[发明专利]一种面向生态的水库调度方案生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及水库调度技术领域，具体的说是一种面向生态的水库调度方案生成方法。

背景技术

水库在为人类带来经济与社会效益的同时，也对河流生态系统产生了一定的负面影响。针对传统水库调度对生态环境重视不够的问题，水库生态调度是减少建库带来的不利影响、维护河流健康、促进人水和谐、维持水资源的可持续发展的有效措施。水库生态调度是在保证人类基本需求的条件下，可将生态因子纳入传统调度方式中，修复和维系生态系统的平衡。

现有的水库生态调度可分为：①水质调度。水质调度手段包括控制水库富营养化、调节泄水温度、改善河道水质和抵御河口咸潮等。通过降低坝前水位，增大水库下泄流量，可以加大水库水体的流速，破坏富营养化形成的条件从而达到控制水库富营养化的目的。②水量调度。水量调度主要是为了提供生物自身的水量和生物赖以生存的环境，防止河流断流和河道萎缩等。目前主要集中在两个方面的研究：一个是保证河流最小生态流量，即要求经水库调度后的出库流量不能低于最小生态流量；另一个是人为制造洪水过程。即周期性的进行“人造洪水”放水，模拟有益生态的洪水脉冲，为重要生物的繁殖创造有利条件。

现行方法存在的问题是：①水库生态调度多以水质和水量为目标，生态因子并没有充分考虑，一些流域出现诸多生态问题。②水库生态调度方法没有明确的评判标准，计算方法复杂（如河道的最小生态径流量是以生态需水量研究为基础，而生态需水量的计算方法全球约有200多种）。

发明内容

本发明的目的就是针对上述背景技术的现状，根据考评基准（优化目标），充分考虑生态因子，最大程度保护河流生态系统为目标，提供一种面向生态的水库调度方案生成方法。

本发明一种面向生态的水库调度方案生成方法，包括如下步骤：

（1）建立水库模拟调度模型，计算水库出库流量；

（2）采用生态因子ecoflow评价水库生态调度；

（3）采用Hurst系数H评价水库出流过程的连续性特征；

（4）采用优化算法或模拟算法得到水库生态调度方案。

并且，上述水库生态调度的优化目标为：

(1)最小化生态因子ecoflow：

Minecoflow=Σi=1m|ecosurplusi|+|ecodeficiti|---(1)]]>

式中：ecoflow表示给定水库的生态调度因子，ecosurplus_i和ecodeficit_i分别表示第i个季节经调度后增加和减少水量占季节总径流量的比例，m表示季节数。

(2)水库生态调度控制的出库流量的连续性特征与天然流量过程相似，采用Hurst系数表示：

Min|H₁-H₂|                         （2）