水庫(kù)生態(tài)—發(fā)電優(yōu)化調(diào)度及應(yīng)用研究
本文選題:牛路嶺水庫(kù) + 生態(tài)需水量; 參考:《天津大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:水庫(kù)運(yùn)行在緩解由于水資源時(shí)空分布不均而引起的供需矛盾的同時(shí),也改變了下游河道的天然徑流狀態(tài),,從而有可能對(duì)下游河道生態(tài)系統(tǒng)造成一定的不利影響。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步及治水思路的轉(zhuǎn)變,越來(lái)越多的學(xué)者認(rèn)為,水庫(kù)調(diào)度應(yīng)考慮對(duì)下游河道生態(tài)用水進(jìn)行適度補(bǔ)償。本文在評(píng)價(jià)水庫(kù)運(yùn)行對(duì)天然徑流改變程度的基礎(chǔ)上,將生態(tài)因素考慮到水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度中,建立了水庫(kù)生態(tài)-發(fā)電調(diào)度模型,使水庫(kù)在滿足原有興利功能的同時(shí),減輕對(duì)河道生態(tài)的負(fù)面影響,并以牛路嶺水庫(kù)為實(shí)例進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容與成果如下: (1)分別從河流的水文特性、物理化學(xué)特性、河流形態(tài)以及沿岸生態(tài)等四個(gè)方面,分析了水庫(kù)運(yùn)行對(duì)河流生態(tài)的影響,論證了本研究的必要性。 (2)評(píng)述了目前被廣泛應(yīng)用的生態(tài)需水量計(jì)算的4種方法,即:水文學(xué)法、水力學(xué)法、棲息地法和綜合法,對(duì)各方法的適用條件及存在的問(wèn)題進(jìn)行了比較分析。以牛路嶺水庫(kù)為例,采用水文學(xué)法來(lái)確定其下游河道最小、次小和適宜生態(tài)需水量,并參考Tennant法對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了合理性評(píng)價(jià)。 (3)為分析水庫(kù)調(diào)度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響,采用變化范圍法(RVA),以流量大小、發(fā)生時(shí)間、頻率、延時(shí)和變化率等5組具有生態(tài)意義的水文參數(shù),評(píng)價(jià)水庫(kù)調(diào)節(jié)對(duì)天然徑流的改變程度,并以牛路嶺水庫(kù)為對(duì)象,進(jìn)行了實(shí)例分析。結(jié)果表明,水庫(kù)的調(diào)節(jié)作用使天然徑流發(fā)生了顯著的改變,尤其是增加擬建電站后,徑流的天然狀態(tài)發(fā)生較大改變,有損于河流生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。建議將生態(tài)因素考慮到水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度中,以減輕水庫(kù)調(diào)度對(duì)生態(tài)的負(fù)面影響。 (4)建立了生態(tài)-發(fā)電調(diào)度優(yōu)化模型,模型中將生態(tài)目標(biāo)和社會(huì)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的約束條件,采用改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行求解,并以牛路嶺水庫(kù)為例進(jìn)行了研究。建立了牛路嶺水庫(kù)生態(tài)-發(fā)電調(diào)度模型,依據(jù)所確定的生態(tài)需水量,設(shè)定4種調(diào)度方案,選取豐、平、枯三個(gè)代表年的徑流資料作為徑流輸入,用改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行求解,分析了生態(tài)需水量對(duì)水庫(kù)發(fā)電效益的影響,同時(shí)將聯(lián)合調(diào)度結(jié)果與牛路嶺水庫(kù)現(xiàn)狀調(diào)度結(jié)果進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明,在兼顧河道生態(tài)需水的基礎(chǔ)上,一庫(kù)兩站聯(lián)合調(diào)度可明顯增加牛路嶺水庫(kù)的總發(fā)電量。本調(diào)度模型及結(jié)果既可為牛路嶺水庫(kù)調(diào)度提供依據(jù)和技術(shù)支撐,又可為類似水庫(kù)生態(tài)-發(fā)電調(diào)度研究提供借鑒。
[Abstract]:In order to alleviate the contradiction between the supply and demand caused by the uneven distribution of water resources and space , the reservoir operation has changed the natural runoff state of the downstream river course , so it is possible to make a certain adverse effect on the downstream river channel ecological system .
( 1 ) The influence of reservoir operation on river ecology was analyzed from four aspects of river hydrology , physical chemistry , river morphology and coastal ecology , and the necessity of this study was demonstrated .
( 2 ) The four methods of ecological water demand calculation widely used are reviewed , namely : hydrology method , hydraulics method , habitat method and comprehensive method . The application conditions and existing problems of each method are compared . Taking the cattle road ridge reservoir as an example , the minimum , minor and suitable ecological water demand of the downstream river channel are determined by using the hydrology method , and the calculation result is evaluated with reference to Tensor method .
( 3 ) In order to analyze the influence of reservoir dispatching on the ecological system , the change range method is adopted to evaluate the change degree of natural runoff in five groups , such as flow size , time , frequency , time delay and rate of change .
( 4 ) The ecological - power generation dispatching optimization model is established , and the ecological objective and social target are transformed into the economic target constraint conditions . The ecological - power generation dispatching model is set up by using the improved genetic algorithm . According to the determined ecological water demand , 4 kinds of dispatching schemes are set up .
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TV697.11;TV737
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1763138
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