[发明专利]一种保障下游通江湖泊供水安全的水库调控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保障下游通江湖泊供水安全的水库优化调控方法，属于流域水资源保护及水利工程调控技术领域。

背景技术

通江湖泊与河流相通，江湖之间水流可以自由交换，对流域内水资源调配具有十分重要的作用。通江湖泊周围往往人口密集，工农业发达，供水安全事关人民群众的切身利益，也是经济社会可持续发展和生态环境保护的重要保障。但近年来，在全球气候变化和人为作用的双重影响下，流域内水资源时空分布不均的趋势不断加剧，通江湖泊的供水安全问题日益突出，长江流域的通江湖泊鄱阳、洞庭两湖是其中的典型代表。多年统计数据显示，鄱阳湖的入流流量呈衰减趋势，枯水期的湖区水体面积往往不及丰水期的二十分之一。又如，洞庭湖在枯水期时蓄水量可低至7.7亿立方米，不到丰水期正常蓄水量的十分之一。鄱阳、洞庭两湖近年来在枯水期已经出现了多次供水危机，不但威胁着湖区的生态环境健康，对生活用水、工农业生产、通航、渔业也造成巨大负面影响。与封闭式湖泊不同，通江湖泊与河流是不可分割的完整水系，通江湖泊自身受到河流上游兴建水利工程的强烈影响。水利工程是对流域水系统的人为作用和扰动，既可能是正面的，也可能是负面的。我国现行的水库调度方式，主要依据于水库自身的设计任务和社会经济效益，极少兼顾下游通江湖泊的供水需求。尤为突出的是，上游水库蓄水期与通江湖泊的最枯季节往往重叠，会显著加剧下游湖泊的枯水情况。

现知的水库优化调度多以增加经济效益为目标，如张曙光和周曼在《三峡枢纽水库运行调度》一文中，对三峡枢纽调度的优化措施进行了初步探讨，涉及了汛限水位浮动、中小洪水调度、提前蓄水等方面；张继顺等在《三峡水库优化调度研究》的文献中，根据长江上游流域来水特性、枢纽的运行特点，从水库汛前消落、汛限水位动态化、汛末蓄水及实时调度等方面，提出了三峡水利枢纽正常运行期内各阶段水库的优化调度方式。但必须指出，已有技术方案或模式论述均只针对上游水库自身利益进行优化调度，其根本目标只为了提高水库库区内部、大坝自身的经济价值，并未考虑下游通江湖泊枯季的供水安全问题，未见有切实可行的方案来保障通江湖泊的枯季供水安全。

上游水库的运行工况变化会对下游河道及通江湖泊的水资源分布状况造成强烈影响已是不争事实。一般而言，大型水利水电工程的后期运用尚有较大的优化空间，迫切需要提出一种上游水库优化调控技术方案以缓解下游通江湖泊的供水危机。为此，本发明在遵循变化环境下整个流域水循环规律的前提下，通过采取更加科学合理的水库蓄排水调控措施以优化江湖关系，避免出现湖泊过低水位，保障下游通江湖泊供水安全。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，提供一种保障下游通江湖泊供水安全的水库调控方法，通过减轻上游水库运行对下游通江湖泊的不利影响，改善河流与通江湖泊的江湖关系，以克服水库常规调度中蓄排水与下游供水需求的矛盾，保障水库下游通江湖泊枯季的供水安全。

技术方案：本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种保障下游通江湖泊供水安全的水库调控方法，在上游水库蓄水期和枯水期特定时段内实施水库优化调控，通过水库预蓄与减蓄相接合的交错蓄水方式，错开上游水库低泄流量与下游通江湖泊最枯季节的重叠期，增加蓄水期及枯水期的下游河道流量，抑制通江湖泊湖区出流量过大，进而保障水库下游通江湖泊供水安全，包括以下步骤：

（一）水库蓄水期调控：在主汛期未，以河流上游控制性水库的常规调度为基础，减小下泄流量以提高库区水位，进行水库第一阶段预蓄；在丰水期末期，加大水库预蓄力度，进一步减小下泄流量以加速提高库区水位，进行水库第二阶段预蓄；在汛末实施水库正式蓄水，通过前两个阶段的预蓄准备，正式优化蓄水过程与常规调度相比明显放缓，对应的优化下泄流量较常规调度明显增加，使下游河道流量与天然河道流量过程契合，下游通江湖泊水位也随之抬高；

（二）枯水期调控：在蓄水期之后的枯水期初，保持正常蓄水位不变，为在最枯季节对下游通江湖泊进行调控提供足够的水量储备和调控空间；在接近枯水中期时，增加水库水位的下降速度，增大下泄流量；在最缺水的枯水期中期，大幅提高水库水位的下降速度，下泄流量明显增加，水位提前降至防洪高水位。

上述步骤可避免上游水库蓄水期和最枯期通江湖泊出现过低水位，保障供水安全。

具体而言，本发明的进一步限定上述方案为： 所述步骤（一）和（二）根据实际情况与时间节点按以下步骤实施：