摘要：本文所举例的梯级水库在我国的伊犁，工程所在区域有着丰富的水土资源，且森林茂密，草原辽阔，此区域的水资源占比，在新疆总共可开发水能资源的占比中，占据着总量的25%左右，新疆生态系统的稳定性直接受到该梯级水库生态环境因素的相关影响。基于此，本文从梯级水库子建设过程中对生态环境的影响，探究了梯级水库生态调度目标及原则，不断完善梯度水库生态调度方案。
关键词：梯级水库；生态调度；方案；目标原则
前言
新疆伊犁的某梯级水库就是本文所说的梯级水库，处于上游的水库工程属于大型Ⅰ等工程，下游的水库工程属于大型Ⅱ等工程。在建设梯级水库的过程中生态环境多少会受到影响，不仅要满足供电、供水、防洪、灌溉等社会经济的需求和目标，还要充分考虑到河流生态系统的需求，确保其可以得到满足，同时还能降低梯级水库工程对于生态环境不良影响，这是调度梯级水库运行亟待解决的问题，下文将对此展开分析探究。
1梯级水库对生态环境的影响
位于梯级上游的水库具有防凌、灌溉、供水、发电、防洪等多相功能，且当地电力系统的调峰工作也是上游水库电站所负责和承担，当有不同目标需水量的时候，水库调节径流主要是通过各引泄水建筑物来进行，以使多目标得到满足。调节水库径流，可以在一定程度上改变自然河流年内丰枯水文周期规律，原河道受到水库蓄水的影响，阻断了原河道的流动河流，导致原河道变为了相对静止的人工湖，水流边界条件、水温结构、水质特性、水深、流速等出现了相应变化[1]。梯级水库的运动还会影响到河流原有的功能和生态系统结构及能量，而泄流位置、调度方案、调度方式决定着影响程度。经过长时间梯级水库的运行，由于水流量时空变化，稍微减小了河心滩与河边滩的面积，其中水库淹没区域受到的影响最大。
2调度梯级水库的多目标生态的目标及相关原则
生态环境受到的梯级水库的影响，并且从影响的情况来看，保护梯度水库调度生态系统的目标是，在水库下游河道生活和生存的本地鱼类、河心滩、河谷河岸林、湿地等要得到有效保护，其中重点保护的有伊犁裂腹鱼、斑重唇鱼、新疆本地的裸重唇鱼等生活在河流的本地鱼类。其中，新疆本地的裸重唇鱼是1级重点保护水生野生动物，而斑重唇鱼属于新疆2级的重点保护水生野生动物。
统筹并协调好防凌、灌溉、供水、发电、防洪，还有生态环境之间的关系就是调度梯级水库的原则，以确保最优的生态效益、经济效益和社会效益。特别是在非洪水期，当水库水位达不到汛限水位的时候，开展调度工作要按照供水、生态、灌溉、发电的次序来进行，并且在保证防洪具有安全性的基础上实施生态调度措施，比如输沙调度、人造供峰等，使自然水位的情势得到模拟，才可以更加有效的保护好下游河道的生态，使其更加的与自然的生境条件相接近[2]。处于冰凌期所开展的调度工作要按照防凌、提供水资源、生态、发电的次序来进行，在冰凌前，要是居民的生活用水和环境的生态用水都得到满足的时候，再根据当地实际情况加大生产电负荷，增加电流流量，等下游河道形成稳定性的冰盖之后，再将发电负荷减小，但是还是要遵循满足居民生活日用水与生态用水的原则，以免冰凌灾害出现在下游的河道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3调度梯级水库多目标生态的方案探析
3.1水库下游河道基本功能需水量得到保证
在设计和调整水库调动方案的时候，首先要将下游保护目标明确下来，再根据生态环境状况制定保护方案，维持下游生态系统平衡状态，确保下泄流量不会对生态系统造成威胁，这个流量也被称为河道生态需水，也就是保护河流生态系统正常运作，确保其不会遭到破坏，保留最小水量在河道内。河流生态基流实际上具有复杂性，流域水文、地质、土壤、气候、河流生态系统功能和结构等因素都会影响到河流生态基流，河流生态基流的计算要具有精准性具有一定的难度[3]。若来水渠道丰富，下游河库的泄流在减去生活用水和灌溉用水之后，务必要大于河道的生态基流，发电站在发电安排负荷的时候就要根据这个标准来。要是来水较不具备丰富性，那么水库的下泄也必须要使生活供水的需求得到满足，在来水富裕的情况下不能低于河道水内基本生态用水，发电站在发电的时候，可以按照生态基流或者生活供水来进行负荷的安排。
3.2自然水文情况形势水库的泄流方式的模拟探究
河道水位高度与水量是河道水生生物繁衍生存的基础，通过相关的研究可以知道，当土著鱼类在产卵期间，鱼类的繁殖会受到河道水位的影响，要是河道水位持续上升，或者保持稳定，有利于鱼类繁殖。在建设完成梯级水库之后，为确保供水、发电、防凌、防洪等功能目标可以实现，在完成水库调度之后，河道水量会慢慢变得具有均匀性，水库下泄物会直接影响河道水位的升降问题，其自然规律也被打破[4]。水库下游河道的保护也在生态保护的重点内容中，1月至12月是水库的约束和调度阶段，在这期间对梯级水库生态调度必须要根据当地河道水位升降规律及生态调节规则来进行调度，以原有的调度方案为基础，在其之上进行优化和调整，提升模拟河道水位升降规律的实际效果。另外，保护水库生态的目标就是实现伊犁裂腹鱼的有效保护，主要由于土著鱼类这种缓流生存生物的适宜生长的环境在新疆高原，为满足下游河道生态对于水的需求，限制水库调度需要在在鱼类的产卵繁殖期进行，5—9月为鱼类产卵期，也是约束时段，不仅可以确保生活在上游水库内的本地鱼种实现稳定繁殖生存，还能通过下游水库的反作用下，通过慢慢提高发电负荷加大方法来模拟河道水位自然上升的过程，并给水库里的鱼创造出洪水脉冲的繁殖生存环境，有利于下游河道鱼类的产卵繁殖，制造出两年重现期的人造洪峰保护下游湿地需要在每年的6月至7月进行[5]。
结束语
通过上文的分析探究，我们知道在进行梯级水库生态调度的时候，必须要协调统筹好防凌、灌溉、供水、发电、防洪与生态之间的关系，并且当水库水位在汛限水位以下的时候，开展调度工作要根据供水、生态、灌溉、发电的次序来秩序进行，调度次序在不同的情况下也会不一样，调度人员必须要严格按照流程来进行。在实际分析制定梯级水库多目标生态调度方案的过程中，不仅要保证水库下游河道基本功能需水量得到满足，还要模拟自然水文情势水库泄流方式，才能进一步提高梯级水库调度的可靠性和科学性，将梯级水库的实际功能和实际效益都充分全面的发挥出。
参考文献
[1]宋瑞, 刘付立, 朱艳容, et al. 汉江中下游梯级水库联合生态调度前后襄阳段水质变化分析[J]. 水利水电快报, 2019(8):45-48.
[2]尹正杰, 杨春花, 许继军. 考虑不同生态流量约束的梯级水库生态调度初步研究[J]. 水力发电学报(3):69-73+84.
[3]方国华, 林泽昕, 付晓敏, et al. 梯级水库生态调度多目标混合蛙跳差分算法研究[J]. 水资源与水工程学报(1):72-76+83.
[4]纪昌明, 马皓宇, 吴嘉杰, et al. 梯级水库短期优化调度模型的精细化与GPU并行实现[J]. 水利学报, 2019, 50(5):535-546.
[5]张鹏飞. 乌江梯级开发对东风水库水温分布影响分析[J]. 人民长江, 2019, 50(6):34-38.
论文作者:向丽
论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/14
标签：水库论文; 梯级论文; 河道论文; 生态论文; 下游论文; 水位论文; 目标论文; 《中国电业》2019年第19期论文;