[发明专利]鱼类栖息地保护的梯级水库水电站群调度控制系统及方法

说明书

本发明公开一种鱼类栖息地保护的梯级水库水电站群调度控制系统及方法，系统由信息收集模块、数据监测模块、栖息地模拟模块、调度模拟模块与实时调控模块构成。本发明充分结合上、下游各河段多种鱼类栖息地的基本信息和实时信息，并通过对各河段多种鱼类栖息地模拟及调度模拟分析，给各河段设定不同的生态保证率，并且明确生态保证率与生态流量范围之间的关系，提高了生态调度控制的灵活性和高效性，实现了梯级水库水电站群的联合生态调度，实用性强、推广前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种多河段鱼类栖息地保护的梯级水库水电站群调度控制系统及方法，属于水利水电领域的工程运行调度技术领域。

背景技术

梯级水库水电站群优化调度是多目标、多约束和复杂水利工程的优化调度问题，特别是对于承担发电、供水、生态等多任务的水电站系统，优化调度技术的研究以及调度控制系统的开发都有一定难度。

我国已建成金沙江、雅砻江、长江上游、澜沧江、黄河上游等水电基地，梯级水库水电站群在各处已初具规模。目前常规水库水电站调度是基于水资源充分利用、经济效益最大化的目标，主要任务是协调防洪安全和发电效益之间的关系，而往往忽视由于水利水电工程对生态环境造成的重大影响。近年来，我国对生态文明建设提出了明确要求，因此逐渐开始关注水利工程的生态效益以及同时带来的一系列生态问题。由于水利工程的兴建与运用，给与之有水力联系的河道、河口等生态系统造成了负面影响，关于这方面的研究，一开始是研究某类特定由水库调度运行影响造成的生态环境问题及相应缓解方法，目前正逐渐形成综合考虑生态需求的水利工程调度技术，将生态保护的各方面工作引进水利水电工程调度，通过结合生态需水量和生态需水过程的评估来制定工程生态调度方案。

随着水利工程生态调度问题逐渐成为研究热点，水文学法、水力学法、栖息地模拟法及综合法都在该领域得到广泛运用，但一般以应用于具体工程进行研究为主，考虑单一生态系统特别是将下游近坝段的生态需水作为研究对象的研究成果较多，而对整条河流各段生态系统的统筹保护、梯级水利工程系统的生态调度技术还不成熟，相关的数据监测、信息整合、预估模拟、调度决策等平台也都还有待建立、完善并进行相互耦合，基于各种技术方案的不同生态调度控制系统还在探索和初步应用的阶段。专利申请号CN201510702468.X公开了一种梯级水电站群生态调控智能控制系统，在各生态目标的调控中多采用简化过程，例如基于实时监测信息的智能推理分析，当四大家鱼繁殖水域需要生态调控时则持续增加下泄流量，从而保障家鱼的繁殖，这样的调控手段能够有效缓解生态问题，但存在一定滞后性，优化方案也缺乏精准性，因此在技术手段方面还有很大的提高空间。

其他关于考虑鱼类栖息地保护的水库调度研究成果主要有：专利申请号CN201210007401.0公开了一种兼顾中华鲟繁殖需求的水库生态调度方法，专利申请号CN201210113940.2公开了一种适合家鱼繁殖需求的河道型水库生态调度方法，文章《三峡水库生态调度目标研究》、《基于WUA的戛洒江一级水库生态调度研究》都是基于物理栖息地模型提出了确定水库生态调度目标的方法，并进行水库优化调度。不过，上述研究都是针对单一水库的。