基于水生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的水庫(kù)調(diào)度模式
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- 發(fā)布時(shí)間:2022-08-17 20:51
摘 要:從保障下游水生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的理念出發(fā),提出在水庫(kù)調(diào)度過(guò)程中應(yīng)采取的調(diào)度方法和措施。
1 水庫(kù)傳統(tǒng)調(diào)度模式及弊端
水庫(kù)調(diào)度是指水庫(kù)憑借蓄水放水、調(diào)節(jié)水量的特點(diǎn),按照水庫(kù)運(yùn)行管理辦法及現(xiàn)狀蓄水總量、氣象預(yù)報(bào)、水文水情等,有計(jì)劃的對(duì)水庫(kù)來(lái)水進(jìn)行水量調(diào)節(jié)。水庫(kù)根據(jù)承擔(dān)運(yùn)行管理辦法及工作任務(wù)主次,在保證水庫(kù)大壩安全的前提下,按照水資源利用最優(yōu)化的原則進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而達(dá)到防洪、抗旱、灌溉、供水等目的,最大限度地滿足社會(huì)各領(lǐng)域的需要。
目前祿豐縣內(nèi)由于水庫(kù)大壩的來(lái)水截蓄作用,部分導(dǎo)致水庫(kù)及下游河段出現(xiàn)不同程度的水體富營(yíng)養(yǎng)化,造成水質(zhì)污染,并且同一流域的水庫(kù)缺乏統(tǒng)一調(diào)度管理。水庫(kù)傳統(tǒng)調(diào)度主要是以興利和防洪為主,在此基礎(chǔ)上兼顧灌溉、供水、發(fā)電及養(yǎng)殖,為水庫(kù)下游河道水生態(tài)可持續(xù)發(fā)展放水不多。
2 生態(tài)調(diào)度及原則
生態(tài)調(diào)度狹義上指地實(shí)現(xiàn)水庫(kù)防洪、抗旱、灌溉、供水等經(jīng)濟(jì)效益的前提下,統(tǒng)籌兼顧水庫(kù)下游水生態(tài)系統(tǒng)需求的調(diào)度方式。廣義上指的是在不影響水庫(kù)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的同時(shí),將生態(tài)效益提到更高位置;調(diào)度辦法要考慮保護(hù)水庫(kù)水生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)健康發(fā)展,彌補(bǔ)大壩產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境不良影響等。
傳統(tǒng)的水庫(kù)調(diào)度以防洪抗旱為主要目的,未考慮下游的生態(tài)安全及下游環(huán)境的惡化,例如:地下水位下降、水質(zhì)惡化等,河道兩岸生態(tài)脆弱,兩岸生產(chǎn)環(huán)境惡化。
在社會(huì)發(fā)展的新階段下,應(yīng)將生態(tài)調(diào)度管理模式作為一種合理高效的手段,最終使水庫(kù)流域內(nèi)水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)或達(dá)到可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。水庫(kù)調(diào)度應(yīng)充分考慮流域內(nèi)水生態(tài)健康發(fā)展的要求,協(xié)調(diào)社會(huì)各領(lǐng)域的需水總量,統(tǒng)籌安排放水量,同步優(yōu)化社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。
3 生態(tài)調(diào)度思路和措施
生態(tài)調(diào)度的思路基本上是以滿足水庫(kù)流域內(nèi)河道水生態(tài)健康持續(xù)發(fā)展為目的,人水和諧共同發(fā)展為宗旨,統(tǒng)籌防洪、抗旱及水生態(tài)安全,使水庫(kù)對(duì)流域內(nèi)水生態(tài)環(huán)境造成的不利影響得以控制,并逐步恢復(fù)水庫(kù)流域內(nèi)水生態(tài)系統(tǒng)。
生態(tài)調(diào)度措施有以下幾方面:
3.1 重點(diǎn)考慮保護(hù)流域內(nèi)水生態(tài)環(huán)境
保護(hù)流域水生態(tài)環(huán)境,是水庫(kù)生態(tài)調(diào)度的重要目的之一。通過(guò)合理的生態(tài)用水總量排放,運(yùn)用適當(dāng)調(diào)度辦法控制下游河道內(nèi)水體富營(yíng)養(yǎng)化等狀況,減少對(duì)水庫(kù)流域內(nèi)生態(tài)和水環(huán)境的負(fù)面影響。合理的生態(tài)用水總量,是指為改善流域水生態(tài)環(huán)境,保持環(huán)境不繼續(xù)惡化或環(huán)境改良發(fā)展的流域生態(tài)系統(tǒng)的用水量,分為最低生態(tài)用水總量,適宜生態(tài)用水總量和最佳生態(tài)用水總量。保護(hù)流域內(nèi)水生態(tài)環(huán)境,就是要使水庫(kù)下游河道內(nèi)水量保持在最低生態(tài)用水總量之上。
3.2 重點(diǎn)考慮保護(hù)生物資源
由于大壩等建筑物的影響,河道內(nèi)的水文水情等產(chǎn)生變化,導(dǎo)致魚(yú)類等生物的生存繁衍產(chǎn)生影響。根據(jù)水生物的繁衍習(xí)性,結(jié)合水庫(kù)水文水情變化,通過(guò)調(diào)節(jié)水庫(kù)下泄流量和時(shí)間,人為制造洪水過(guò)程,滿足壩下游水生物產(chǎn)卵、繁衍等需求。保護(hù)生物資源,就是要改變水庫(kù)下游河道內(nèi)常年流水量固定不變的態(tài)勢(shì),根據(jù)水生生物的繁衍習(xí)性,結(jié)合水庫(kù)的水文水情變化,調(diào)整大壩的泄水模式。按照天然水量變化趨勢(shì),人工“模擬洪水”,為河道生物的繁衍、生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜的水文生態(tài)環(huán)境。
3.3 重點(diǎn)考慮泥沙淤積
水庫(kù)大壩建成后,由于水位線升高,上游回水面積加大,書(shū)聲導(dǎo)致水庫(kù)上游來(lái)水流速減緩,從而使得河道水流挾沙能力降低,水庫(kù)大壩內(nèi)即發(fā)生泥沙淤積的現(xiàn)象。泥沙淤積不僅影響大壩工程壽命和運(yùn)行安全,同時(shí)還引起流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。泥沙淤積將直接降低水庫(kù)有效蓄水總量,同時(shí)引起上游河床抬高等問(wèn)題。通過(guò)采用“排渾蓄清”、調(diào)整運(yùn)行水位等方法,可有效減少入庫(kù)泥沙含量,降低水庫(kù)泥沙淤積。泥沙淤積主要考慮水庫(kù)下游河道對(duì)泥沙的淤積要求,保證下游河道的輸沙流量,河道不發(fā)生萎縮、斷流狀況。生態(tài)調(diào)度可采用“排渾蓄清”、調(diào)整水庫(kù)泄水流量等方式,通過(guò)調(diào)整大壩放水的含沙量和流量過(guò)程,降低下游河道沖刷強(qiáng)度,降低對(duì)下游河道的不利影響。
3.4 重點(diǎn)考慮下游濕地保護(hù)需要
濕地作為世界上三大生態(tài)系統(tǒng)之一,覆蓋全球面積6%的濕地生態(tài)系統(tǒng),為地球上20%以上的生物資源提供生存環(huán)境,具有不可替代的決定性影響。濕地生態(tài)系統(tǒng)不論作為植物、動(dòng)物的棲居地,還是作為獨(dú)特的水生態(tài)系統(tǒng),都具有重大的科學(xué)價(jià)值和生態(tài)意義。水庫(kù)對(duì)濕地造成影響的根本原因是水庫(kù)改變了河道天然的水、沙比例,改變民天然濕地水沙補(bǔ)給規(guī)律。生態(tài)調(diào)度應(yīng)根據(jù)流域內(nèi)濕地的特點(diǎn),通過(guò)季節(jié)性調(diào)整下游河道排水總量及含沙量等措施,減小水庫(kù)對(duì)濕地的影響。因此,水庫(kù)調(diào)度應(yīng)根據(jù)水庫(kù)下游濕地的特點(diǎn),通過(guò)對(duì)水庫(kù)泄水總量以及水中含沙量的季節(jié)性調(diào)整等措施,將水庫(kù)對(duì)濕地的影響降到最低。
4 生態(tài)調(diào)度實(shí)例
三峽大壩建成正常蓄水后,對(duì)長(zhǎng)江上游的洪水起了很好的攔蓄作用,但卻給長(zhǎng)江荊江段四大家魚(yú)的產(chǎn)卵和繁衍造成了巨大的影響。繁衍季節(jié),四大家魚(yú)會(huì)在洪水的上漲過(guò)程中產(chǎn)卵,在洪水下降過(guò)程停止產(chǎn)卵,無(wú)法出現(xiàn)產(chǎn)卵繁衍行為。經(jīng)充分考慮四大家魚(yú)的繁衍習(xí)性,結(jié)合三峽水庫(kù)水文水情變化,合理調(diào)節(jié)水庫(kù)排水總量和時(shí)間,人為制造洪水過(guò)程,提供四大家魚(yú)產(chǎn)卵繁衍的適宜生態(tài)條件。三峽工程通過(guò)“模擬洪水”有效彌補(bǔ)了對(duì)四大家魚(yú)產(chǎn)卵繁衍造成的不利影響。
以上實(shí)例表明,開(kāi)展生態(tài)調(diào)度,可有效降低水庫(kù)對(duì)下游生態(tài)和庫(kù)區(qū)水環(huán)境造成的負(fù)面影響,并逐步恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境。
5 結(jié) 語(yǔ)
本文從水庫(kù)下游水生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的理念出發(fā),提出在水庫(kù)調(diào)度和運(yùn)行管理過(guò)程中應(yīng)采取的生態(tài)調(diào)度對(duì)策,提出相應(yīng)的水生態(tài)調(diào)度措施。水庫(kù)調(diào)度是關(guān)系到水庫(kù)全流域,尤其是大壩下游水生態(tài)和庫(kù)區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)的重大關(guān)鍵因素。
生態(tài)調(diào)度必須充分考慮流域內(nèi)水生態(tài)健康持續(xù)發(fā)展的用水總量,保障水生態(tài)及環(huán)境的安全健康,降低或消除水庫(kù)對(duì)水生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響, 站在水庫(kù)整體高度,在保持水庫(kù)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的同時(shí),堅(jiān)持尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的理念,提高水庫(kù)生態(tài)效益,建立生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制、實(shí)施多元化生態(tài)修復(fù)。實(shí)現(xiàn)山水林田湖草全要素一體化保護(hù),從而保護(hù)水生態(tài)和人與自然的和諧發(fā)展。
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