第六讲水库的生态调度

第六讲水库生态调度黄钰铃2013

4月1日下午，中国水利水电科学研究院水电可持续发展研究中心生态与环境保护研究部主任冯顺新博士在水电楼学术报告厅作了题为《筑坝河流的生态效应与调度补偿技术研究》的专题报告。目前三峡水利枢纽正按长江防总下达的调度令实施首个生态调度，增大下泄流量，尝试形成“人造洪峰”，为三峡大坝下游经济鱼类产卵营造良好环境。三峡集团董事长曹广晶在接受新华社记者专访时也表示，三峡工程在今年汛期调度中会把前期生态研究成果综合考虑进去，在青鱼、草鱼、鲢鱼和鳙鱼等“四大家鱼”集中产卵时，尝试制造“人造洪峰”以增加产卵。主要内容概念核心内容基本准则调度措施典型案例三、水库调度水库调度单库调度（防洪、供水、发电等调度）梯级和联合调度（多水库、水库群调度）流域统一调度（水库作为流域水资源调度的重要环节参与流域统一管理）生态调度（以满足流域水资源调度和河流生态健康为目标的调度，正在开展相关研究）（调度的最新阶段）

现状洪水预报+气象预报模型改进+新的理论、方法（混沌等）计算机技术进步+网络技术模型理论+调度经验+制度智能型决策支持系统多库调度、流域调度、跨流域调度、全国水资源统一调度、生态调度精度、预见期最终目的发展趋势提高效益少人值守无人值守

现状BZ死Z正Z设Z校1---防破坏线；2----限制出力线；3---防洪调度线；4---防弃水线。214314BZ786……月3.2常规调度

现状A区—保证流量区：实际蓄水位落到此区,水电站按保证流量工作;B区—加大流量区：水电站按加大流量调度线的流量工作;C区—全流量工作区：为减少弃水,水电站应全流量工作;D区—限制流量区：可按降低流量线的流量工作;E区和F区—防洪限制区：出现了大洪水,应开启闸门泄洪,可按正常泄量(或安全泄量)下泄。水库调度全图包括五个分区

现状一、水库生态调度概念现行水库管理制度和调度运行模式主要是考虑如何处理、协调防洪和兴利的矛盾以及利益,忽视了水库下游及库区的生态系统需求,对河流生态系统造成了严重的影响。

为了减轻大坝对河流生态的负面影响,应改变现行的水库调度方式,使其对河流的影响降到最小程度。——生态调度

目前学术界对“生态调度”各自提出了自己的观点,但还没有给出十分明确的定义。针对宏观的水资源配置和调度中的生态问题而言，生态调度是水库在发挥各种经济效益、社会效益的同时发挥最优的生态效益。（汪恕诚）以水库多目标调度而言，生态调度指在实现防洪、发电、供水、灌溉、航运等社会经济多种目标的前提下,兼顾河流生态系统需求的水库调度方法。（董哲仁）

在满足坝下游生态保护和库区水环境保护要求的基础上。充分发挥水库的防洪、发电、灌溉、供水、航运、旅游等各项功能,使水库对坝下游生态和库区水环境造成的负面影响控制在可承受的范围内,并逐步修复生态与环境系统。（蔡其华）二、水库生态调度核心内容将生态因素纳入到现行的水利工程调度中去,并将其提到相应的高度,根据具体的工程特点制定相应的生态调度方案。生态调度是水库调度发展的最新阶段,并自始至终贯穿着生态与环境问题,以满足流域水资源优化调度和河流生态健康为目标。三、生态调度的基本准则（一）近自然的水流情势恢复准则在充分了解河流水流情势与河流生态响应关系和权衡社会经济可承受力的基础上，尽可能地保留对河流生态系统影响重大的流量组分来最大限度地塑造近自然的水流情势，尽可能地恢复河流的生态完整性。

（二）因地、因时、因物种制宜的原则生态调度目标设置必须因时、因地、因物种而异，通过对各类流量事件及其生态效应的识别，确定特定的生态流量组分。四、钞生态协调度容的措乓施1、保严证下耽泄合盯理的录生态立流量在水愉库调鱼度方雁案设萌计和氧调整宜中，眼首先漏明确攻下游绵需要保护港的目冰标及死其要街求，确定结维持倾下游胖生态董功能洲不受衫到损旺害的请下泄耽水流唐量，秆这一妈流量期称为河道两生态查需水题量。四、炮生态绒调度标的措跨施例1：法国工国家目做出宽强制哥性规谷定，河流尘生态期用水李流量循不应磁小于皂河流麻多年白平均扒流量纯的10陡%，多年繁平均殊流量冷大于80思m妈3/灾s的河羊流，沸不应导小于逃河流姑多年芝平均舌流量歉的5%。我国碌长江肃流域漏河道锈生态蚕基流跑，根槽据多抖年径拴流量奏资料彩，一恼般采短用90敲%或95冠%保证姐率的征最枯雷月平恐均流躁量。四、低生态饺调度说的措比施例2：温州时市的肯珊溪王水利洞枢纽蜂工程顷。珊溪遥水电桶厂运镇行主繁要为叛电网还调峰汁发电遍，因活此发沉电尾刊水流浴量受包到调微峰发妻电的哥影响参，不算能保握证按秤照下部游的尊需要评泄水堤，下游军赵山维渡水苍库对浮珊溪互水库辨具有反调身节作可用，同躁时保但证赵进山渡隆下游嚼河道值的用究水需呜求，赵山鼓渡水协利枢番纽运旁行最微小下灯泄流姻量为20拼m3扰/s，用哗以保遵证下烫游城者镇的阻取用股水、劣河道钥生态临用水钱、河糖床冲柴淤和捉防止幻玉河口柿的咸牺水上蕉朔等洒。四、胆生态睬调度岁的措钥施例3：我国蚀北方忽某水锅库以都供水篇和防堆洪为些主，朋兼顾串发电触。下游位的河坝谷生程态系勿统是刚该工这程的遇重点北环境搂保护兴目标稠。水膏库运萌行调字度，排采取士汛期伤下泄铜人工锣洪水疯的方匙案，队满足义下游追河谷级生态阁系统涝的生班长需术要。在5月中纤旬到6月上棋旬，蚁当上介游水甚文站身实测夺洪峰柳流量突大于79新6m嚼3/寒s时，水库秩进行谨调度稍，确榜保下柱泄洪连峰流狮量不灿小于79雾6m矩3/低s，洪诊水过吩程基掏本与糟天然江状况嗽一致普。四、淋生态宗调度陡的措隔施例4：长江衰口上卡游来搏水和坑咸潮预入侵摸，直谈接关鞠系到薪河口林水域励的生线态系高统，咸潮纪入侵映一般幸发生谈在枯肠水期揪的11月至认翌年纤的4月。三峡甘水利泛枢纽眯，按烫照调民度运雕行设特计，巡寿可在狂枯水筋期使袜长江话中下巩游干演流流亲量增搁加10伐00浮~2脸00仗0m往3/仇s，对改港善长镜江口掠枯水扮期咸罗潮入库侵的巴影响骂作用膏很大牧。四、架生态章调度蔑的措旦施水库裙运行赞下泄必生态缎基流哥的措胆施很州多，最经竹济的旱方法访是设蹦定在购一定币的发归电水择头下旷的电撑站最匠低出威力值米，通暑过电殖站引糊水闸杆的调馆节，使发辱电最鄙低下凶泄流种量不柴小于腐下游鸣河道乌的生泳态基闹流。在已雪运行劲又没差有设雀计最琴小下抚泄生豆态流念量的蛛水库桐，可却采取加装庭小型雹发电渡机组的方感式，及利用批最小伸生态规流量难下泄啊，同套时发赤电而遥获得献一定吴的经壮济效道益。四、骑生态伏调度精的措秩施2、保虎护库葬区及呢下游躺水质放的调桂度措屋施在发捡生富氏营养绩化的扰时段丧，结鞋合防援洪运佛行增迫加下开泄流也量，链加大延库区钉水域闯的流毛动速旗度，缩短皇库区层的换费水周到期，破野坏水银体富巾营养逢化的塞形成晶条件米。下泄钩流量顾增加脚同时催可改维善下俯游河累道水暗体的项水质索。在调歼蓄能葛力较孔强的尤水库弦，可疮通过气蓄丰刘泄枯叠，增肃加枯俘水期仔泄放肺量，婆提高勤下游穴河道水体芒自净璃能力。四、验生态郑调度钉的措匀施例如饶：近几旬年，方汉江庄下游磨在枯由水期饱的2月前什后频栽繁出衡现“枯水华勒”。南水剖北调蚀中线蛛工程搂丹江理口水驼库大龄坝加衰高后千，可娱利用发水库鲁的调城蓄能浩力，再并结门合“铁引江士济汉拿”工雀程联是合调倾度，增加椒汉江姻枯水艺期的受河道沾流量，缓忌解汉鸭江下搅游水等体富常营养唉化的矮状态认。四、祖生态悟调度兔的措筹施3、水码生生躺物保识护措网施水库乘的调忽度运坏行，终使原况有河叨道的夺水文陷情势少发生陆了很恩大的燥变化迈，流洞量、乱水位霸的人岛为控表制，限使沿唇岸带旱水生些植物浙、库各区水贞生动博植物赚的生乒境发熔生变违化。水库去调度无运行奏应充呜分考说虑水艰生生骑物的挨生长杀特性粗，特志别是瘦要结下合重点私保护政目标的生挡长繁掉殖习捉性设诉计调节度方捉案。四、井生态胳调度腾的措盆施例如蚂：三峡露水利闻枢纽统工程基，下菜游水粱文情录势的火改变理对荆雁江段汁“四且大家神鱼”家产卵做场产拿生不袖利影从响。调整障三峡己水库么的调晒度方奥案，蓬在四抬大家区鱼产阔卵期跨，制乱造人只造洪伟峰来缴诱导弦繁殖苦。敏（漂雾流性青卵）四、泡生态袭调度钓的措墨施对于竹产粘匙性卵侮的鱼地类，污在其朵繁殖越季节秩，注胆意控锐制库编区的锦水位仔相对泻稳定折。例如烂：黑龙垄江的偷龙凤江山水网库，胳以防捞洪、中灌溉奴为主辫，兼耳顾水享产养沾殖、哲发电烦和旅微游，在调泡度运搞行上怎采取春汛拖多蓄，加竿大供重水量摆，到牺鱼类玻产卵平期，碎按照唯供水掀下限牙供水企，保达持水萝库水坚位的浪相对击稳定木，效点果很画好。——中华砍鲟、夸鲫鱼洁、鲤漂鱼四、加生态抖调度芬的措仓施对于此一些伤水温原分层葛型的将水库翼，运似行下卷泄低钟温水司，对进下游遍河道粥的水毛生生寸物产磁生不存利影眉响。在有低条件柱的情凯况下再，可小采取分层宣泄水，增孔加表积层水抵的下嫩泄，周以提震高下秆泄水拍温。另外蛙，可通过批调度绕方式育改变惧水库锄的水刊温结膛构。四、岁生态理调度弊的措伤施例如英：吉林暮省松深江河僵水电李梯级歇开发征，修哪建A、B两座冬水库丝式，A水库秘筑坝刑蓄水依，引聚水至B水库宴，B水库群的蓄棕水全盟部用叶于发估电。A水库惩引水术进入B库区果后影补响到B水库纺的水尝温结攻构，鹊由原滤来的减分层但型改兴变成醋为过砍渡型坐，促使B水库全的上雨下层老水温弃的混烘合，高减弱刮了下想泄低馋温水秘对下烧游的黑不利论影响尤，对堆坝下脂下游阅生态饿是有究利的昨。四、载生态承调度议的措愿施对于市水库梦泄水膏导致剂下游叠气体昌过饱引和对坦鱼类校的影膜响，水库派调度互应考疤虑在厦防洪傅安全怪的条风件下秋，延长仿泄流议时段霉，降预低泄咐流强题度。在有危分层擦泄水公设备市的水虹库，方可根帐据保阔护目使标要蜻求，珠合理奶组合柱泄洪栏，兼协顾消烦能与细防止赌气体祥过饱价和。四、笑生态或调度颂的措辫施4、对恰湖泊孤湿地拐的保阀护措富施水库窗运行到对下妙游的观湖泊衣、湿携地的泰影响雪，主脚要是造改变置了下列游河锯道的吉水沙绸特性遗，使红天然谅湖泊堵和湿裹地的千水、争沙及脸生物寇的补梦给规裤律发颂生变逗化。水库许运行栏必须剪考虑塔对下佣游湿蚕地的辩保护烂，通义过运浪行调轻度，缴减缓倚对湿景地的软不利炒影响烈。四、宝生态允调度掀的措寸施例如矮：我国幸北方惧一条缴河上缸建设运的水谢利枢讽纽，姻在其干下游蛾有一僚湖泊勇湿地督，是赌临近禁河流宽的尾缸闾，扬属于焰内陆内湖，捏是该汗地区泳的重幅要渔晃业基肤地之寒一。长期症以来水，湖抚盆为蓝积盐资中心竿，矿庄化度恨不断帽增加露，达淡到3g欧/L。靠指自身砍上游淘河流隙的补扯水量系已不拢能满侵足减友缓矿内化度标增加凤的趋而势。四、按生态闪调度父的措担施为了岁延缓镇该湖侮的积枪盐过丽程，斗修建低了从谅水利增枢纽贱所在滨河流天引水板济湖殖工程纤，水利仓枢纽森调度烘方案属中，绸通过引水切济湖人工痰渠道仔，每窑年向捞下游撇的湖筝泊湿旁地补饭水约6.叔5亿m3，占湖掉泊所眯在河袋流上生游补弟水量哭的72雪%，对延孟缓该剧湖泊题的积棕盐过延程，炊维持辫湖泊谅湿地垒的功奋能起础到了落重要笔的作眼用。五、壁生态墙调度即的典界型案弱例（1）珠均江压概咸补湿淡应怖急调辜水近年帅来，闻珠江乞流域甜持续咽降雨比偏少途、来恼水偏回枯，骨珠江香口咸欢潮上跟溯加特剧，缓严重桨威胁简澳门灵、珠留海等越地区鄙居民行的饮最用水皂安全危。实施日了20犬05、20霸06年珠繁江压咸繁补淡巡寿应急耽调水，20皱06辱-2却00暮8年转朽为枯贵水期乞珠江喇骨干道水库牧统一摸调度井。针对灿龙头假水库怨采取先蓄抗后补，保净证调同度水名量的爆方法搞，调崖度策菌略采筛用“仙避大己潮、研压小问潮、蓬多蓄量淡”服的方昼法，说调度羞方式枣采取券“月饲计划记、旬深调度哭、周铅调整调、日包跟踪月”的倒方法边，并灵每日景跟踪融，实遗施精间细调映度。珠江门三角折洲地滔图大旱绳年平水逼年（2）黄齿河调字水调恳沙20生02～20靠04年黄型河防腹总连遵续3年进袭行了猜调水幼调沙寻试验脾，利隐用水茎库联级合调汤度塑薪造人另工异漫重流罚排沙朋出库孝，利饲用人兵工扰下沙技困术促挤进河刑床泥剪沙启蹄动，寺实现拨河床隔下切驼、输欲沙入曾海。20困07年6月19日至7月7日，灭黄河扇防总辉精心辜调度欺万家迈寨、唯三门膊峡、迈小浪病底等犹水库们，再利次成逮功实投施调腐水调黎沙。此次饥洪峰搁是近10年来木下游论河道阴通过援的最奇大洪既峰，链下游软主河倒槽得战到全扫线冲孙刷，活而且斯还漫肯灌了屡黄河挺口湿沸地，姓为湿瓶地保释护及颤时补堵充了萌淡水抗资源意。（3）塔晓里木晋河生赵态应腾急输厉水塔里逢木河牵是我氏国最妙大的烧内陆即河，拼国内斩流域趁面积99搬.6万km姓2，多飞年平疤均径蚂流量39小8.腾3亿m3。下游隔近40鸡0k淋m的河惑道断口流，脏尾闾蔬台特姓玛湖坏干涸杏，导昆致沿伶河大暴片胡货杨林祖死亡之，河弯道东亭西两筒侧的望库鲁类克沙致漠和食塔克庙拉玛钻干沙西漠呈烫现紧芦逼的荐合龙文态势晚。20圆00年开哪始从蝴博斯渡腾湖岭向塔围里木常河下窜游河省道应传急生番态输犬水,到20术05年共保实施肺了7次应萍急输县水，吓输水狸总量批达20宽.4剖2亿立惠方米腿。（4）扎遗龙湿疫地应规急补涉水为乌始裕尔肠河下炉游失捷去主肌河道踢后漫逢溢而光成的北典型呀芦苇丢沼泽妖湿地膜，面给积约21万hm遮2,米1率98蚁7年建灶立国原家级妻自然观保护缴区，毛主要钥保护昆丹顶用鹤等好珍禽块及湿醉地生不态系竹统。自20愉01缴-2哀00姜5年连村续实僵施了渗扎龙崭湿地企应急恭补水绪，累帖计补贿水约9.叮5亿m3。每佣年补版水时求段为4-佳10月，淘主要罚采用半人造蚀洪峰耳补水苏和间销隔性巡寿补水烦两种资方式袍。有效铃遏制原了湿摇地萎额缩现赚象，僻湿地淡水禽吵的水大量与堆种类缸相比疫于补科水前井大大连提高锦，对莲水禽在生境齿质量赤有明絮显改仆善。(5本)田纳涝西河挨流域际的生伪态调那度田纳谊西河嗓位于冠美国未东南烘部，比是密妖西西备比河启支流稳俄亥矩俄河阅的一清条流房诚程最垃长、匪水量锡最大冰的分稍支，发源盒于阿科巴拉耗契亚愚的西迅坡，乱在肯房诚塔基缘瑞市附诵近注柱入俄族亥俄场河。密西缠西比嫩河俄亥竟俄河肯塔宁基田纳瓣西河粘通过烈梯级抄开发身在径络流量们大、磨落差棵较大静的河封段集中建简设多姓个大码坝，轮修建淋多个水垂库，灰在汛尝期通舒过大贼坝多次穴拦蓄硬洪水格，降催低洪盟峰，延缓盗洪峰丹对下能游的甜冲击简，从而毙起到慎防洪如的作钩用。①防洪巨：防庆洪标衡准达滩百年害一遇②航运质：通专航里午程长只；联上系范棕围广暖；经无济效独益高传。每年滑有4亿美将元的凤通航歪效益③发电子：类型——水电向、火院电、苗核电影响——全国且最大振的电遵力供睛应基园地——促进随流域励高耗蓄能工完业的酸发展两岸地形成野“工日业走竿廊”水库居民甜生活芳用水农业落灌溉陕用水水生捡生物要求水质稳高污染竿防治水源抱涵养吵林保蹲护库区垒生态山环境庆改善④提叉高水待质：旅游洞业水库充的修蛾建流域颗环境娱改善带动促进建立妻公园两、野脱生动董物管苍理区挠、风习景区蛋、宿怖营地辉和俱很乐部验以及伤教育旅中心成为泳著名脆的风片景旅玻游区带动位游船谱制造动业和绸经营兵业的卡发展⑤旅染游：⑥土地赢利用裕：自然脚保护闸区建立能保护责区，旺调整序农林篇牧，缘瑞稳定盏河湖掉线，神恢复聋采矿咳区。今天毙的田揪纳西再河流郑域水利工程建设控制洪灾水电煤炭资源火电

（大坝船闸运河）改善航运条件建成综合性工业基地核电植树造林改善生态环境人均收入达到美国平均水平发展旅游业发展农业(6单)墨累-达令舅河生傻态流狸量管纷理位于平澳大沾利亚优的东铃南部惨，发云源于制湿润拐多雨塔的东景部山卧地，箱流向捧西部够半湿尸润地赛区，希然后惯再经耀半干续旱的落内陆查平原按南部壶，奔们流入始海。河流材长度37蔽50浊km，流拨域面差积10狼6.有1万km2，约柳占澳逢大利引亚国企土总纲面积险的14冶%。该流滔域拥率有澳微大利渴亚最己长的3条河克流:达令城河(飞Da浊rl讨in将g辅Ri往ve蒙r)、墨钳累河(需Mu总rr嘱ay昆R万iv拼er亮)和马穿兰比旁吉河(断Mu蓄rr漠um奖bi自dg荡ee相R林iv辛er银),全流短域年圆总平挑均径云流大铅约为23霸8亿m3。图3-鸭1墨累桨河流岭域水倘系及击径流遭调控矩程度包图(引自Gi伍pp品el等，20能02象).（１秧）雪浪山工食程恢户复工幅程：线拦蓄卫本应泻东流刺入海融的河感水用胁来发月电,发电芒尾水另向西表越过机大分寄水岭(G贷re途at鸭D照iv举