料,依据有限历史资料率定的模型参数仅能代表有限的、常遇洪水的预报精度。因此,模型参数基于洪水资料的增加有待进一步优选。■

【参考文献】

[1]水文情报预报规范.(SL 250-2000).中华人民共和国行业标准,2000-06-14.

[2]大连理工大学,国家防汛抗旱总指挥部办公室编著.水库防洪预报调度方法及应用.中国水利水电出版社.

[3]孫增义,吴岳主编.水情自动测报技术基础及其应用.中国水利水电出版社.

沙溪流域梯级水库联合经济调度运作 第4篇

沙溪位于福建省中西部, 流域面积11 793 km2, 为闽江上游三大支流之一, 其干流全长328 km, 平均水力坡降0.08%[1]。干流上电站密布, 从上到下依次分布着安砂、丰海、鸭姆潭、西门、贡川、竹洲、台江、斑竹、沙县城关、高砂、沙溪口等十多座中小型电站, 各电站主要工程特性参数见表1。安砂水库为流域龙头水库, 具有季调节性能, 下游各电站水库均只有日调节能力。如何充分发挥安砂水库的调节能力, 提高全流域水能利用率, 成为管理与调度人员共同关注的课题;尽早成立沙溪流域联合调度机构, 对各梯级电站进行统一科学调度, 以使科学的调度决策能够得到顺利贯彻执行, 成为有识之士的共识。

说明:区间流达时间为流量在200~500 m3/s时统计的大致时间。

1沙溪流域梯级电站联合调度机构

已建成的安砂、贡川、竹洲、斑竹、沙县城关、高砂6座中型电站, 除了安砂水电厂为省电力公司全资控股外, 其余各电站产权复杂, 调度权限也有所不同。安砂水电厂由福建省电力通信与调度中心 (以下简称“省调”) 直调, 其余5个电站由省调统调、三明地调直调。虽然各电站都建有各自的水情自动化测报系统, 实现了水情信息采集、传输、存储自动化, 但是水库调度方面仍然是各自为政, 缺少一个统一的管理协调机构。下游电站得到的信息量有限, 影响水库调度科学决策, 特别是遇洪水时信息滞后, 调度上存在被动局面。

2003年6月, 在省调、华电福建发电有限公司及相关单位的共同策划下, 在原安砂水电厂水库调度中心的基础上, 成立了沙溪流域水电调度与协调中心 (以下简称“沙溪水调中心”) 。沙溪水调中心的日常工作由安砂水电厂负责, 参与签订协议的有安砂、贡川、竹洲、斑竹、沙县城关、高砂等6个电站。根据协议, 沙溪水调中心除继续负责安砂水库防洪与兴利调度外, 主要负责梯级水电站群的经济优化调度与防汛协调。下游电站均保留原有的水调人员, 负责各自的水库防洪与兴利调度。2005年建成的西门电站于2006年加入协议。

鉴于上述运作模式, 沙溪水调中心积极开展洪水预报预泄调度, 为下游水库错峰、减峰, 分析总结流域各级电站运行规律, 多方探索提高流域水能利用率的途径, 提升整体经济效益。

2联合经济调度措施

2.1合理安排发电计划

根据流域调度机构职责, 沙溪水调中心必须合理安排发电计划, 包括优化发电计划和及时调整发电计划两个方面。

优化发电计划分两个步骤:一是依据省调初拟的次日 (遇节假日为3日) 安砂预计负荷曲线, 预测下游电站相应的日48点总负荷曲线, 提供给省调编制发电计划参考。二是当省调经过系统负荷平衡后, 下达次日 (遇节假日为3日) 安砂预计负荷曲线与下游电站预计总负荷曲线, 由沙溪水调中心负责分解到下游各个电站, 指导实际运行。

及时调整发电计划是指在实时运行中, 根据雨水情和各电站运行状况及时提出梯级水库运行建议, 提高径流式电站运行水头, 避免或减少弃水。主要措施如下。

(1) 当安砂电站实际负荷与计划有偏差时, 及时演算最新的优化发电计划, 向三明地调和下游电站提出水库运行建议, 避免下游电站水库水位较大波动, 保持高水位运行。

(2) 遇区间有较大降雨, 下游水库可能弃水, 而安砂水库发生弃水概率很小时, 及时向省调提出降低安砂电站负荷建议, 并协调各水库的运行方式, 减少弃水。从表1可看出, 安砂下游各水库区间流域面积不等, 各电站的机组满发流量与区间流域面积并不匹配, 最后一级高砂电站区间流域面积最大, 但发电流量偏小, 是个瓶颈口, 因此一般以高砂水库弃水量最少为控制目标。安砂发电流量流达高砂坝前需8~10 h (台江未蓄水前) , 比区间洪水预见期 (3~8 h) 长, 根据区间洪水预报预测高砂将发生弃水, 再申请降低安砂电站负荷, 不能及时避免高砂弃水, 因此此时就需要协调安砂以下、高砂以上的各个水库尚余的调节库容, 以减少高砂弃水。同样, 当下游电站出现非停将可能弃水时, 也可通过协调各库的运行方式与降安砂电站负荷并举, 减少非停电站弃水。

快速及时的水库运行方式调整, 改变了以往因信息不畅通、测算不及时造成的调度被动, 几年来多次成功避免了下游水库弃水, 提高了水能利用率。

2.2小流量预泄补偿调度

小流量预泄补偿下游水库是洪水预报调度的一种延伸, 是一种风险策略, 比洪水预报预泄调度显得更积极, 能动性更强[2]。洪水预报预泄调度, 是指基于洪水预见期 (t预) 的调度, 即根据可靠的预报信息, 预知t预小时后相应时刻的入库流量值, 水库可参考预报值提前预泄, t预即为提前预泄的时间 (安砂流域t预为6~8 h) 。而小流量预泄补偿调度, 是根据中短期天气预报, 当预测后期有大降雨时, 经过对补偿水库蓄满概率分析, 在把握性较大的情况下, 保证补偿电站机组满发的同时, 提前1~3 d甚至更早开闸进行小流量泄流, 补偿给下游径流式电站发电, 减少洪水期间无益泄流。其实质是利用调节能力较强的水库, 将洪水期间泄掉的部分水量转化为可利用的资源, 增加下游电站发电量。

安砂水库调节性能不高, 库容系数仅8.73%, 主汛期 (4-6月) 相应调节库容仅3.89亿m3。所处流域地处我国东部季风区, 中亚热带湿润气候, 雨量丰沛, 暴雨频繁, 年雨量达1 500~2 000 mm。3-6月份降雨频繁, 多为冷暖气团交汇引起, 雨量大, 历时长, 降水量常占全年降水量的50%左右。设计两年一遇洪水7日洪量就达5.2亿m3, 7天发电用水量约1.4亿m3, 往往一场常遇洪水, 库水位就快速上升, 且流域退水过程缓慢 (常遇洪水退至发电流量为5-6 d) , 4-6月泄洪频繁, 自1975年建库以来, 多年平均年泄洪水量达10.6亿m3, 占多年平均来水总量的20.9%。由径流资料统计, 除1987年与连续枯水年2002-2004年外, 其余年份泄洪水量均达3亿m3以上, 泄洪水量最多的是1998年, 达37.1亿m3。充沛的来水为小流量预泄开展提供了前提条件, 洪前下游电站发电流量的缺口为小流量预泄提供了空间。

2006年4月下旬中期, 沙溪流域连日普降大雨, 25日安砂水库开闸泄洪, 28日流域降雨暂歇。29日10时安砂入库已降至400 m3/s, 库水位262.61 m, 相应汛限水位263.50 m, 沙溪水调中心人员参考当地中期天气预报, 5月初流域还将有中到大降雨, 再参考省气象台中长期天气预测, 沙溪主雨季将集中在5月下旬与6月上旬, 结合流域降雨规律, 经过风险测算, 决定安砂水库继续保持一定量级的泄洪流量, 补偿下游径流式电站发电。5月1-7日流域小雨中雨相间, 安砂入库一直大于机组满发流量, 至5月9日21时, 安砂入库流量与机组满发流量平衡, 此时安砂库水位262.14 m, 与汛限水位库容差为4 260万m3。5月16日, 流域再降大到暴雨, 17日安砂水库再度开闸泄洪。小流量预泄获得成功, 梯级6个电站共计增发电量650万kWh。

但在决策之时, 为提供定量风险分析供决策人员参考, 需人工计算分析风险概率及效益得失, 工作量很大, 影响了决策的及时性, 甚至影响决策后的实施。2007年沙溪水调中心与河海大学合作, 研发了“沙溪流域泄流补偿效益分析”软件, 通过计算机分析计算, 提出在各种量级的泄流补偿方案下流域增发电量, 以及各方案在各种频率的后期来水时水库蓄满的概率, 安砂水库蓄不满时的电量损失, 供调度决策参考, 从而促进决策层快速响应, 及时启动小流量预泄补偿方案, 实现安砂电厂与各径流式电站利益双赢。

2.3洪尾径流补偿调度

沙溪流域植被良好, 土壤发育, 透水性强, 地下水比重很大, 洪水退水历时较长。对于高砂以上的各级水库, 区间流域面积小于安砂, 其洪水退水过程与安砂比较, 有区间流量较小、消退较快的特点, 在流域较均匀降水时, 当安砂入库流量衰减到500 m3/s以下时, 下游多个电站的入库流量 (上级出库加区间入流) 往往已满足不了机组满发需要, 随着次洪的继续消退, 需求缺口增大, 需求电站个数增加, 这给安砂水库开展洪尾径流补偿调度提供了机会。

沙溪水调中心在最近几年的洪水调度中, 改变过去以安砂水库为目标、不考虑下游电站需求的调度思路, 分析总结流域洪水涨落规律, 摸索出一套行之有效的洪尾径流补偿调度方法。具体做法是:退洪段安砂库水位“先降后升”, 洪峰过后, 当安砂水库总出库流量小于下游安全泄量 (约2 000 m3/s) 时, 保持出库稍大于入库, 逐渐降低库水位, 预留一个较大空间 (根据流域径流特点与安砂库容特牲, 一般取汛限水位以下0.3~0.5 m, 甚至更多) ;然后减小安砂泄洪流量, 使出库小于入库, 逐渐回蓄安砂库水位, 当安砂入库消退到400 m3/s以下时, 使安砂库水位回蓄至汛限水位附近, 保持出入库基本平衡, 延至泄流结束。通过这样控制, 与原调度思路相比, 延长了小流量泄洪时间, 减少下游弃水。如“20050602”洪水, 将实际洪尾控制泄流与按原调度思路模拟泄流相比, 下游4个电站 (贡川、竹洲、斑竹、沙县城关, 高砂日均泄流量均大于安砂日均泄流量, 不计) 共多利用水量2 600万m3, 按各电站当日平均耗水率折算, 增发电量71.5万kWh。虽然相对次洪总径流量, 多利用的水量不多, 但因沙溪流域洪水频繁, 每次洪尾多利用一部分水量, 积少成多, 创造的经济效益也不可忽视。

3流域梯级电站联合调度经济效益分析

经过几年的实际运作, 沙溪水调中心调度人员结合流域实际, 不断探索梯级联调运行规律, 采取灵活多变的措施, 合理调控安砂水库, 抬高下游电站发电水头, 减少弃水, 增发电量, 取得较为可观的经济效益。

表2为2006-2007年开展小流量泄流 (不区分小流量预泄补偿与洪尾小流量泄流) 所增发电量, 按上网电价折算成金额, 逐年分别为698万元、273万元。因洪尾小流量泄流所增发的电量难以准确计算, 再则4-6月主汛期泄洪频繁, 往往一场洪水的洪尾小流量泄流与下一场洪水的洪前小流量预泄的界限难以分割, 各电站专业人员讨论分析, 综合考虑流域洪水特性与各电站水量利用情况, 确定安砂水库泄洪流量小于某一量级时定为小流量泄流, 下游各个电站利用安砂小流量泄流所增发的电量, 按上网电价折算成金额以一定比例补偿给沙溪水调中心, 作为沙溪水调中心的运营费用组成部分, 下游电站不另支付费用给沙溪水调中心。

随着丰海、台江电站分别于2005年11月、2007年12月相继投产, 2007年1月鸭姆潭电站扩建的完工, 受益的电站越来越多, 虽然这些电站暂未与沙溪水调中心签订协议, 但在实际运行中都从流域联合调度中受益, 增加了发电量。

4结语

水库经济优化调度是提高水电站水能利用率的最有效方法之一, 具有投入少、收效快的特点, 串联式电站群的联合优化调度研究应考虑的因素较多。沙溪流域通过建立统一的水调系统, 根据流域雨水分布情况、径流特征、洪水规律, 采取统一优化上报发电计划、及时调整发电计划、龙头水库小流量补偿发电流量不足、利用区间洪水等措施, 提高了流域整体水能利用率, 取得了较大的经济效益。

由于沙溪流域各座电站业主不一致, 采取经济调度所获得的效益分属不同业主, 可能造成部分业主受益而部分业主受损的情况, 如安砂水库采取预泄补偿下游发电后, 若后期来水达不到预报量级, 将给安砂电站造成一定的电量损失。因此如何将经济调度所获得的利益合理分配, 以使各业主共同受益, 是下一步应重点考虑的课题。

参考文献

[1]肖付洪.沙溪流域梯级电厂水能调度浅析[J].中国水能及电气化, 2006, (9) :9-11.

水库流域 第5篇

环境工程,2011,硕士

【摘要】 官厅水库是我国解放后修建的第一座大型水库,位于北京市西北90km的永定河上,主要任务是防洪、供水、发电,是北京市重要的供水水源地之一。由于官厅水库污染问题,1997年被迫退出饮用水体系。近年来,随着治理力度的不断加大,水库水质有所好转,但仍达不到饮用水质标准。北京是水资源短缺城市,随着经济和社会的发展,水供需矛盾越来越突出。官厅水库有3条入库河流,分别为桑干河、洋河、妫水河。其中洋河、桑干河流经张家口市的11个区县,汇合后进入官厅水库,入库水质的好坏是决定官厅水库水质的关键。该论文通过对官厅水库流域水质及污染源现状进行调查,分析了流域水质现状及污染成因,制定了流域水污染控制的规划方案,提出了流域水污染控制的技术措施和管理措施。为达到改善流域水质的效果、恢复官厅水库饮用水功能、早日实现《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中II类水体水质目标奠定了基础。主要研究成果如下:(1)对现状调查结果进行分析,确定流域水质得不到根本好转的主要原因:工业产业结构不合理、污水处理厂建设标准有待提高,农村面源污染防治措施落后,环境管理制度不完善,没有实施流域的污染防治规划。(2)针对官厅水库流...更多还原

【Abstract】 Guanting reservoir is located in the Yongding River to northwest of Beijing, which is the first large-scale reservoir after liberation of China.It is not only one of important water sources for water supply in Beijing but also plays a big role in flood control and power generation.Because of water pollution, there is no Guanting reservoir for water supply in Beijing since 1997.Water quality of Guanting reservoir can’t reach the standard of drinking water, though water quality improved with th...更多还原

【关键词】 官厅水库流域; 水污染; 成因分析; 污染控制规划; 对策;

【Key words】 Guanting reservoir; water pollution; cause analysis; pollution control planning; countermeasures; 摘要 4-5 Abstract 5-6 第1章 绪论 10-18

1.1 流域污染控制管理方面的现状 10-14

1.1.1 国外流域污染控制管理方面的现状 10-11

1.1.2 我国流域污染控制管理方面的现状及存在的问题 11-14

1.2 流域污染控制技术方面的现状 14-16

1.2.1 国外流域污染控制技术方面的现状 14-15

1.2.2 我国流域污染控制技术方面的现状 15-16

1.3 本课题研究的目的、意义及主要研究内容 16-18

1.3.1 研究目的、意义 16-17

1.3.2 主要研究内容 17-18

第2章 官厅水库流域水环境现状及污染成因分析 18-35

2.1 官厅水库概况 18-19

2.1.1 官厅水库工程概况 18

2.1.2 官厅水库水文概况 18

2.1.3 官厅水库水环境概况 18-19

2.2 官厅水库流域概况 19-20

2.3 流域水质现状及变化趋势分析 20-25

2.3.1 流域水质监测断面简介 20-21

2.3.2 流域水环境质量现状 21-24

2.3.3 流域水质变化趋势分析 24-25

2.4 入库八号桥断面水质现状与变化趋势分析 25-26

2.5 流域水污染源现状调查 26-33

2.5.1 工业污染源现状调查 27-30

2.5.2 城镇生活污染源现状调查 30

2.5.3 农村污染源现状调查 30-31

2.5.4 目前已建成城镇污水处理厂情况分析 31-32

2.5.5 流域污染物排放情况汇总 32-33

2.6 污染成因分析 33-34

2.7 本章小结 34-35

第3章 官厅水库流域水污染控制规划方案研究 35-42

3.1 工业污染源控制规划方案 35-37

3.1.1 规划原则 35

3.1.2 总体思路 35

3.1.3 规划方案 35-36

3.1.4 调整措施 36-37

3.2 城镇生活污水污染控制规划方案 37-39

3.2.1 规划原则 37

3.2.2 总体思路 37

3.2.3 规划方案 37-38

3.2.4 调整措施 38-39

3.3 农村面源污染控制规划方案 39-41

3.3.1 规划原则 39

3.3.2 总体思路 39

3.3.3 规划方案 39-40

3.3.4 调整措施 40-41

3.4 本章小节 41-42

第4章 官厅水库流域水污染控制措施研究 42-52

4.1 官厅水库流域污染控制管理措施 42-44

4.1.1 完善流域管理机构建设,改革水环境管理体制 42-43

4.1.2 完善水资源管理的政策法规体系 43

4.1.3 提出流域水质控制标准 43

4.1.4 实施流域水污染防治规划 43

4.1.5 继续推进污染减排,实施污染物总量控制制度 43

4.1.6 加强环境风险防范,确保流域水质安全 43-44

4.1.7 加强流域监测网络建设,推行流域跨界断面补偿监测 44

4.1.8 拓展投资渠道,加大投资规模 44

4.2 流域污染控制技术措施 44-51

4.2.1 工业污染控制技术措施 44-46

4.2.2 城镇生活污水控制技术措施 46-49

4.2.3 农村面源污染控制技术措施 49-51

4.3 本章小结 51-52

第5章 官厅水库流域污染控制效果分析 52-59

5.1 主要污染物排放量预测 52

5.2 工业污染治理削减效果分析 52-54

5.2.1 调整产业结构污染物削减效果分析 52-53

5.2.2 实施重点行业水污染物减排工程削减效果分析 53-54

5.3 污水处理厂建设污染物削减分析 54-56

5.3.1 已建成污水处理厂增加处理能力减排效果 54

5.3.2 已建成污水处理厂升级改造情况分析 54-55

5.3.3 乡镇污水处理厂建设污染物削减效果分析 55-56

5.4 农村面源污染物削减措施及效果分析 56-57

5.5 削减总量计算 57-58

三峡水库上游流域径流变化规律研究 第6篇

随着长江上游水库建设以及自然条件气候变化的影响,近些年长江上游各支流河流径流量发生了较大的变化,如雅砻江、金沙江年平均流量增大;岷江、沱江、嘉陵江、乌江、上游干流年平均流量减少。对长江上游流域径流研究有很多成果[1,2,3,4,5],但长系列和历史资料不能完全适应新形势下的工程应用和生产调度的需要。因此,对上游流域径流变化情况进行分析,研究径流变化及演变规律,显得非常必要和紧迫。本文以三峡水库上游6大干支流的9个控制断面为研究对象,对三峡水库上游主要干支流径流系列划分分期径流,利用径流分析方法进行分析和计算并分析其产生变化的原因。这不仅是指导梯级水电枢纽工程今后进行实际运行的基础和前提条件,而且对金沙江下游梯级、三峡梯级的水库综合优化调度具有重要的参考价值。

1 引用资料和分析方法

1.1 径流资料及其分期

各干支流代表站具有较长的流量系列(见表1),可满足径流分析的要求。为便于分析比较,将长系列资料分为人类活动影响前系列(1980年以前)、影响系列(1980年以后),另外宜昌站增加系列1951-1990年(设计系列)、1882-1990年、近期系列1991-2010年。

为了便于配合三峡水库发电的科学调度,针对每一个干支流控制断面,分别采用5种分期的径流均值系列,各分期包括全年、消落期(5月初至6月上旬)、汛期(6月11至9月10日)、蓄水期(9月11日至10月底)及枯水期(11月初至次年4月底)径流系列。

1.2 径流分析方法

本文应用线性趋势线法和Kendall秩次检验法对径流进行趋势分析;利用有序聚类法、滑动T及Mann-Kendall法对径流序列进行突变分析,原理从略。

2 径流特点和变化规律分析

2.1 径流特点

(1)水文参数。

宜昌站1952-2010年多年平均流量13 654 m3/s(见表2),相应多年平均年径流量约4 306亿m3(1882-2010年多年平均流量14 123 m3/s,相应多年平均年径流量约4 454亿m3)。上游干支流多年平均流量沱江流域最小(376 m3/s),仅占宜昌站2.7%;金沙江流域最大4 566 m3/s,占宜昌33.5%。嘉陵江流域年平均流量变化最为剧烈、变差系数达0.26。由于各支流降雨和水文补偿效应,使得宜昌站年径流量年际间变幅小,变化较稳定、变差系数仅0.11。

(2)径流年内分配。

长江三峡以上流域的径流主要集中在汛期,宜昌站6-10月占全年总径流量的70%、7-9月接近50%。近20 a来,宜昌站9-11月径流分配比例减小,其他月份分配比均有所增大,如表3所示。

(3) 径流丰枯变化。

近20 a来,除金沙江流域因降雨增加导致径流出现偏丰趋势,其他支流及全流域基本达到历史最枯。自1882年以来,宜昌站连续丰水年最长达5 a(1903-1907年),连丰2~4 a比较多见;连续枯水年最长为6 a(1939-1944年、1956-1961年),连枯1~2 a比较多见;丰枯交替年份也较多,总的来看枯水年份较多。但自1968年以来,枯水年较多,可看作一个长枯水期,且近10 a仍处在这一较长的最枯水期段中(见图1)。

2.2 径流变异与变化趋势规律

针对三峡水库上游流域主要干支流和宜昌站,应用线性趋势线法和Kendall秩次检验法对径流进行趋势分析,应用有序聚类法、滑动T及Mann-Kendall法对径流序列进行了跳跃检验。分析成果参见表4。

注:“√”表示显著,“×”表示不显著;“+”表示增大,“-”表示减小。

受资料系列长短不一致的影响,按常用数学方法分析的各子流域径流变化规律与宜昌站不完全对应,由此表明,宜昌站资料对于分析径流变化规律具有更坚实的基础和更可信的理由,以宜昌站径流资料分析可以得出如下结论。

(1)全流域径流出现减小突变可能、且伴随逐年流量减小趋势。全流域径流有较大变化,一是1968年前后流量均值发生突变且减少1 114 m3/s(占1882年以来多年平均流量的7.9%)。二是1968年后逐年流量减小趋势扩大(平均每年减少9.2 m3/s)、尤其是20世纪80、90年代以来这种减少趋势还在进一步扩大,分别达到每年59.2 m3/s、65 m3/s。除金沙江流域径流略有增加外,其余子流域径流均有不同程度的减小趋势,但由于受气象资料、各子流域径流资料系列的限制,目前难以准确判断全流域径流减小的影响因素和空间分布原因,所以突变具有一定的可能性。

(2)虽然枯水期径流有所增加、但总径流减小主要因汛期和蓄水期引起。通过近20、30 a径流系列(1981-2010、1991-2010)与1882-1980年径流系列的比较(参见图2、3),可以发现,虽然近30 a来 1-4月径流有所增加,但5-12月、特别是8-10月径流减小非常显著。近20 a来,除枯水期增加1%外,消落期径流基本平稳、但汛期和蓄水期径流减小显著,分别减小5%、23.6%,且汛期和蓄水期径流减小是年径流减小的主要原因。

(3)消落期径流平稳、汛期径流有减小突变、蓄水期径流减小趋势显著、枯水期径流增加趋势明显。多年来,宜昌站消落期平均流量变化基本平稳,说明消落期受气候、人类活动等因素影响很小。

宜昌站汛期多年平均流量在1968年后发生突变,跳跃后多年平均流量比跳跃前减小了2 017 m3/s。20世纪70年代以来,除1998年大洪水、2010年洪水(但洪量不大)外,发生量级较大洪水的次数和量级都减少了。

20世纪90年代初以来,宜昌站蓄水期径流以年均210 m3/s的速度逐年减小,上游流域干支流蓄水期径流均有下降趋势,其中岷江、嘉陵江和屏山-宜昌区间流域下降幅度较大,随着上游流域大量水库的修建,将使得三峡水库蓄水期来水减小趋势进一步加大。

20世纪70年代以来,宜昌站枯水期平均流量呈弱增加趋势,近20 a来,金沙江流域枯水期径流显著增大,使得宜昌站枯水期径流出现以年上升17.4 m3/s的增加趋势,全球气候暖化融雪加剧以及上游流域水库径流调节,是造成枯季径流增加的主要原因。

3 径流变化规律原因分析

根据以上分析,三峡水库上游流域径流既存在突变现象,也存在渐变规律。造成这2种变化的因素较多,目前也难以严格确定影响要素及其定量影响关系,通过综合分析研究,三峡水库上游流域径流减少的主要原因有以下几个方面。

(1)气象要素变化。

从气象要素的变化与表5可知,20世纪60-80年代降水比气候标准期平均值偏多,90年代为近千年中气候最暖的年代,出现了降水偏少,近10 a减少明显,即使径流系数取0.5,90年代和近10 a多年平均径流量分别减小约210、570 m3/s。因此,气象气候变化是导致流域径流总体减少(突变)的最主要原因。

1961-2009年流域年降水量总体呈下降趋势,下降速率为每10年11.9 mm,如果径流系数取0.5,则流域年径流年均递增减小19 m3/s;此外,年降水日数呈显著下降趋势,下降速率为每10年2.9 d;各支流域年降水日数变化趋势与流域一致,其中乌江下降最为显著,速率为每10年4.2 d;上游流域年暴雨日数呈不显著的下降趋势。这些因素都是造成径流渐变的主要原因之一。

(2)水利水电工程投入运行时充蓄死库容和水面蒸发等损耗增加。

长江流域近30 a来新建了众多水电工程,这些工程充蓄死库容(包括多年调节水库多年库容),会造成大量径流无法回到长江,许多工程陆续投入就合并成径流突变伴随渐变减少的原因之一,仅充蓄全流域死库容就达到310亿m3,折合减少约33 m3/s。这种影响在未来一段时间还会继续存在。

(3)上游流域工农业用水量增加。

随着经济社会的快速发展,上游流域用水总量逐年增长,2003-2009年期间,三峡水库上游流域用水量年均递增约1.7%、多年平均总用水量398.94亿m3,假设1/4的水量消耗,年均径流就会减小径流约11 m3/s。

(4)水土保持和退耕还林造成流域水资源量增加但径流量可能会减小。

近20多年来,国家和各级政府投入大量的人力物力,实施水土保持、退耕还林措施,这种方法极大地减轻或避免了土壤的侵蚀,改善了土壤持水能力,增加了降雨量成为地下径流的比重,导致相当一部分的径流不再通过地表汇流的方式汇入长江,所以,流域水资源量可能会增加,但流域出口断面的径流量可能会有所减小。

4 结 语

本文以三峡水库上游6大干支流的9个控制断面为研究对象,针对不同长度的5种分期径流序列,应用线性趋势线法和Kendall秩次检验法进行趋势分析,应用有序聚类法、滑动T及Mann-Kendall法进行了跳跃检验,并经综合分析表明:①从分期径流量看,消落期径流平稳、汛期径流有减小突变、蓄水期径流减小趋势显著、枯水期径流增加趋势明显;②从径流总量来看,宜昌断面虽然枯水期径流有所增加、但因汛期和蓄水期径流的减少,导致全流域总径流出现突变减小可能、且伴随逐渐减小趋势。经初步分析,造成这些变化的主要原因依次是流域气象要素变化、水利水电工程投入运行时充蓄死库容和水面蒸发等损耗增加、上游流域工农业用水量增加及水土保持和退耕还林等。研究成果可作为指导三峡梯级水电枢纽工程今后进行实际运行的基础和前提条件,并对金沙江下游梯级、三峡梯级的水库综合优化调度具有重要和长远意义。

参考文献

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[11]张建云,章四龙,王金星,等.近50年来中国六大流域年际径流变化趋势研究[J].水科学进展,2007,18(2):230-234.

水库流域 第7篇

1 水库调度和水资源开发对生物资源的影响

水库调度和水资源的开发, 对生物多样性的锐减具有直接影响。不同物种之间存在相互依存的关系, 一类物种的灭亡势必会导致另一种生物的消失, 水库的调度是一项长期任务, 对物种的影响十分严重。

1.1 破坏河流的连续性

河流的流动具有连续性, 水库的大批量开采会使河流的连续性遭到破坏, 水域的完整性也会出现中断, 进而阻碍物种的繁殖, 致使生物数量减少。例如, 我国岷江水流域在上游建设了引水式水电站, 导致河段水量的枯竭, 致使许多珍惜鱼类物种出现了灭亡。

1.2 河流水文特征发生更改

所谓的水文特征包括流速、流域、流量等内容, 建立坝区水库势必会造成水的各种特征的更改, 从而引发水文变化。使水文特点与物种的生存环境不相适应, 引起物种发生变化。

1.3 引起库区生境的变化

顾名思义, 水库生境就是指水库周边地区水资源的流速和环境自制力, 河流水库的建立会减小水流速度, 造成水体污染并使其自净能力不断下降, 污染物难易扩散, 水的温度、泄漏也出现异常, 造成水体富营养化等问题, 引发严重的生物资源问题。

2 基于流域生物资源保护的水库生态调度

在上述内容中, 我们已经清晰直观的看到了水库建设和调度对生物资源的影响。为了实现人与自然的协调发展, 我国各地区在建立水库, 进行水资源调度的过程中一定要充分考虑物种特征, 提高调度的生态性。

2.1 做好事前准备

事前准备工作是协调水库调度, 做好生态环境保护的基础。各水库调度施工单位一定要做好流域调研工作, 在水库建立前明确了解周边物种, 明确物种能够继续生存所需的水流条件, 并以此为基础对水库建立造成的影响实施研究, 从而最大限度的减少水流特征的改变, 以免引起物种的不适应现象, 导致物种锐减。

2.2 利用数学方法做好水库建设工作

水库调度是一项复杂的任务, 任何建设工程和微小细节的变化都会引发生物资源情况的更改。对此, 相关单位要综合利用数学学科, 精准计算具体的变化数值, 找到不影响生物生存的基础值, 并将目标函数、约束条件、差分进化法等公式融合到其中, 真正掌握水库调度会引发的影响, 进而做好生物资源的保护工作。

2.3 建立生物资源保护区

近年来, 我国很多地区出现了水资源短缺的现象, 面对资源缺乏这一不可逆的问题, 仅仅采用水资源南水北调方法很难满足地区用水需求, 建立水库, 并对其进行调度就势在必行。为了保证水资源的供应, 并在此基础上做好生物资源保护工作, 各地区可以开发建立生物自然保护区, 开设专门的物种生存地, 将生物集中在那里生存, 结合它们的生存习惯进行实地建设。例如, 我国三峡地区针对白鲟、长江鲟、胭脂鱼等物种建立的保护区就起到了保护生物多样性的作用。

3 结语

综上所述, 在社会经济迅猛发展的大背景下, 我国的水资源使用数量逐年递增, 水资源短缺的现象变得异常严峻, 水库的建立和调度正如火如荼的开展。这一建设项目的大规模建立, 严重影响了河流流域生物资源的多样性, 不利于物种的存活。对此, 我国各地区在水库调度过程中一定要做好生态保护工作, 结合物种资源的生存需求, 开展生态措施, 对物种实施有效的保护, 从而实现经济与自然的协调发展。

参考文献

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从柳河流域治理看闹德海水库的发展 第8篇

关键词:柳河流域,治理,供水作用

1 流域及水库概况

1.1 柳河的基本情况

柳河发源于内蒙古奈曼旗打鹿山, 流经库伦旗、科左后旗、阜蒙县、彰武县、新民市, 在新民市王家堡汇入辽河。柳河是辽河的右侧一级支流, 河长297km, 流域面积5725km2。彰新边界以上柳河流域面积5321km2, 二十年一遇洪峰流量为1450m3/s (彰武站) 。柳河自西向东流经闹德海水库后至东闹德海呈西北至东南方向流经彰武县满堂红、大冷、丰田、前福兴地、双庙、彰武镇、五峰、两家子、西六家子9个乡镇后进入新民市。河道平均比降1.1‰, 河道平均宽度:闹德海至大板桥为530m, 大板桥以下1210m以上, 最宽处达1800m。岸高:闹德海至大板桥21-6m, 大板桥至彰武15-4m, 彰武至新民界6m-1m。

柳河是典型的多泥沙河流, 由于上游的闹德海水库近年已改变了原“冬蓄春放, 蓄清排浑”的运用方案, 变为常年蓄水, 加之近十年干旱, 下泄拉沙的大洪水不多, 致使泥沙淤积速度加快, 淤积部位上移, 柳河彰武段河道正由地下河向地上河发展, 彰武县城段经观测平均每年河床抬高近10cm, 现已高出县城1.2m。按照国家防洪标准和河流等级划分标准, 河流应达到二十年一遇标准, 其中县城段应达到50年一遇。现在柳河彰武段远未达此标准。由于河床淤积, 河流游荡, 坍塌、兑岸严重, 险工险段很多, 被列入《辽宁省防洪应急工程项目库》中的险段就有34处。按统计上报的情况看, 近十五年来已兑掉耕地9020亩, 林地7324亩, 其它荒地12000亩, 给流域生态环境及群众的生产生活带来了严重影响。

1.2 闹德海水库基本情况

闹德海水库位于柳河上游, 辽宁省彰武县满堂红乡闹德海村, 是辽河支流柳河干流上唯一的大型控制性工程。原设计库容1.68亿m3, 始建于1938年, 建成于1942年, 运用至今已65年, 期间经过1965年加固, 1970年改建以及1991年至1994年的消险加固及即将开始的2007年的大坝工程, 从水库运用而言, 大坝运行可分为四个阶段:1942-1970年7月11月为下带洪运用阶段, 底孔, 中孔均不设闸门, 全年敞泄, 仅在遭遇大洪水时滞洪雍水;1970年11月-1995年7月, 底孔和中孔安装闸门, 采用“冬蓄春放, 汛期敞排”的运用方式, 每年春天5月份开闸, 汛期敞泄, 10月初落闸蓄水;1995年7月-2000年在改造闸门启闭设备基础上, 汛期的6-9月份采取174.00m以下低水位蓄水运行, 7-8月份开闸敞泄洪水;2001年-2005年全年蓄水, 6-9月份在174.00m。以下运行, 7-8月份在172.5米以下运行, 2006年通过论证水位有所提高6-9月份在174.00m以下运行。通过从2001年以来的连续运行可见, 闹德海水库的供水呈逐年递长的势头, 成为阜新市经济发展的重要组成部分。

2 柳河治理情况

2.1 柳河上游治理情况

阜新地区柳河面积1868km3, 其中, 闹德海水库以上为1255.07km2。规划治理面积732.3km2, 共划分62条小流域, 1983年被列为全国八大重点治理之一。经过十几年的治理, 截止去年年末统计, 共完成治理面积70100hm2, 占应治理水土流失面积的95.7%, 其中, 营造水土保持林24582hm2, 修农业梯田5112hm2, 种草12268hm2, 牧场改良11505hm2, 建果园972hm2, 修谷坊15829座, 塘坝52座, 治理河道60.6km。

1983~2000年年平均产粮4982.9万kg, 1980~1982年年平均产量的1.5倍。森林覆盖率由原来的17.7%提高到2000年的26.3%。产草量由原来的1125kg/hm2提高到现在的5350kg/hm2。年平均风速由建国初期的4.3m/s降到2.9m/s。山绿、水清、土肥, 十年治柳, 山河更新。

2.2 柳河下游治理情况

几年来, 彰武县初步治理柳河上险工险段16处, 新建堤防6处, 长6.98km, 修筑丁坝157座, 总投资387.45万元。在省河务局、市水利局的大力支持和帮助下, 彰武县城市段防洪工程已经完成堤防1.78km, 建设护岸石笼丁坝21座, 缓解了县城防洪的危机局面。特别是近两年, 彰武县立足于防大洪、抗大洪的思想, 加大了对柳河河道险工险段的治理力度, 共完成险段治理项目5处, 新修堤防1100m, 修建石笼丁坝29座, 干砌石护坡970m。动用土方21740m3, 石方9645m3, 投入人工及车工8632个, 共完成资金117.09万元。

近年来, 在柳河的治理中推广了生态治河模式, 将原来河道治理以工程措施为主改变为工程措施与生物措施相结合的治理模式。完成了彰武县柳河生态建设规划, 在保证行洪前提下, 完成了滩地造林16200亩, 造林品种以杨树、柳树、沙棘为主。通过初步治理后, 有效地抑制了柳河险段的灾害, 减少了对沿河农业生产的影响, 促进了彰武县的经济发展。

3 支持阜新突破做出新贡献

为支持阜新市经济建设在经济转型的进程, 在实施“突破阜新”战略, 加快重大项目建设的步伐中, 闹德海水库审时度势, 坚持以科学发展观为统领, 以发展为第一要务, 明确提出以项目建设为核心, 真正构筑起阜新经济发展的“脊梁”供水保证的最坚强后盾。

自1994年秋向阜新引水工程运行起, 水库的供水量连年递增, 这些成果是水库领导带领水情调度工作人员在实践中不断的探讨和摸索、不断的总结经验、尽心竭力, 经过合理调度才达到和获得的, 特别是自2001年始自2007年水库一直保持连续供水 (供水情况见表) , 即使在进行大坝除险加固的2008年水库领导通过从上游买水、河底取水等方法也坚持供水, 这在闹德海水库的工作史上是个奇迹, 无疑为阜新地区的经济与可持续性发展做了最好的供水保证, 为今后的工作进一步运行奠定了扎实的基础。

随着阜新建设项目的迅猛发展, 阜新市的用水量也是日益增加。从自来水供水公司了解到, 阜新市用水大户--热电厂从2006年进行第三期技术改革, 增大了机组容量, 电容量从60万KW增至110万KW, 每日用水量增加了1.5万立方;另外清河门区2006年开始运行的金山电厂日用水量也需要0.8-1.3万立方之间。据调查在阜新市六个自来水水源基地中, 按日供水量总数23.4万立方米计算 (冬季取暖每日增加2.5万方以上用水量不计) , 闹德海水库占供水比例为35.0%, 在全市供水系统中所占的比例超过三分之一。

高关水库流域主汛期降雨量的预测 第9篇

高关水库作为具有综合效益的大 (2) 型水利工程, 主要以灌溉为主且兼有发电、防洪、养殖和旅游的功能。此水库位于京山县北部大富水河的上游, 流域面积为303km2, 总库容为2.12亿m3, 其中兴立库容1.85亿m3, 设计灌溉面积2.56万hm2。对于流域的降水过程来讲, 存在很多的不确定性因素并且这些因素错综复杂[1,2], 因此, 流域的降雨过程是一个随机变量。截止到目前为止, 对于确定未来某一时段流域的降雨量还难以用物理成因分析的方法得出一个准确的数值。但是在实际的调度过程中, 仅需要预测出未来一段时间雨量适当的变化范围即可[3]。因此, 为了更好的知道水库的调度运用, 采用的马尔可夫链考虑了降雨量序列规范化各阶自相关系数为权重, 采用加权的方式分析为了流域降雨丰枯变化的趋势。

1 马尔可夫链预测的方法

马尔可夫过程具有“无后效性”的特点, 它是随即过程的一个分支, 即在已知某一个随即过程“现在”的前提下, 它的“将来”和“过去”是相互独立的。其作为一个时间和状态都离散的时间序列, 表达式为[4,9]:

定义在概率空间 (Ω、F、P) 上的随机序列{χt, t∈T}, 其中参数集T={0, 1, 2…}, 状态空间E={0, 1, 2…}, 称为马尔可夫链, 如果对任意正整数l、m、k及任意非负整数有jl>

这里要求 (1) 式的左端有意义, 即假定

实际应用中, 常记 (1) 式右端

一般考虑齐次马尔可夫链, 即对任意的m, k∈T有Pij (m;k) =Pij (k) i, j∈E (2)

2 马尔可夫链预测的步骤[4,10]

(1) 计算均值χ軈。

设时间序列{χ (t) }, t=1, 2, …n, 定义均值序列:

(2) 计算标准差s。

(3) 分组。

(4) 转移概率矩阵的估算。

(5) 计算各阶自相关系数rk。

按照下式计算各步长的马尔可夫链权重:

(6) 预测。

该指标处该状态的预测概率即为同一状态各预测概率的加权和, 即:

该时段指标值的预测状态即为max{Pi, i∈E}所对应的i。等该时段的指标值都确定完后, 再将他们加入到原来的序列中以重复上述步骤, 即可预测下一个时段指标值的状态。

(7) 进一步分析改马尔可夫链的特征, 即遍历性以及平稳分布等。

3 实例分析

表1为高关水库39年 (1971-2009年) 主汛期 (6-8月) 降雨资料, 表中降雨量的单位为mm。为了说明该方法的预测效果, 采用上述方法预测2010年以及2011年主汛期的降雨量。

(1) 均值与标准差计算。依据表1中的数据, 得到该降雨序列的均值=476.3mm, 降雨序列标准差s=199.2。划分为枯、偏枯、平、偏丰、丰等5个状态, 主汛期降雨量状态分级标准见表2, 序列状态见表1。

(2) 建立矩阵。经计算, 得到各种步长的状态转移概率矩阵P。

(3) 自相关系数计算。系列各阶自相关系数分别为:r1=0.1473、r2=0.0734、r3=0.0196、r4=-0.0786、r5=-0.0637。将各阶自相关系数归一化后作为各种滞时的马尔可夫链权重, 分别为:ω1=0.3848、ω2=0.1919、ω3=0.0513、ω4=0.2055、ω5=0.1665。

(4) 预测。依据2005~2009年主汛期降雨量及其对应的状态转移矩阵对2010年主汛期降雨状态进行预测, 结果见表3。

由表3可知, max{Pi, i∈E}=0.430, 所对应的i=3, 即2010年主汛期降雨量为平水年状态。2010年实测值为513.1mm∈ (376.7, 575.9], 与实际情况吻合。同理, 以2006~2010年的主汛期降雨量序列预测2011年的降雨量状态, 重复步骤 (1) ~ (6) , (3) 可以不做, 预测结果见表4。

由表4可知, max{Pi, i∈E}=0.314, 所对应的i=3, 即2011年主汛期降雨量为平水年状态。2011年实测值为463.5mm∈[418.2, 569.8], 与实际情况吻合。说明利用此方法预测漳河水库流域主汛期降雨量的丰枯状态是可行的。

(5) 分析马尔可夫链的遍历性以及平稳分布等特征。由于步长为3的马尔可夫链的相依性较强, 此时的转移概率矩阵是P (3) , 由P (3) 所决定的马尔可夫链的5个状态是互通的, 即对任意的i, j∈E, i圮j, (i≠j) , 且为非周期的, 其全部状态构成的状态空间是一个闭集。因此, 此链是一个正常返链和遍历链, 但是是不可约的。根据遍历性定力可以求出此链的极限分布即平稳分布。其求解方程为:

由式 (10) 解得平稳分布 (极限分布) 与各状态的重现期 (见表3) 。表5中πj=1/μj。

状态i的重现期Ti=μi (i∈E) , 对应的概率Pi=1/Ti=πi (i∈E) 。各状态的重现期分别是T1=μ1=6.46a、T2=μ2=4.5a、T3=μ3=2.64a、T4=μ4=6.59a、T5=μ5=10.86a。即在46年中, 正常年平均每隔2.64a出现一次, 出现的概率为37.92%;而在丰水期出现的概率仅为9.21%, 平均每隔10.86a才出现一次。这说明正常年出现的机会最大, 而丰水年出现的机会最小。

4 结语

(1) 在预测某一状态降水量时采用马尔可夫链方法, 得到的是一个区间值, 因此, 在满足实际工作需要的同时还扩大了预测的允许范围。因此, 在预测降雨量状态的时候采用马尔可夫链的方法是可行有效的[5,9]。 (2) 与普通的马尔可夫链预测方法相比较, 采用各种步长马尔可夫链加权的方法预测降水量状态, 除了合理充分利用信息外, 更为建立马尔可夫链与相关分析的有效结合的预测方法做了进一步尝试[10]。 (3) 随着时间的推移, 预报对象在逐年增加的同时, 资料的代表性也越来越强, 同时马尔可夫链的相关参数也会发生一些变化。因此, 应当在资料的序列中加入每年预报对象新的实测值以动态调整预报对象的参数, 从而进一步提高预报的精度[8]。 (4) 在预测降雨量状态时采用马尔可夫链的预测方法, 为提高中长期降水量预测的精度提供了一条值得探索的途径[12]。但是如何根据最后状态的概率分布图求出降水量的具体值还需要进一步解决。

摘要:依据高关水库流域19712011年主汛期实测降雨量资料, 应用均值标准差法建立5级分级标准。针对降雨量为相依随机变量的特点, 以各阶自相关系数为权重, 运用马尔可夫链模型预测未来一年的时段降雨量状态, 由于采用此方法得到的是一个区间值而不是一个确定的数值, 因此, 不但扩大了预测的范围, 最重要的是能够很好的指导现实的工作。该方法具有直观、预测准确、计算简便的优点, 为区域降雨量的中短期预测提供了新的分析途径。

水库流域 第10篇

水库生态调度是维护和改善筑坝河流生态系统健康出现的一个新概念,是解决水库及下游生态环境问题的一种新兴水库运行方式。Criphin[1]认为水库生态调度是水库既要满足人类对水资源需求又要尽可能满足生态系统的需水要求。张超然等[2]指出水库生态调度就是要考虑水流受到调控后河流生态系统变化,以及因此造成的不利生态影响,在此基础上采取相应的调度措施来弥补或者是缓解。虽然目前国内外学术界对水库生态调度概念还没给出具体的定义,但很早就开展了大量生态调度实践研究,如:美国罗阿诺克河和科罗拉多河2条河流生态径流实验[3]、田纳西流域水库群生态调度[4]、澳大利亚墨累河生命行动[5],我国的扎龙湿地、南四湖、引江济太等应急生态补水生态调度实践。这些实践证实了水库生态调度是河流生态修复的主要手段。通过水库生态调度不仅能够提供满足生态环境需要的生态流量过程,实现生态环境目标,而且不会对水库的经济效益产生大的影响[6]。水库调度必须要从全流域整体出发,充分考虑河流生态环境需水量要求,在建有梯级水库的河流上,实行水库群联合调度,共同承担河流系统的生态需水量的释放。艾学山[7]等从保护河流生态环境的角度出发,建立水库生态调度模型,并用可行搜索离散微分动态规划算法进行求解,所建具有模型科学性和实用性,但求解繁琐。胡和平等[8]提出了基于生态流量过程线的水库优化调度模型,利用该模型组合出了多个生态方案,有很高的应用价值,但生态流量过程线所能解决的问题有一定的局限性。舒丹丹等[9]初步确定了生态友好型水库调度的准则并探索了调度模型的建立思路,并结合燕山水库进行了具体阐述。本文从太子河流域整体水资源供需情况出发,建立面向生态的水库调度模型,采用逐步优化算法求解,探索模型适用、求解方便的流域梯级水库生态调度技术,为太子河流域河流水质改善和河流健康提供科技支撑。

1 水库生态调度

1.1 水库生态调度的任务[7]

水库生态调度需统筹考虑防洪、兴利与生态环境因素,防洪和兴利因素与现行水库调度基本相同,生态环境因素是水库生态调度重点研究的对象,应从以下几个方面予以考虑。

(1)维持下游河道生态用水量。

一是维持河道冲沙输沙能力的水量,防止河道淤积;二是满足河道内的水生生物需水量,维持水生生物的生存繁衍的必要水量和沿岸的地下水补给量,防止河床水位过低影响水生生物及岸边植被的生长;三是满足河口地区生物的需水量和防止咸潮入侵的基本水量;四是维持河道湿地面积和良性循环的生态水量。

(2)防止水库过度淤积和库区水污染。

水库库区蓄水使原来的河流动水生态环境变为库区静水生态环境,使库区和库尾淤积了大量的泥沙,通过水库生态调度使库区内的泥沙保持在一定的水平,防止水库过度淤积抬升库尾水位并降低水库的有效库容。库区水滞留时间较长,水位变化较小,是浮游生物的生长有利的水文条件,通常水质相对较差,富营养化现象较严重,如贵州的红枫水库和江苏的大溪水库。

(3)缓解低温水下泄和气体过饱和。

水库建成后,库区原有的急流生境枯萎或消失,水库坝前可能存在水温分层,下泄低温水可能会对水生生物的繁衍特别是鱼类的生长、发育、繁殖、索饵、越冬等产生不同程度的影响。水库泄洪时,下泄水流中氮气过饱和,可能使水库下游鱼类发生“气泡病”。

(4)维持下游自然水文周期,重塑天然流态。

自然水文周期是河流在区域气候、地理、地质等天然条件形成的基本水文变化规律,是河流生态系统形成和发展的基础。维持自然水文周期,可使适宜生物群落生长的水量、水质和水文情势以及水温、流速、水深等水文要素得以基本保留,河流生态的生存环境不发生大的变化,保持原有物种的多样性。天然流态包括天然的枯水水流、中等水流和洪水水流。枯水水流是河流中水生生物群的最基本限制条件,其河边环境有利于河边植物数量的增长;中等水流可输送河流泥沙和河流生物所需的一些有机物质或其他食物;洪水水流使生物到达通常不容易到达的区域去寻找食物,提供一些鱼类的产卵条件,提供河岸作物生长的营养物质,洪水还可以冲走沿岸的污染物、补充地下水蕴储量、增加土壤含水量和改善天然河道。

(5)控制应急用水。

对水库下游河道可能发生的突发性水污染事件,如油料泄露、污染物倾倒等意外事故,为防治发生生态灾难,在与其他相关部门的协商下,水库调度部门可以加大水库自身的放水,用来稀释污染物并使污染物尽快排出河道,或减小水库放水,以免污染物扩散,便于紧急就地处理。

1.2 水库生态调度的内涵与准则

水库生态调度的内涵是在满足人类对河流基本需求的前提下,把生态环境因素纳入到水库调度方式的制定中,与水库其他功能进行耦合,作为水库的核心功能共同指导水库调度实践,逐步修复和改善河流生态系统。水库生态调度的准则是最大限度地塑造近自然的水流情势[10],维护河流生态系统健康生命,使水库更好地为社会经济服务。通过采用科学合理的调度技术对水库控制范围内的工业、农业、生活、生态不同用户进行有效协调,坚持“防洪调度绝对优先,兴利调度与生态调度相协调、统一和兼顾”的原则,在满足水库下游河流生态需水和库区水环境保护要求的基础上,优化配置各用户之间的用水量,最大限度地降低或消除水库建设和运行对天然环境造成的负面影响,充分发挥水库的防洪、发电、灌溉、供水、航运、旅游、娱乐等综合效益,创造人水和谐的环境,实现“人与自然的和谐共处”。

2 水库生态调度模型

水库生态调度模型以用户缺水量最小为研究目标,在满足防洪和水库下游控制断面生态流量过程约束条件下,通过控制水库下泄流量过程,解决流域生态环境问题。

2.1 目标函数

水资源利用目标追求缺水量最小,重点解决不同用户的水量分配问题。若供水量不能满足用户需水时,通过合理调度,优化径流时空分布过程,使缺水量最小,且分布合理。

min(W)=i=1Νi=1Τ{θ(t)[QΡ(i,t)-QG(i,t)]ΔΤ(t)}(1)

式中:W为缺水量;i为供水子系统的编号,i=1,2,…,N;t为计算总时段,t=1,2,…,T;θ(t)为t时段缺水判别系数,当QP(i,t)-QG(i,t)<0时,不缺水,θ(t)为0,当QP(i,t)-QG(i,t)>0时θ(t)为1;ΔT(t)为调度时段长;QP(i,t)为区间计划用水量;QG(i,t)为区间实际供水量。

2.2 常规约束条件

(1)节点水量平衡约束。

由于调度汛期以旬、非汛期以月为研究时段,暂不考虑水量传播因素。

QC(i,t)=QC(i-1,t)+QR(i,t)-QG(i,t)-QG(i,t)-QL(i,t)+QΤ(i,t)(2)

式中:QC(i-1,t)、QC(i,t) 分别为i节点t时段上一节点来水流量和本节点出流量;QG(i,t)、QR(i,t)、QL(i,t)、QT(i,t)分别为i-1节点和i节点区间t时段实际供水量、区间支流来水、区间损失、区间退水。

(2)水库水量平衡约束。

V(i,t+1)=V(i,t)+[QRR(i,t)-QRC(i,t)ΔΤ(t)-LW(i,t)(3)

式中:V(i,t)、V(i,t+1)为i水库t时段初、末的水库蓄水量;QRR(i,t)、QRC(i,t)为i水库t时段的入库、出库流量;LW(i,t)为i水库t时段损失水量;其余符号意义同前。

(3)水库水位过程约束。

Ζmin(i,t)Ζ(i,t)Ζmax(i,t)

式中:Z(i,t)为i水库t时段的水库水位;Zmin(i,t)为i水库t时段的最低水位限制,一般是死水位;Zmax(i,t)为i水库t时段的最高水位限制,非汛期一般为正常蓄水位,汛期为防洪限制水位。

(4)出库流量约束。

QRCmin(i,t)QRC(i,t)QRCmax(i,t)(5)

式中:QRCmin(i,t)为i水库t时段最小下泄流量;QRCmax为i水库t时段最大下泄流量。

(5)生态流量约束。

提供必要的生态环境用水,维持太子河流域生态水文系统平衡和健康生命。

QSmin(t)QC(i,t)(6)

式中:QSmin(t)为下游河道最小生态需水流量;QC(i,t)指i断面t时段的生态控制流量。

(6)其他约束。

如各水电站出力约束、以上变量均为非负约束。

2.3 优化算法

水库生态调度属于多维多阶段的优化问题,针对水库生态调度的目标函数及其约束条件,并考虑求解方法在工程中的应用,本文采用逐步优化算法[11](POA)进行模型求解,将多阶段问题转化为多个2阶段问题,每次只对多阶段决策中的2个阶段的决策进行优化调整,并将前一次优化结果作为当前优化的初始条件,然后再进行寻优,如此逐时段反复循环直至达到收敛要求。以水库库容为决策变量,在得到库容最优决策序列后按水量平衡方程得出库流量。计算步骤如下:

(1)步骤1。确定初始决策变量序列{Vk(i,t)}(t=1,2,…,T-1,T),k=0,1,2,…,m,k为逐次寻优次数,根据长系列径流资料,选择合适的初始决策序列{Vk(i,t)}。

(2)步骤2。固定Vk(i,t-1)、Vk(i,t+1),调整Vk(i,t),可用0.618一维寻优方法求解数学模型,求得V*k(i,t),令Vk(i,t)=V*k(i,t)。

(3)步骤3。固定Vk(i,t)、Vk(i,t+2),与步骤2相似,求出新值V*k(i,t+1),令Vk(i,t+1)=V*k(i,t+1)。

(4)步骤4。依次类推,直到t=T为止,一轮大循环结束,得到新的决策序列{Vk(i,t)}。

(5)步骤5。用新的决策序列{Vk(i,t)}作初始轨迹,重复步骤2~4,又完成一轮大循环,得到决策序列{Vk(i,t+1)},然后比较相邻两次大循环的绝对误差。若|Vk(i,t)-Vk(i,t+1)|≤ε成立,则转向步骤6。反之,以{Vk(i,t+1)}为新的初始轨迹重复步骤2~5。

(6)步骤6。{Vk(t+1)}就为所求的决策序列。

3 研究实例

3.1 研究区概况

太子河流域位于东经122°26′~124°53′,北纬40°29′~41°39′。太子河发源于新宾县平顶山乡红石砬子,干流上的水量调度主要依靠观音阁水库和葠窝水库进行梯级调节。观音阁、葠窝水库主要工程特性见表1,太子河流域水资源系统概化节点图见图1。

3.2 生态流量计算

太子河各河段生态流量数据由中国水利水电科学研究院提供,见表2。

3.3 水库生态调度结果及分析

太子河干流观音阁水库、葠窝水库联合调度运行方式分析如下:①发挥梯级水库蓄丰补枯的性能,在保证区间工业、生活和农业供水的同时,将水库存蓄的水量作为可用水量进行水质改善调度;②汛期前两水库在供水时根据各区间退水情况,适当增加流量保证河道内生态基流;③汛期后,监测河道内污染物含量,有河段出现某种或某几种污染物超标严重时,调整调度方式,增大水库泄量,按自下向上的原则进行放水,即先发葠窝水库后放观音阁水库。

调度方案设置原则:①从水库安全角度考虑,水库汛期蓄水位不超过汛限水位,非汛期不超过正常蓄水位,当水位超过汛限水位时,水库按最大泄流能力泄水;②优先保证河道外工业、生活和农业用水,在河道外用水满足的条件下,考虑本溪、辽阳和唐马寨的生态基流;③调度中优先使用区间来水,在区间来水不足的情况下,通过水库调度满足用水需要;④观音阁-葠窝区间的用水不满足时,通过观音水库调度保证其用水,而葠窝水库以下断面的河道外用水和生态基流,采用观音阁和葠窝联合调度保证用水。根据观音阁和葠窝水库联合调度时的调水比例,拟定了3种调度方案。方案1:观音阁和葠窝调水比例为60%和40%;方案2:观音阁和葠窝调水比例为50%和50%;方案3:观音阁和葠窝调水比例为40%和60%。

根据流域的水库、用水等基本资料,利用上述生态调度模型,汛期按旬、非汛期按月进行现状年(2000-2009年)水库生态调度。不同调度方案下的部分调度结果如图2~9。

由调度结果可知,拟定的不同调度方案,确定了太子河流域水资源“统一调度,上下游补偿调节”,共同承担河流系统的生态需水量释放,通过适当调节水库下泄量进行调度,在满足各区间用水户现状用水的条件下,各控制断面流量均能满足适宜生态流量的要求。

4 结 论

针对太子河流域生态和环境日益恶化问题,建立了面向生态的水库调度模型,并提出了3种联合调度方案,采用逐步优化算法求解,通过适当减少丰水期的出库水量,最大程度地增加枯水期水量,重新分配水库的出库过程。调度结果表明,本文所建立的水库生态调度模型能够有效地改善水库下游的生态环境,为太子河流域梯级水库群调度提供了理论基础和技术指导。

摘要:针对太子河流域面临水资源短缺、生态环境退化现象,建立汛期以旬、非汛期以月为调度时段的水库生态调度模型,提出3种联合调度方案,并采用逐步优化算法求解。结果表明,在满足各区间用水户现状用水的条件下,各控制断面流量均能满足生态流量的要求。

关键词:水库,水库生态调度,逐步优化算法

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