生態庫容及其與防洪興利庫容銜接關鍵技術研究

《生態庫容及其與防洪興利庫容銜接關鍵技術研究》是依託清華大學，由王忠靜擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：生態庫容及其與防洪興利庫容銜接關鍵技術研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：王忠靜
• 項目類別：面上項目

項目摘要

以生活用水、生產用水、生態用水為核心的三生用水概念已被大家廣泛接受，生態需水開始成為水資源規劃、水資源配置中認真考慮的重要內容。但長期以來，我國水庫規劃建設以及調度中都缺少對生態目標的考慮，庫容設定上基本沒有專門用於生態的部分。本項目擬從國內外水庫調度目標及調度策略發展歷程調研入手，研究生態庫容的內涵及作用，提出生態庫容的概念和基本邊界；分析生態庫容與防洪、興利庫容的關係，論證生態庫容與防洪、興利庫容可銜接性和可轉換性；建立考慮防洪、供水及生態需水多目標的水庫調度模型，研究生態庫容的計算方法及與防洪、興利庫容的銜接技術；以淮河流域典型水庫為背景，分析典型水庫生態庫容確定及生態用水調度後的庫容再分配，為我國水庫生態用水保障調度提供理論實踐研究案例。

結題摘要

當前，以生活用水、生產用水、生態用水為核心的“三生”用水概念已被廣泛接受，生態用水開始成為水資源規劃中的重要內容。然而，水庫規劃中對生態目標的考慮仍然不足，調度運行中對生態用水的關注仍然薄弱，傳統水庫規劃與運行管理的理論方法難以支撐生態調度的實踐要求。因此，重新審視水庫規劃設計及調度運行的理論方法，提出適應變化環境的庫容再分配與銜接技術，對豐富水資源理論、支撐流域可持續發展，具有十分重要的理論意義和實踐價值。 通過跟蹤調研，分析了國內外水庫調度目標及調度策略發展與演化歷程，重新審視了傳統防洪庫容、興利庫容設定的目的，深入分析了其內涵與規劃方法，著重提出了生態庫容的基本概念，闡述了生態庫容的主要內涵，構建了生態庫容的重要邊界。研究指出：生態庫容是人類為滿足河流生態系統對河流和水量過程的需求所設計的專門用於生態放水的調節庫容，它可從現有的興利庫容和防洪庫容中挖掘利用，也可與現存的興利庫容和防洪庫容銜接。 通過理論研究，系統梳理了水庫運行調度的原則、策略、方法及實踐演化，結合水資源管理中水權的發展和風險控制的要求，提出了包含水權的水庫庫容分配理論。基於對已有水庫設定生態庫容必將打破現有興利庫容與防洪庫容的格局，進而對水庫興利或防洪目標造成影響的認識，提出了庫容重分配準則，即當水庫服務目標增加後，水庫庫容的調整應使其實現新目標的同時，儘量減少對既有目標的影響。據此論證了生態庫容與防洪庫容、興利庫容可銜接性和可轉換性，提出了水庫庫容的綜合劃分與銜接方法。 通過套用研究，構建了淮河水系水庫群多目標調度模型、黃河流域幹流水庫群多目標調度模型、密雲水庫庫容再分配多目標分析模型和長江中上游巨型水庫群多目標分析模型，通過長系列調度及統計分析，提出了生態庫容的計算方法及與防洪庫容和興利庫容的銜接技術。生態庫容設計計算可參照興利庫容計算原理，以考慮系統生態調度前後的庫容差為基礎，再根據不同的水庫設計運行階段，分別採用時曆法、調度模型法和綜合分析法。 本項目在淮河、黃河、長江及密雲水庫的案例研究表明，所提出的水庫生態庫容概念及定義是充分和恰當的，提出的生態庫容計算方法及其與防洪庫容和興利庫容的銜接技術是合理和可行的，建立的生態用水調度模型是系統有效的。以淮河水係為背景提出的從淮河既有水庫興利庫容中提取10%作為生態庫容的建議，被淮河流域綜合規劃修編採納。