水利工程生態與環境調度相關研究

□羅　政（貴州省水利水電勘測設計研究院）

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水利工程生態與環境調度相關研究

□羅政（貴州省水利水電勘測設計研究院）

摘要：本文主要對水利工程生態與環境調度進行研究，首先闡述水利工程的情況，然后詳細論述水利工程生態與環境調度研究技術，其主要內容有：實地分析調查、選取示范區域、關鍵技術研究。

關鍵詞：水利工程；生態與環境；環境調度

0前言

水利工程在進行生態和環境調度的過程中，需要考慮社會經濟開發情況和生態環境因素，從而對水利工程的調度方法進行更好地調整。傳統的調度方式，只考慮了經濟發展因素，并沒有考慮生態環境因素，所以存在一定缺陷。目前，我國已經建成了一定規模的水利工程體系，所以應做好水污染治理、生態補償等方面的工作，為水資源的可持續運用奠定良好的基礎。

1六沖河概況

六沖河是烏江一級支流，發源于貴州省畢節市赫章縣，大致以赫章以上劃為上游河段，河谷較開闊，赫章至瓜仲河水文站為中游河段，河谷深切，巖溶相當發育，明暗相間，有多處伏流段，其中赫章七星關河段長32 km，有大小伏流4處，總長5 km，梯子巖至瓜仲河水文站河段長7 km，有伏流數處，其中最長的梯子巖伏流長3km。目前，貴州省六沖河流域治理開發與保護雖取得一定成就，但與全面建設小康社會和構建社會主義和諧社會，建設資源節約型、環境友好型社會，保障經濟長期平穩較快發展和社會和諧穩定等戰略要求仍有一定差距。

圖1　生態環境的作用圖

六沖河流域的防洪任務艱巨，安全保障有待提高，這是導致水利工程出現問題的原因之一。支流（含中小河流）防洪工程建設滯后，部分地區防洪形勢十分嚴峻；部分城市防洪能力較低，隨著城市化進程加快，治理要求愈加迫切；局部區域河段已有防護工程建設標準不高，垮塌沖毀問題突出；中小河流洪災和山洪災害尚未建立起有效的防治體系。

從圖1可以看出，生態環境的污染，很大程度是因為人類活動。在水利工程中，水資源合理開發利用的程度仍需加強。由于水資源時空分布不均，已建工程調控能力不足，導致局部地區和部分時段缺水，與經濟社會發展需求不相適應。缺乏骨干調蓄工程，已建工程老化失修，工程性缺水現象突出，一些河源局部區域還存在資源性缺水，部分地區存在水質性缺水。流域內以白甫河上游區水資源供需矛盾最為突出，七星關區、大方縣城缺水現象嚴重。節水型社會建設尚未得到應有的重視，節水灌溉面積僅占有效灌溉面積的40%左右，工業用水重復利用率低。水能資源開發要求與生態環境保護和移民安置的矛盾日益突出。

2水利工程生態與環境調度研究技術

隨著流域經濟社會發展，廢污水排放量逐年增加，加之面源污染仍未得到有效控制，導致干流局部水域、部分支流河段污染嚴重，特別是城市河段存在明顯岸邊污染帶。所以要做好水利工程的生態與環境調度，應解決管理和技術兩方面的內容。

2.1實地分析調查

在本次項目調查中，由于不合理的開發和其他人類活動，水域面積縮小，生境條件改變，生物資源衰退，功能降低。引水式電站開發造成的河段脫流導致河流水生生境面積萎縮；部分工程建設導致河流連通性下降；水生生物資源的不合理利用與生境變化還導致水生生物多樣性下降、資源量降低。根據這些問題，

2.2選取示范區域

工程人員應以自然、生態環境的角度，對生態和環境進行綜合考慮，選取有代表性的區域作為示范例子。一般情況下，水資源比較少，水生態處于危機狀態的典型水庫，能夠作為中小型水庫的示范例子，從而對生態與環境調度進行分析。

2.3關鍵技術研究

2.3.1河流生態健康指標

相關人員應保障河流生態系統的健康，這個方面主要包括合流生態學的結構，生態過程能夠延續，其能達到的功能是否高效。河流生態系統主要是為了給人們提供更好地服務。針對河流的生態系統評價，是進行生態與環境調度的基礎，所以相關人員應重點分析，制定合理的指標。

2.3.2湖庫調度運行技術

2.3.2.1水庫泄流方式的調整

工作人員要根據項目的實際情況，對水庫的泄流方式進行調整，然后選取增大上下泄流量的需要，最后保證水庫的用水需求。這種情況還能為河流內的生物和回游創造合理的水文條件和水利條件。河流的需水研究是確定水庫下泄流量的基礎，相關人員可以制定區域內特定的保護措施，更好地改善目標。工程工作人員還針對河流調整的程度，生物進行適當調整，使用實體觀測和數學模擬預測的方式進行處理。

2.3.2.2湖庫運行水位的調整

該水利工程項目的水位調整，要參考湖泊的水庫特征變化，并保證其能夠對調度過程進行優化。在適當的位置，工程人員應設置汛限水位，可以適當提高。工作人員能夠在水利工程安全的前提下，多儲備水資源，從而更好地改善水資源的環境，增加其存水量。工程管理人員要根據水庫的流量，設置水位，減少水庫中的泥沙堆積。為了更好地提高回水淹沒區的水動力條件，減少河流出現富營養化的風險，工作人員要根據示范區域的各項情況，分析區域水動力條件、污染物輸移過程，在調整水位時的變化。表1為貴州省六沖河流域規劃城市污水廠處理規模及中水回用情況統計表。

2.3.2.3湖庫河流聯合調度

在水利工程項目中，可以進行聯合調度，通過河流的水工建筑物，統一協調湖泊水庫，更好地發揮生態環境的作用[4]。在聯合調度中，能夠適當延長河道的滯留時間，通過多種措施，將多條河流聯系起來，如渠道、閘門等，從而對水質水量進行統一調度。工程人員要對水利工程聯合調度進行研究，確保其符合流域系統中的情況，大幅改善河流的生態環境。

2.3.3調度支持技術與社會經濟分析

在實施水利工程生態與環境調度中，支持的技術有水文預報技術、監測技術等等。這個過程要在保證河流安全的同時，為水位調整和生態環境的預報技術提供可靠的保障。水利工程的調度情況不單是多個服務目標的綜合，還具有流域性，所以要針對復雜的多目標對決策進行分析。在水利工程的優化調度中，工程人員要明確約束變量與目標函數之間的關系，然后掌握這種非線性和非穩定性的關系[5]。這種情況通常會通過復雜的數學方式進行描述，傳統的方式和手段無法實現這個內容，所以應研究可行的技術方式。

2.3.4社會經濟分析

在進行水利工程生態與環境調度分析中，要將生態經濟系統作為主要的分析對象，然后實現其經濟效益最大化。這個過程所產生的經濟效益主要有三個方面：一是改善水環境污染導致的污染損失；二是改善生態環境補償工程對生態的不利影響；三是調度給工程實施帶來的影響。

2.3.5管理運行機制

水利工程管理人員要針對水利工程進行合理的調度，為其管理體制和運行機制提供必要的保障。水利工程管理體制，主要是為了改善區域水環境的分攤機制，逐漸形成流域涉水管理法律法規體系，基本建立最嚴格的水資源管理制度。在流域和區域管理相結合的管理體制下，初步建立跨地區和部門的協調機制；以統籌規劃、科學調度、行政審批、執法監督、指導協調為主要特征的流域水行政管理得到全面加強；初步實現控制性水利水電工程和跨流域調水工程水資源統一調度。

3結語

通過文章對水利工程生態與環境調度的研究分析，相關人員應做好這方面的管理與技術工作，更好地實現調度管理，發揮其應有的作用，為水利工程良好的發展奠定基礎。

參考文獻

[1]翟麗妮,梅亞東,李娜,段文輝.水庫生態與環境調度研究綜述[J].人民長江, 2007（08）: 56-57+60.

[2]金鑫,王凌河,趙志軒,嚴登華,王浩.水庫生態調度研究的若干思考[J].南水北調與水利科技, 2011（02）: 22-26.

[3]魯春霞,劉銘,曹學章,唐笑飛.中國水利工程的生態效應與生態調度研究[J].資源科學, 2011（08）: 1418-1421.

[4]唐曉燕,曹學章,王文林.美國和加拿大水利工程生態調度管理研究及對中國的借鑒[J].生態與農村環境學報, 2013（03）: 394-402.

[5]尚淑麗,顧正華,曹曉萌.水利工程生態環境效應研究綜述[J].水利水電科技進展, 2014（01）: 14-19+48.收稿日期：2015-12-07

（責任編輯：劉青）

表1　貴州省六沖河流域規劃城市污水廠處理規模及中水回用情況統計表

作者簡介：羅政（1977-）男，高級工程師，主要從事環境保護.水土保持.水利水電工程移民方面工作。book=12,ebook=19工程人員應總結調度技術措施和工程基礎與社會條件間的聯系，從目標、管理和技術等方面進行詳細分析。

中圖分類號：TV697. 12

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8853(2016)01-0011-02