[发明专利]一种面向生态的水资源优化配置方法

说明书

本发明提供一种面向生态的水资源优化配置方法，包括以下步骤：计算区域内河流不同恢复目标下以及湖泊不同恢复水位下的生态需水，给出生态流量和生态水位的阈值方案；研究区域内水库水、外调水、雨洪水、再生水中至少两种水源的多水源联合供水组合模式，对所述多水源联合供水组合模式进行水量平衡分析；分析预测未来本流域和外调水流域多情景组合下的生态可利用水资源量，核算丰平枯不同水平年区域内满足生态用水需求的水资源潜力；综合考虑区域湖泊生态水位和入湖河流生态流量需求，构建生态流量调控模型，提出区域面向生态的水资源优化配置方案。本发明构建了生态流量调控模型，以满足不同生态目标下河流和湖泊在不同时段的生态水量需求。

技术领域

本发明涉及水资源调配的技术领域，特别是一种面向生态的水资源优化配置方法。

背景技术

面向生态的水资源优化配置目标是要满足社会经济发展与生态环境保护的多重需求，实现区域经济效益、社会效益和生态效益的整体最优。目前，水资源配置研究主要是针对保障国民经济用水，形成了以国民经济用水户为主的优化配置理论和方法，解决了有限水资源量情况下经济效益最大化的问题，然而却较少考虑生态流量保障的要求。近年来，在气候变化和人类活动的双重影响下，水资源衰减严重，水环境问题突出，湖泊生态水位和河流生态流量无法保障，生态廊道分段割裂。

申请公开号为CN108797511A的发明专利公开了一种面向河道生态需水的水资源配置的方法，包括：在水资源配置模型中，将河流生态需水断面概化为生态单元，建立水源与生态单元间联系，并满足水资源配置模型的约束，在紧邻生态单元的上游设定虚拟水库，构建面向生态调度的水资源配置模型，生态单元耗水率设置为0，虚拟水库的库容设为0；在生态调度过程，面向生态调度的水资源配置模型按如下规则调度：上游水库下泄水量、区间汇流，均进虚拟水库，来水量先用于生态单元供水，多余水下泄；若生态单元供水不足，向上游水库发调水指令，进行生态补水。该方法的缺点是没有涉及河流基本、适宜、良好不同生态目标以及湖泊不同生态水位下需水量的计算方法，也没有考虑本流域和外调水流域不同水平年多种来水情景组合方案。

2016年9月的《人民珠江》的第27卷第9期公开了肖淳、李杰、姜宇的题目为《面向生态的水资源多目标优化配置研究》的文章，该文章面向生态的水资源优化配置研究是近年来国内外广泛关注的热点，从面向生态的角度出发，简要论述了水资源优化配置的内涵、目标度量等基本理论，并对其核心内容生态需水问题的基本概念及其计算理论框架进行了详细阐述，为水资源合理配置与管理实践提供了新的思路和科学的决策依据。该方法是综合考虑经济、社会、生态环境的多目标优化配置模型，其缺点是生态环境效益仅以区域内主要污染物的排放量最小表征，并没有针对生态水量设定目标函数。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种面向生态的水资源优化配置方法，面向不同目标下的河流和湖泊生态流量需求，构建了“多水源-多目标-多情景”的生态流量调控模型，以满足不同生态目标下河流和湖泊在不同时段的生态水量需求，打造“山水林田湖草”生命共同体，促进流域高质量健康可持续发展。

本发明的目的是提供一种面向生态的水资源优化配置方法，包括以下步骤：

步骤1：计算区域内河流不同恢复目标下以及湖泊不同恢复水位下的生态需水，给出生态流量和生态水位的阈值方案；

步骤2：研究区域内水库水、外调水、雨洪水、再生水中至少两种水源的多水源联合供水组合模式，对所述多水源联合供水组合模式进行水量平衡分析；

步骤3：分析预测未来本流域和外调水流域多情景组合下的生态可利用水资源量，核算丰平枯不同水平年区域内满足生态用水需求的水资源潜力；

步骤4：综合考虑区域湖泊生态水位和入湖河流生态流量需求，构建生态流量调控模型，提出区域面向生态的水资源优化配置方案。

优选的是，所述步骤1包括采用适合我国北方河流的水文学计算方法计算不同生态目标下的生态流量。