基于水生态可持续发展的水库调度模式

　　摘 要：从保障下游水生态系统可持续发展的理念出发，提出在水库调度过程中应采取的调度方法和措施。

　　1 水库传统调度模式及弊端

　　水库调度是指水库凭借蓄水放水、调节水量的特点，按照水库运行管理办法及现状蓄水总量、气象预报、水文水情等，有计划的对水库来水进行水量调节。水库根据承担运行管理办法及工作任务主次，在保证水库大坝安全的前提下，按照水资源利用最优化的原则进行调节，进而达到防洪、抗旱、灌溉、供水等目的，最大限度地满足社会各领域的需要。

　　目前禄丰县内由于水库大坝的来水截蓄作用，部分导致水库及下游河段出现不同程度的水体富营养化，造成水质污染，并且同一流域的水库缺乏统一调度管理。水库传统调度主要是以兴利和防洪为主，在此基础上兼顾灌溉、供水、发电及养殖，为水库下游河道水生态可持续发展放水不多。

　　2 生态调度及原则

　　生态调度狭义上指地实现水库防洪、抗旱、灌溉、供水等经济效益的前提下，统筹兼顾水库下游水生态系统需求的调度方式。广义上指的是在不影响水库经济、社会效益的同时，将生态效益提到更高位置；调度办法要考虑保护水库水生态系统持续健康发展，弥补大坝产生的生态环境不良影响等。

　　传统的水库调度以防洪抗旱为主要目的，未考虑下游的生态安全及下游环境的恶化，例如：地下水位下降、水质恶化等，河道两岸生态脆弱，两岸生产环境恶化。

　　在社会发展的新阶段下，应将生态调度管理模式作为一种合理高效的手段，最终使水库流域内水生态系统恢复或达到可持续发展状态。水库调度应充分考虑流域内水生态健康发展的要求，协调社会各领域的需水总量，统筹安排放水量，同步优化社会、经济和生态效益。

　　3 生态调度思路和措施

　　生态调度的思路基本上是以满足水库流域内河道水生态健康持续发展为目的，人水和谐共同发展为宗旨，统筹防洪、抗旱及水生态安全，使水库对流域内水生态环境造成的不利影响得以控制，并逐步恢复水库流域内水生态系统。

　　生态调度措施有以下几方面：

　　3.1 重点考虑保护流域内水生态环境

　　保护流域水生态环境，是水库生态调度的重要目的之一。通过合理的生态用水总量排放，运用适当调度办法控制下游河道内水体富营养化等状况，减少对水库流域内生态和水环境的负面影响。合理的生态用水总量，是指为改善流域水生态环境，保持环境不继续恶化或环境改良发展的流域生态系统的用水量，分为最低生态用水总量，适宜生态用水总量和最佳生态用水总量。保护流域内水生态环境，就是要使水库下游河道内水量保持在最低生态用水总量之上。

　　3.2 重点考虑保护生物资源

　　由于大坝等建筑物的影响，河道内的水文水情等产生变化，导致鱼类等生物的生存繁衍产生影响。根据水生物的繁衍习性，结合水库水文水情变化，通过调节水库下泄流量和时间，人为制造洪水过程，满足坝下游水生物产卵、繁衍等需求。保护生物资源，就是要改变水库下游河道内常年流水量固定不变的态势，根据水生生物的繁衍习性，结合水库的水文水情变化，调整大坝的泄水模式。按照天然水量变化趋势，人工“模拟洪水”，为河道生物的繁衍、生长创造适宜的水文生态环境。

　　3.3 重点考虑泥沙淤积

　　水库大坝建成后，由于水位线升高，上游回水面积加大，书声导致水库上游来水流速减缓，从而使得河道水流挟沙能力降低，水库大坝内即发生泥沙淤积的现象。泥沙淤积不仅影响大坝工程寿命和运行安全，同时还引起流域内生态环境问题。泥沙淤积将直接降低水库有效蓄水总量，同时引起上游河床抬高等问题。通过采用“排浑蓄清”、调整运行水位等方法，可有效减少入库泥沙含量，降低水库泥沙淤积。泥沙淤积主要考虑水库下游河道对泥沙的淤积要求，保证下游河道的输沙流量，河道不发生萎缩、断流状况。生态调度可采用“排浑蓄清”、调整水库泄水流量等方式，通过调整大坝放水的含沙量和流量过程，降低下游河道冲刷强度，降低对下游河道的不利影响。

　　3.4 重点考虑下游湿地保护需要

　　湿地作为世界上三大生态系统之一，覆盖全球面积6%的湿地生态系统，为地球上20%以上的生物资源提供生存环境，具有不可替代的决定性影响。湿地生态系统不论作为植物、动物的栖居地，还是作为独特的水生态系统，都具有重大的科学价值和生态意义。水库对湿地造成影响的根本原因是水库改变了河道天然的水、沙比例，改变民天然湿地水沙补给规律。生态调度应根据流域内湿地的特点，通过季节性调整下游河道排水总量及含沙量等措施，减小水库对湿地的影响。因此，水库调度应根据水库下游湿地的特点，通过对水库泄水总量以及水中含沙量的季节性调整等措施，将水库对湿地的影响降到最低。

　　4 生态调度实例

　　三峡大坝建成正常蓄水后，对长江上游的洪水起了很好的拦蓄作用，但却给长江荆江段四大家鱼的产卵和繁衍造成了巨大的影响。繁衍季节，四大家鱼会在洪水的上涨过程中产卵，在洪水下降过程停止产卵，无法出现产卵繁衍行为。经充分考虑四大家鱼的繁衍习性，结合三峡水库水文水情变化，合理调节水库排水总量和时间，人为制造洪水过程，提供四大家鱼产卵繁衍的适宜生态条件。三峡工程通过“模拟洪水”有效弥补了对四大家鱼产卵繁衍造成的不利影响。

　　以上实例表明，开展生态调度，可有效降低水库对下游生态和库区水环境造成的负面影响，并逐步恢复水生态系统与环境。

　　5 结 语

　　本文从水库下游水生态系统可持续发展的理念出发，提出在水库调度和运行管理过程中应采取的生态调度对策，提出相应的水生态调度措施。水库调度是关系到水库全流域，尤其是大坝下游水生态和库区水生态系统的重大关键因素。

　　生态调度必须充分考虑流域内水生态健康持续发展的用水总量，保障水生态及环境的安全健康，降低或消除水库对水生态环境带来的负面影响， 站在水库整体高度，在保持水库经济、社会效益的同时，坚持尊重自然、顺应自然、保护自然的理念，提高水库生态效益，建立生态保护补偿机制、实施多元化生态修复。实现山水林田湖草全要素一体化保护，从而保护水生态和人与自然的和谐发展。

　　参考文献：

　　[1] 蔡其华.充分考虑河流生态系统保护因素完善水库调度方式.中国水利，2006（2）

　　[2] 柯福恩，危起伟，罗俊德.三峡工程对长江渔业资源的影响与补救措施.淡水渔业，1994（1）

　　[3] 董哲仁.筑坝河流的生态补偿.中国工程科学.2006（1）