水庫調度運行探討

潘秀芳

【摘 要】該文就水庫調度運行進行剖析，找到其中的不足，采取合適方案，解決實際問題，以促進我國水資源與水電站建設的合理應用，針對我國水庫調度運行過程中的弊端，進行合理解決。

【關鍵詞】水庫調度；水資源利用；方案設計；具體措施

0.引言

我國的水資源總量是很大的，但是我國是一個人口大國，人均需求量大，可是實際供求比較小，尤其是我國水資源分布不均衡，南多北少，東多西少，這是不利于我國人民日常用水的，更不利于水資源之間的合理調配，促進國家各個行業(yè)建設的蓬勃展開，在此過程，建立一系列水庫水利樞紐，是很必要的，它有利于緩和我國目前階段水資源的使用矛盾。

1.關于水庫調度的基本內容

（1）一般來說，水庫調度就是利用相關樞紐工程，根據當地的水文條件以及其他因素，進行綜合控制水資源利用的技術手段，它對現實當中的水資源控制是很有用的。

（2）水庫調度的任務：水庫具有調節(jié)天然徑流的作用，它不僅能防洪、灌溉，為城市提供優(yōu)質水量，為工業(yè)提供廉價的電力，為交通提供經濟的水運，為漁業(yè)提供豐富的水產，而且能為居民創(chuàng)造優(yōu)美的環(huán)境，做到一庫多用，充分發(fā)揮水資源的綜合效益。

（3）水庫調度的基本原則：在確保水電站大壩工程安全的前提下，分清發(fā)電與防洪及其他綜合利用任務之間的主次關系，統(tǒng)一調度，使水庫綜合效益盡可能最大。當大壩安全與滿足供電、防洪等要求有矛盾時，應滿足大壩安全；當供電的可靠性與經濟性有矛盾時，應先滿足可靠性[1]。

2.現行的水庫調度方式和存在的問題

2.1現行的調度方式

目前，我國的水庫調度主要是圍繞防洪、發(fā)電、灌溉、供水、航運等綜合利用效益所進行的。依據水庫既定的水利任務和要求而制定的蓄泄規(guī)則，就是我們通常所說的水庫調度方式?，F行水庫調度方式主要分為兩大類，即防洪調度與興利調度。

（1）防洪調度的主要任務是確保水庫大壩安全和處理防洪與興利的矛盾，利用水庫的滯洪、錯洪作用，有效地攔蓄洪水，消減洪峰流量，保證汛期下游人民生命財產的安全。對于不承擔下游防洪任務的水庫而言，防洪調度的主要任務是在確保水庫大壩安全的前提下充分發(fā)揮水庫興利效益；對承擔下游防洪任務的水庫，防洪調度的主要任務是在確保水庫大壩安全的前提下處理好防洪與興利之間的矛盾。

（2）興利調度是指利用水庫重新分配天然徑流，以達到滿足各興利部門用水需要的目的。興利調節(jié)計算的任務是在已知河川徑流過程及用水要求的前提下，對研究時期的各個計算時段內水庫的水量供需平衡進行計算，求出供水量、水電站出力、水庫水位、蓄水量等水利水能要素的時間過程。一般是在非汛期，按照水庫所承擔興利任務的重要程度，合理分配水資源，謀求經濟效益最大化的調度方式。

2.2現行的調節(jié)方式存在的問題

現行水庫的管理制度和調度運行模式的主要任務是處理、協(xié)調防洪和興利的矛盾以及興利任務之間的利益。水庫的修建運用雖然在很大程度上實現了防洪興利的目的，但同時也改變庫區(qū)及下游河道的水文情勢，造成局地生態(tài)環(huán)境惡化。從河流生態(tài)系統(tǒng)保護的角度看，現行調度方式主要存在兩方面問題：一是大多數的水庫調度方案沒有考慮壩下游生態(tài)保護和庫區(qū)水環(huán)境保護的要求；二是缺乏對同一流域干支流的水資源統(tǒng)一調度與管理。這是由于我國現行的水庫調度方式普遍是依據水庫承擔的防洪及興利任務來制定所造成的，對生態(tài)要求考慮較少，給庫區(qū)及下游生態(tài)系統(tǒng)造成諸多不利影響[2]。其主要表現在一下幾個方面：

（1）庫區(qū)水體溫度呈現垂直分層。由于水體自身的理化性質，水庫蓄水運行后，庫區(qū)水體溫度將發(fā)生垂向分層，對庫區(qū)水質及水生生物造成諸多不利影響[3]。影響庫區(qū)水體溫度分層的因素主要包括水庫泄洪閘門的操作方式、水庫容積的大小、水庫的調節(jié)方式以及水庫所處地帶的風力。多數水庫都有垂向水溫分層現象，但是表現有強弱之分。一般來說，庫容大或者多年調節(jié)的水庫或者庫容較大而年來水量相對較小的水庫，溫度分層現象表現較為明顯。

（2）改變水流的天然流態(tài)。水庫在調節(jié)放水過程中，受水庫下泄水流沖擊的影響，河流的形態(tài)將發(fā)生較大的改變。特別是在水庫的下游近壩河段，由于水庫泄水方式及泄水過程有別于天然徑流，壩下地區(qū)將出現水體溫度過低、水流大量摻氣、水體紊動嚴重、水氣霧化等問題[4]，對壩下生態(tài)造成嚴重影響，甚至直接引起物種死亡。在遠離壩體的河段，水體的溫差也會影響生物的繁衍生息。通常從水庫深處放出來的水，在夏天比河水冷，在冬天比河水熱，而從水庫頂部附近的出口放出來的水，一年到頭都比河水熱。給天然的河水加溫或冷卻都會影響水中所含的被溶解的氧氣及懸浮固體物的數量，會影響水中的化學反應，進而影響水生生物。

（3）影響下游河段的生態(tài)環(huán)境。水庫修建后改變了下游河道的流量過程，從而對周圍環(huán)境造成影響。水庫不僅存蓄了汛期洪水，而且還截留了非汛期的基流，往往會使下游河道的水位大幅度下降甚至斷流，并引起周圍地下水位的下降，從而帶來一系列生態(tài)環(huán)境問題。主要表現在：下游天然湖泊或池塘斷絕水的來源而干涸；因河流流量的減少，使得河流自凈能力降低等，嚴重威脅到生物的生存環(huán)境。

（4）庫區(qū)泥沙淤積。水庫蓄水運行后，由于水位升高、過水面積加大，致使水體流速減緩，再加上庫尾回水的影響，使得河流挾沙能力降低，造成書庫泥沙淤積，其中庫尾及壩前泥沙淤積尤為嚴重。另外，水庫蓄水后其周邊岸坡在水位升降和風浪沖蝕作用下，常常會引起庫岸滑塌，這也加重了庫底的淤積。水庫淤積不僅關系到水庫壽命和工程效益的發(fā)揮，同時還會引起庫區(qū)生態(tài)環(huán)境的惡化，若不及時清淤還將縮短水庫壽命。

（5）水體污染和富營養(yǎng)化。水庫一般都具有一定的調節(jié)周期，多年調節(jié)水庫的調節(jié)周期達數年之久。在水庫的一個調節(jié)周期中，一些有機物質在水庫其輸入量大于輸出量，當其滯留量超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力時，庫區(qū)水文情勢就會發(fā)生變化，營養(yǎng)物質富集，對庫區(qū)生態(tài)造成顯著影響[5]。另外，閘壩調度運用不當也會加劇河流污染。例如，為保證灌溉等用水，大多數閘壩在整個枯水期基本封閉，致使排入河道的工業(yè)廢水和生活污水在閘壩前大量聚集，當汛期首次開閘泄洪時，這些高濃度污水集中下泄，極易造成突發(fā)性污染事故。

3.結語

總體看來，我國現行的水庫調度方式中還存在著很多問題，但在未來一定時期內，水庫生態(tài)與環(huán)境調度必將成為我國部分水庫調度工作的重點。把生態(tài)調度納入水庫調度統(tǒng)一考慮，逐步形成防洪、興利與生態(tài)協(xié)調統(tǒng)一的水庫綜合調度方式，將是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下科學的水庫調度原則。

【參考文獻】

[1]劉興武，王小瑩，王殿貴.大中型水庫現行調度方式的問題初探.農業(yè)與技術，2009，29（2）.

[2]哲仁，孫東亞，趙進勇.水庫多目標生態(tài)調度口.水利水電技術，2007，38（1）.

[3]陳慶偉，劉蘭芬，劉昌明.筑壩對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響及水庫生態(tài)調度研究[J].北京師范大學學報（自然科學版），2007，43（5）.

[4]鈺鈴，王從峰，劉德福.水庫建設及生態(tài)系統(tǒng)和諧[J].節(jié)水灌溉，2007，8.

[5]張晟，李崇明，魏世強.三峽庫區(qū)富營養(yǎng)化評價方法探討[J].西南農業(yè)大學學報（自然科學版），2004，26（3）.