面向生態(tài)的流域梯級電站調(diào)度研究

徐守云　崔光云

摘 要：通過生態(tài)流域階梯的調(diào)度研究，可以充分的了解水能與水資源的利用價(jià)值，通過研究，不僅僅使電力企業(yè)的發(fā)展在經(jīng)濟(jì)效益上得到了長足的發(fā)展與提高，還使社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會生產(chǎn)力產(chǎn)生了一定的影響，文章在通過對生態(tài)流域階梯的調(diào)度研究的基礎(chǔ)上，以一個地區(qū)的河流流域作為研究案例，充分的指出在生態(tài)流域環(huán)境下的梯級電站調(diào)度與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展以及與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的聯(lián)系以及相關(guān)的利益分析，以此為基礎(chǔ)，對電站的發(fā)展提出的極具建設(shè)性的建議。

關(guān)鍵詞：生態(tài)流域；階梯電站；調(diào)度

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，水電資源在國民生活、國民經(jīng)濟(jì)中所占的比重逐漸增加，梯級電站的應(yīng)用與發(fā)展在我國電力市場改革中的作用越來越突出，水力與水電之間的聯(lián)系越來越密切，社會的發(fā)展造成了生態(tài)環(huán)境的惡化，而保持生態(tài)的流域梯級電站的良性發(fā)展是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重中之重，這樣不僅僅可以實(shí)現(xiàn)國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增幅，還能提高我國的電力企業(yè)的改革與發(fā)展。在對流域的梯級開發(fā)的過程中使生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生可累計(jì)效應(yīng)，文章在闡述累計(jì)效應(yīng)的表現(xiàn)特征的同時，對其群體性、系統(tǒng)性以及累積性等方面也做了相應(yīng)的了解，河流流域的梯級開發(fā)是以該流域的生態(tài)環(huán)境的承受程度作為一個基準(zhǔn)點(diǎn)，用此體現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的累計(jì)效應(yīng)。

1 流域內(nèi)梯級電站優(yōu)化調(diào)度

優(yōu)化調(diào)度的前提是流域內(nèi)要有一定的水量調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水利系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)以達(dá)到優(yōu)化求解的目的，由于水位以及流域降水等因素的限制，在進(jìn)行流域內(nèi)梯級電站調(diào)度的過程中必須考慮到流域內(nèi)水位、流量等實(shí)際情況。

2 優(yōu)化調(diào)度的注意事項(xiàng)

優(yōu)化調(diào)度要注意統(tǒng)一性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性等幾個方面的因素。如果流域內(nèi)的河流之間的聯(lián)系性較強(qiáng)，那么就必須針對流域內(nèi)的各梯級電站實(shí)施統(tǒng)一的調(diào)度以及有效的對汛期的水量進(jìn)行控制，有利于實(shí)現(xiàn)電站之間的協(xié)調(diào)。如果流域內(nèi)的時空降雨量分布不均勻，那么電站的優(yōu)化要以提高水量為基礎(chǔ)，減少對水資源的浪費(fèi)，對水資源進(jìn)行合理的利用，以實(shí)現(xiàn)梯級流域內(nèi)的水資源的有效利用，實(shí)現(xiàn)水位調(diào)節(jié)與電站的優(yōu)化調(diào)度。由于一些水電站的梯級較多且組成結(jié)構(gòu)較為特殊復(fù)雜，因此要求在電站的管理上要加以嚴(yán)格的控制與把關(guān)，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)啊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的監(jiān)管，及時有效的對流域內(nèi)梯級的庫容量進(jìn)行調(diào)整，隨時保持水位與流量以及與各級電站能量之間的相互適應(yīng)。

3 生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的特征表現(xiàn)

累計(jì)效應(yīng)的發(fā)生是與過去、現(xiàn)在以及未來可預(yù)見性活動相結(jié)合的且對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響的的一種生態(tài)環(huán)境的影響方式，人們對其進(jìn)行的了解往往會通過一個全新的角度，當(dāng)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境在處于可持續(xù)發(fā)展的臨界點(diǎn)時，其自身的生態(tài)環(huán)境的影響開發(fā)就會與其他開發(fā)活動的生態(tài)環(huán)境的影響相累積，以此產(chǎn)生環(huán)境累計(jì)效應(yīng)。

4 累積效應(yīng)的兩個特征

累積效應(yīng)的特征可以分為兩個方面：時間累積特征與空間累計(jì)特征；空間上的所產(chǎn)生的累積現(xiàn)象是由于空間間距的距離過小而造成的，空間累積根據(jù)不同的表現(xiàn)方式可以是局部的或者是全球的，其外形又可以分為點(diǎn)狀、線狀以及面狀，空間上的累積又可以用累積度來表示環(huán)境的變化與累積變化之間的變量關(guān)系。時間上的累積是一個連續(xù)不斷的且規(guī)則性不強(qiáng)的一種累積形式，時間累積所產(chǎn)生時間是可長可短的，累積頻率是時間上累積的一個重要的表現(xiàn)形式，它主要是指在在某一特定的累積影響的區(qū)域在一段時間內(nèi)所產(chǎn)生的累積效應(yīng)的時間比率。

5 影響效應(yīng)的因素

流域階梯的開發(fā)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的累積效應(yīng)其表現(xiàn)形式也是多樣的，梯級與梯級之間在對環(huán)境因素的表現(xiàn)上會起到一定的協(xié)同作用，同樣也會起到一定的抗拒作用，流域內(nèi)的梯級開發(fā)對區(qū)域內(nèi)的水電工程及生態(tài)環(huán)境的發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響，效應(yīng)的影響具有群體性、系統(tǒng)性、累積性以及潛在性、波及性的特征。

影響效應(yīng)的群體性，實(shí)質(zhì)上是梯級水電工程對生態(tài)環(huán)境的影響所累積形成的，對于大的水力工程與相對于而言較小的水力工程的影響效應(yīng)的綜合要根據(jù)其實(shí)際情況來進(jìn)行判定，這就是人們所常說的梯級流域?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境影響的群體效應(yīng)。

影響效應(yīng)的系統(tǒng)性，是流域梯級的開發(fā)為生態(tài)建設(shè)提供了一個綜合社會、經(jīng)濟(jì)、文化以及自然的生態(tài)工程群，系統(tǒng)內(nèi)的各個要素之間是相互作用且相互牽制、相互影響的個體，它是極具整體功能與綜合效益相結(jié)合的群體，在工程建設(shè)的過程中，人類對于自然的干擾在無形中增加了許多，同時，它對生態(tài)環(huán)境的影響性質(zhì)以及影響因素和后果都是系統(tǒng)性的。

梯級流域?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境的影響中一個最為突出的特征就是累積性，生態(tài)環(huán)境因素的變化受到了除工程以外的其他梯級工程的影響，這些影響都是在不斷的積累中形成的，因而具有累積性。流域梯級開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響范圍相對于一般的工程對環(huán)境產(chǎn)生的影響范圍更為廣泛，它的影響范圍還隨著工程的施工以及運(yùn)行的范圍變化。水電工程的建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的變化和影響在一定程度上具有潛在性，流域內(nèi)所建梯級的多少直接影響到該區(qū)域生態(tài)地理環(huán)境的變化，地震、談以及滑坡等潛在的可能性大大增加。

6 流域梯級開發(fā)的生態(tài)環(huán)境累計(jì)效應(yīng)

水溫作為水生生態(tài)系統(tǒng)最為重要的一個因素，它的存在對于水生生物的生存以及繁衍和水生生物群種的結(jié)構(gòu)與分布在不同的程度上產(chǎn)生了一定的影響，并能影響到水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及物質(zhì)循環(huán)。當(dāng)某一流域在建成蓄水后，由于水位的伏漲會導(dǎo)致水溫的不同，在進(jìn)行流域梯級開發(fā)時，要在改變河道徑流的年內(nèi)分配和年際分配的基礎(chǔ)上對水體的年內(nèi)熱量分配給予適當(dāng)?shù)母淖兣c調(diào)整。

在區(qū)域梯級水電工程建成蓄水后，各流域內(nèi)的泥沙含量也在不斷的增加，其主要來源有：水土流失、岸體的滑坡以及礦物資源開發(fā)后造成的環(huán)境污染。由于人口的增加使得社會生存壓力的增大，一些地區(qū)人們無限制的開墾土地，致使植被破壞造成水土流失，流域的梯級開發(fā)使流域內(nèi)的泥沙集聚在流域內(nèi)，這是一種相對緩慢且長期延續(xù)的泥沙淤積所造成的；在對水電工程進(jìn)行建設(shè)的過程中，會造成一種相對快速的且集中的泥沙堆積，工程建設(shè)造成的水土流失的主要區(qū)域是在施工區(qū)域，施工的過程中由于主體開挖以及石料開挖等實(shí)際情況只是地面的植被遭到破壞，地貌發(fā)生改變，造成水土流失。梯級流域建成并蓄水后，在該區(qū)域內(nèi)的水位會明顯的提高，水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)條件也發(fā)生了相應(yīng)的變化，局部的岸體在經(jīng)受一系列的變動后會使得山體滑坡，大量的泥沙堆積在此，流域在經(jīng)過一定時間的再造之后才能達(dá)到新的平衡。礦物資源的開挖，使得大量的尾礦產(chǎn)生，這些尾礦堆積在山間及流域內(nèi)，使得環(huán)境污染的同時也造成了水土的流失，致使大量的泥沙堆積。

7 結(jié)束語

流域梯級電站的開發(fā)建設(shè)既有單個電站對生態(tài)環(huán)境的影響，又具有累積性、群體性以及系統(tǒng)性、波及性等特征，水電流域環(huán)境的影響與保護(hù)要與生態(tài)環(huán)境相同步，這樣既可以在源頭上以及環(huán)境的發(fā)展全局上將流域?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境的影響降到最小，還能有效的實(shí)現(xiàn)水利開發(fā)效益的最大化以及對生態(tài)環(huán)境影響的最小化，環(huán)境監(jiān)管部門要依法對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)理，加強(qiáng)施工作業(yè)的規(guī)范化，使流域內(nèi)水電開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)發(fā)展相協(xié)調(diào)，促進(jìn)人與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]盧有麟.流域梯級大規(guī)模水電站群多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度與多屬性決策研究[D].華中科技大學(xué)，2012.

[2]張慧峰.梯級水庫群多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度及多屬性決策研究[D].華中科技大學(xué)，2013.

[3]許可，周建中，顧然，等.面向生態(tài)的流域梯級電站調(diào)度研究[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010

[4]許可.面向生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)的梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究[D].華中科技大學(xué)，2011.

[5]劉金煥.大渡河流域梯級電站統(tǒng)一調(diào)度的初步研究[J].水力發(fā)電，2007.

作者簡介：徐守云（1973-），女，云南省大理市人，工作單位：華能瀾滄江水電有限公司小灣水電廠，職務(wù)：工人，研究方向：電力水庫調(diào)度。