[发明专利]一种通过调节支流上游来流量控制水华的生态调度方法

说明书

本发明涉及一种通过调节支流上游来流量控制水华的生态调度方法，所述的方法为：根据库区水位变动、支流库湾及支流上游来流温度的状态调整支流上游来流量，在水华频发区形成中层倒流或不分层流态，或减小表层倒流强度，以抑制水华暴发。本发明在深入研究河道型水库支流水华暴发机理及水华频发区流态变化规律的基础上，提出了根据库区水位变动，调节支流上游来流量，在水华频发区形成不利于水华暴发的流态，从而防控水华的生态调度方法。相对于调控库区水位，改变支流上游来流量的方法更切实可行，同时能更科学合理地防控水华。

技术领域

本发明涉及一种通过调节支流上游来流量控制水华的生态调度方法，是一种水环境保护和生态调控方法，是一种从水动力角度控制水华暴发的方法。

背景技术

经济发达地区的河道型水库流域污染负荷较大，水体营养盐浓度较高，水库蓄水后干流流速相对较大，而支流回水区（库湾）流速显著减小，导致水华频发。例如三峡水库自2003年蓄水以来，在香溪河、大宁河、神农溪等主要一级支流库湾全年均有规模不一的水华发生。支流水华已成为三峡库区最主要的水环境问题，严重威胁库区供水安全和人类健康。因此，有效开展水华防治工作，保障用水安全，是当前三峡等河道型水库运行管理中迫切需要解决的关键问题之一。

水华防控方法主要有三大类，一是开展流域污染物削减工作，将水体营养盐浓度降低至中、低水平，从根本上解决水体富营养化及水华问题。但河道型水库水体富营养化主要与上游流域整体的面源污染及库区内源污染有关，短期内难以实现。第二大类是通过物理打捞、化学沉淀以及生物操纵等方法减少水体中藻类生物量，这类方法能在一定程度上暂时缓解水华暴发强度；但应用范围小，对生态环境的负面效应尚不确定，有一定的生态风险。第三类方法是从水力学的角度改变水华暴发的生境条件从而抑制藻类增长或阻止藻类聚集在表层水体，从而防控水华。这种方法短期内见效快，对环境的负面影响小，有利于防止水质的进一步恶化。同时水力学条件的改变通常是河道型水库支流水华暴发的主要诱因，因而从水力学角度寻求库区水华防治方法备受学者关注。

目前主要是通过短期内大幅度抬高或降低库区水位破坏支流水体分层，防止水华暴发。但事实证明，当汛期或泄水期支流上游来流量较大时，快速抬升库区水位会产生强烈的表层倒流，并导致水华暴发。此外，针对三峡、向家坝等大型水库，短期内大幅度抬升或降低库区水位的影响范围较广，且有一定的安全隐患；此外水库同时承担防洪、发电、通航、补水等多种功能，其水库调度需要综合考虑以上各种因素，频繁大幅度变动库区水位实现起来也较为困难。本发明在深入研究河道型水库支流水华暴发机理及水华频发区流态变化规律的基础上，提出了根据库区水位变动，调节支流上游来流量，在水华频发区形成不利于水华暴发的流态，从而防控水华的生态调度方法。相对于改变库区水位，调控支流上游来流量的方法更切实可行，同时能更科学合理地防控水华。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种调节支流上游来流量控制水华的生态调度方法。所述方法根据库区水位变动，调节支流上游来流量，在水华频发区形成不利于水华暴发的流态，从而防控水华。

本发明的目的是这样实现的：一种通过调节支流上游来流量控制水华的生态调度方法，所述的方法为：根据库区水位变动、支流库湾及支流上游来流水温的状态调整支流上游来流量，在水华频发区形成中层倒流或不分层流态，或减小表层倒流强度，以抑制水华暴发；

具体包括如下调节方式：

1）初始泄水期和泄前稳定期：

库区初始泄水期和泄前稳定期的支流上游来流温度高于库湾水体，在这一时期增加支流上游来流量，以在水华频发区形成不分层流态，或降低表层倒流强度；

2）水位下降过程：

库区水位下降过程中支流上游来流水温低于库湾水体，在这一过程中将支流上游来流量维持在中低水平，以在水华频发区形成不分层流态，或降低表层倒流强度；

3）水位上升过程：