浅议水库调度对大坝下游河道生态径流的影响

浅议水库调度对大坝下游河道生态径流的影响

张锌悦

新疆头屯河流域管理局新疆昌吉市831100

摘要：采用逐月频率计算法,分别计算水库修建前后河道生态径流,并对其变化情况进行比较,确定水库调度是否符合河道生态径流的要求。根据襄阳站水文资料对丹江口水库的调度进行分析,结果表明:水库目前的调度方式对汉江流域生态系统的影响比较大,使以后运行的最小生态径流不小于建坝前的最小生态径流,最大生态径流不大于建坝前的最大生态径流过程,减小水库对生态系统的影响。

关键词：水库调度;生态径流;逐月频率计算法;生态评价

1、前言

在河流上修建水库，是利用水力发电的主要形式，大坝阻隔了江河，使河流连续性发生变化。水库大坝在长久的运行后，就会对下游河道生态径流产生较大的影响，多数情况下，会导致下游的径流减少，影响农作物的生长，也可能导致下游的用水量不足。为此，应合理进行水库调度工作，避免对大坝下游河道生态径流产生影响，应采取合理的调度手段，促使河道生态径流良循环。

2、水库调度概述

水库调度工作是日常的必要性工作，调度大小依据实际的需求而变化。另一方面，由于水库大坝的蓄水量较多，还可能影响天气情况和空气的湿度，对生活环境产生一定的影响。相对而言，现阶段的任何一种水库调度方式，都会导致河道内流量年内或者年际发生变化，这对下游居民而言，将会产生很大的影响。在学术界内，如何对这种变化进行有效的评价，学者和专家展开了广泛的讨论，并且意见不一。除此之外，如何减少因水库调度而造成的负面影响，如何维持河流生态系统的健康生命，也是业界内讨论的重点。由此可见，水库调度工作，虽然表面上比较平常，但造成的影响却是无法忽视的。

3、生态径流概述

3.1最小生态径流

最小生态径流，主要指的是维持河流生态系统生命，避免生态系统遭到破坏后，出现不可恢复性的最小径流过程。从客观的角度来说，当最小生态径流出现的时候，意味着水库调度对大坝下游河道生态径流已经造成了非常严重的影响，此时的最小生态径流，仅仅能够满足最基础的需求。在计算过程中，运用逐月频率计算法来计算最小生态径流，可将每个月、多年月的均流量最小值作为最小生态径流标准，以此来衡量水库调度对大坝下游河道生态径流的影响。

3.2最大生态径流

最大生态径流与最小生态径流完全相反，主要指的是，维持河流生态系统生命的过程中，避免河流生态系统遭到破坏的最大径流过程。严格来讲，由于水库调度的影响，整个河道的年自然径流量会出现较大的变化，尤其是在特殊时期。例如，在枯水期的时候，大坝下游河道的流量，受到了水库调度的影响，很可能会高于同期水位，流量也会超过同期的正常流量，此时对生态系统的影响也是非常大的。严重时，将会导致河流的季节性变化消失不见，对农作物造成较大的负面影响，甚至是造成永久性的河流生态破坏。在逐月频率计算法中是指将每个月多年月均流量的最大值作为该月的最大生态径流，再由每个月的最大生态径流组成全年的最大生态径流过程。由此可见，最大生态径流也是不可忽视的一种影响，应与最小生态径流共同重视起来。

3.3适宜生态径流

面对天气的多变和水库调度的影响，要想达到适宜生态径流并不容易。从概念上来讲，适宜生态径流，主要指的是维持河流生态系统健康，能够保持生物多样性的合适径流过程。适宜生态径流是一种比较理想的情况，虽然全年不是很多，但通过合理的水库调度和水利工程的良好运转，基本上能够实现适宜生态径流。逐月频率计算法中是指将la中每个月的保证率都取为50%，用此保证率求得河流的适宜生态径流过程。由此可见，适宜生态径流才是日后努力的目标，水库调度工作，也要以适宜生态径流为目标，促进大坝下游河道生态径流能够稳定在标准的范围内，促进河道生态系统的健康发展。

4、结合实例分析水库调度对大坝下游河道生态径流的影响

4.1新疆克孜尔水库的概况

水库调度对大坝下游河道生态径流的影响是非常重要的，在此，本文以新疆克孜尔水库为例，分析克孜尔水库对大坝下游河道生态径流的影响。克孜尔水库位于阿克苏地区拜城县境内，是塔里木河水系渭干河流域上的一座以灌溉、防洪为主，兼有水力发电等综合效益的大型控制性水利枢纽工程，是目前新疆维吾尔自治区最大的水库，总库容6.40亿m3。克孜尔水库位于阿克苏地区拜城县境内，渭干河上游干流木扎提河与克孜尔河汇合处。渭干河属于塔里木河水系，流域面积7.24万，多年平均年径流量为21.90亿m3，径流以融雪补给为主，洪水以暴雨型为主。渭干河流域是新疆重要的粮、棉、甜菜、油料作物生产基地，分上游拜城灌区与下游库车、沙雅、新和灌区，流域内有油田分布。由此可见，克孜尔水库的调度工作，将会对大坝下游河道生态径流产生较大的影响。

4.2根据计算过程得出影响的结果

克孜尔水库是新疆境内较大的水库，需有效的计算出水库调度对大坝下游河道生态径流的影响，为此，主要计算其最小生态径流量、最大生态径流量、适宜生态径流量。经过详细的计算后发现，克孜尔水库大坝下游河道的月平均径流过程和生态径流过程在克孜尔水库修建前后发生了较大变化，由于克孜尔水库是河道上的控制性工程，且从水库到大坝下游河道的支流汇入所占流量的比重不大，影响了下游流量，克孜尔水库修建前后，大坝下游河道流量发生的变化主要是由克孜尔水库调度引起的。为了减少这种影响，应以建坝前的最大、最小和适宜生态径流过程为准，对现有的调度规程进行适当修改，使以后运行的最小生态径流不小于建坝前的最小生态径流，最大生态径流不大于建坝前的最大生态径流过程，减小水库对生态系统的影响。

4.3生态径流趋于稳定

对于新疆的水库而言，由于当地的降水量较少，因此开展水库调度工作是非常有必要的。通过进行水库调度工作，能够促使大坝下游河道生态径流逐步趋于稳定。第一，在降雨量较多的情况下，水库调度会采用放水量较少的策略，避免在下游河道上造成最大生态径流的问题，客观上避免了“涝”的出现。第二，在降雨量较少的情况下，水库会根据下游河道的需求量，适当的进行放水，基本上满足下游河道的最小生态径流量，避免造成生态环境的恶化或者是各种物种的大量死亡。第三，经过长期的水库调度工作，大坝下游的河道生态径流，近年来已经趋向于“适宜生态径流”的标准，总体上是比较让人欣慰的。

5、结束语

文章就水库调度对大坝下游河道生态径流的影响展开讨论，从客观的角度来分析，水库调度的影响是必然存在的，因此，日后的工作重点应放在如何帮助大坝下游河道生态径流稳定，使其长期处于适宜生态径流的范畴内。另一方面，应对下游的情况进行广泛的调查和分析，包括居民对径流的看法、相关数据的搜集、农作物的生长情况等等，通过详细的信息来决定日后如何进行水库调度工作。相信在未来的工作中，水库调度会更加有效，其方案会更加健全。

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