水库生态调度决策的初步探讨

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1、水库生态调度决策的初步探讨高永胜殷俊贤2（1浙江省水文局，浙江杭州3100092.中国水利水电科学研究院，北京100044）摘要：改善水库调度，补偿或缓解下游河流生态和环境的负面影响是我国构建人与河流和谐发展的重要研究内容。针对我国目前水库调度中缺乏生态因素的现状，从水库现行运行方式对卜•游河道生态和环境的负面彩响出发，分析了水库生态调度的理论基础，提出水库生态调度应遵循的基本原则。综合考虑社会、经济和生态耍求，构建了考虑下游生态和环境要求的水库下泄流量生态调度体系框架。根据我国国情，提出考虑下游生活、生态和生产条件的水库生态调度准则,关键词：水库调度河流

2、牛态系统调度准则水库作为我国国民经济基础建设的重耍组成部分，为维护我国社会稳定，保证人民生命财产安全，促进社会经济可持续发展提供了重要的保障条件。但由于过去传统水库建设对生态环境问题的忽视，导致下游河道牛态条件恶化，引发许多不良后果。因此，如何改善水库调度，补偿或缓解卜游河流牛态和坏境的负而影响，是我国新时期构建人与河流和谐发展的重耍组成内容。1水库对下游河道生态系统的影响第三级影响级游人水地貌河道形态第二级影响卜•层地层构淤河流的物理、化学、住态特征是流域许多因素综合作用的结果，在河流筑坝蓄水后，河流将产生一系列复杂的连锁反应改变河流的物理、牛-物、化

3、学因素。筑坝对河流下游牛态系统的影响程度层次见图1。第一层次是筑坝对河流下游能最、物质（悬浮物、生源要素等）输送通量的影响；第二层次是河道结构（河道形态、泥沙淤积、冲刷等）和河流牛态系统结构和功能（种群数量、物种数量、栖息地等）的变化，主要是河流能最和物质输送在筑坝后的调整结果；笫三层次综合反映所有一、二层次影响引起的变化⑴图1人坝对卜游河流"态系统影响流速、流量以及水库的泄流方式、频率等对河流物理、化学和牛物特征的影响具有重要作卅，其小水力特性对河流生态系统具有决定作用。水库蓄水对河流流量的调节，使卜•游河道流量的模式发生变化；大、屮、小型水库的运行方式将

4、产生不同的泄流方式（浅层泄流、深层汕流、溢流等），影响河流原有物质、能量、生态系统结构和功能，其影响程度取决于水库的调度方案、汕流位置、溢流堰特性、蓄水库容、泥沙沉积以及流域地貌等，水库对水文水力过程影响如图2。水生生物生态系统的生态平衡依赖于河道平均水流、人小流量的频率等。河流季节的流录变化，便于鱼类产卵、迁徙，为河边生物栖息地和洪泛平原的沼泽地、地下水补给水源、营养物质。建库引起河流水力条件的改变，导致河流、河岸、洪泛平原等各类牛态环境产牛相应的变化，进而对河道地貌形态和河床地质的稳定性产牛间接影响。小时<时间增长>年图2水库对水文水力过程的影响⑵2水库

5、生态调度的理论基础和基本原则2.1生态调度的理论基础(1)河流洪水脉冲理论洪水脉冲理论(floodpulsetheory)认为洪水冲积湿地的生物和物理功能依赖于江河进入湿地的水的动态。被洪水冲过的湿地上植物种子的传播和萌发，幼苗定居以及营养物质的循坏、分解和沉积过程均受到影响⑶。河流水生动物也依靠洪水波的扩张，达到洪泛平原觅食、产卵。在对湿地进行恢复时一方而考虑洪水的影响，另一方面可利用洪水的作用，加速退化湿地的恢复或维持湿地的功能。(2)河流不连续体概念河流不连续体概念(serialdiscontinuityconcept)是基于水库对水流阻隔作用下提出的

6、，其口的就是解释大坝对河流生态系统结构和功能所产生的相关效应，并做出预测。它认为大坝是造成河流连续体分裂并引起非生物和生物参数与过程在河流上游-下游之间变化的不连续体，通过定义“不连续体距离”和“参数强度”两个变量，來预测各种生物物理的反应。其中“不连续体距离”是指作为水坝所导致的不连续的结果，物理或生物变量的期望沿上游或下游方向发生变化的距离。“参数强度”是指作为河流调节的结果，变量发生的绝对变化，常用偏离自然的或参照状况的程度來表示。(3)生态需水理论研究从生态环境保护以及水资源可持续利用的角度出发，生态盂水的研究已成为国内外地球科学领域普遍关注的一个热

7、点问题。河流生态盂水是人们在注意到河流生态退化，基于河生态保护而提出的一种概念。近儿年，随着生态问题的关注，河流住态需水研究在国内外受到广泛重视，在理论上取得了重大进展，其计算方法主耍有历史流量法，栖息地定额法，水力定额法,整体分析等。随着我国生态需水理论研究发展,其成果已广泛应用到我国水资源规划、配置和评价中，并成为不可缺少的一部分。我国水利部在制定相关政策法规时，推荐釆用最近10年最小月平均流量作为基流量，并应用于《全国水资源综合规划》中。(4)大坝生态调度实践近几年，通过改变人坝调度，修复河流自然径流过程，以达到改善下游河道生态环境受到各国重视。欧美许

8、多国通过改变大坝调度，模拟建坝前的口然水文模式，并将