水库调度策略对下游河道水环境影响的量化评估与调控建议

水库调度策略对下游河道水环境影响的量化评估与调控建议

金彦科 李国强

三门峡库区水文水资源局  甘肃庆阳  745000

摘要：本文深入研究了水库调度策略对下游河道水环境的多维度影响，通过构建量化评估框架，系统分析了不同调度策略对下游河道水量、水质及生态环境的具体影响。利用水文模型、水质模型和生态模型，结合实际监测数据，对影响程度和范围进行了科学评估。提出了一系列科学合理的调控建议，旨在优化水库调度策略，实现防洪、发电、灌溉等综合效益与下游河道生态保护的和谐统一。这些建议包括改进调度策略、加强监测与评估、实施生态保护措施以及促进跨界协调与合作等，为水库调度管理的优化提供了理论依据和实践指导。

关键词：水库调度；下游河道；水环境；量化评估；调控建议

引言：

随着全球气候变化和人类活动的加剧，水资源短缺、水质污染和生态退化等水环境问题日益严峻。水库作为水资源开发利用的重要基础设施，其调度策略不仅直接关系到防洪、发电、灌溉等社会经济功能的发挥，还深刻影响着下游河道的生态健康和水环境质量。近年来，国内外学者围绕水库调度策略对下游河道水环境的影响展开了广泛研究，取得了丰硕成果。然而，现有研究多侧重于单一维度的影响分析，缺乏系统性的量化评估方法；同时，针对调控策略的建议往往较为笼统，缺乏针对性和可操作性。鉴于此，本文旨在通过构建量化评估框架，全面系统地评估水库调度策略对下游河道水环境的影响，并在此基础上提出科学合理的调控建议，以期为水库调度管理的优化提供科学依据和实践指导。

1 水库调度策略对下游河道水环境影响的量化评估

1.1 评估框架的构建

评估框架的构建是量化评估的基础，它明确了评估的目标、范围、指标和方法。在本研究中，评估目标设定为明确水库调度策略如何影响下游河道的水量、水质及生态环境，并量化这些影响的程度和范围。评估范围则涵盖了水库下游一定距离内的河道区域，以确保评估结果的代表性。在指标选择上，我们综合考虑了水量变化的指标（如流量变化率、枯水期流量保证率等）、水质变化的指标（如溶解氧、氨氮、总磷等关键水质参数的浓度变化）、以及生态影响的指标（如生物多样性指数、生态完整性指数等）。这些指标能够全面反映水库调度策略对下游河道水环境的综合影响。评估方法方面，我们采用了模型模拟与实地监测相结合的方法。通过构建水文模型、水质模型和生态模型，模拟不同调度策略下下游河道的水量、水质和生态变化；同时，结合实地监测数据对模型模拟结果进行验证和修正，以确保评估结果的准确性和可靠性。

1.2 量化评估过程

水量是影响下游河道生态健康和水质状况的关键因素之一。利用水文模型模拟了不同调度策略下水库下泄流量的变化，并计算了流量变化率、枯水期流量保证率等指标。结果显示，某些调度策略（如过度蓄水以满足发电需求）可能导致下游河道在枯水期流量显著减少，进而影响河道生态需水和生态功能的正常发挥。相反，实施生态调度策略，如在枯水期适当增加下泄流量，则能有效缓解下游河道的水量短缺问题。水质变化是评估水库调度策略对下游河道水环境影响的重要方面。运用水质模型模拟了不同调度策略下下游河道水质参数的变化情况，并分析了溶解氧、氨氮、总磷等关键水质参数的浓度变化。结果表明，水库调度策略对下游河道水质的影响具有复杂性。一方面，水库的蓄水作用可能减缓上游污染物的输入速度，有利于下游水质的改善；另一方面，不合理的调度策略（如长时间蓄水导致水体自净能力下降）也可能加剧下游河道的水质污染。生态影响是评估水库调度策略对下游河道水环境影响的深层次内容。利用生态模型模拟了不同调度策略下下游河道生态系统的变化情况，并计算了生物多样性指数、生态完整性指数等生态指标。评估结果显示，水库调度策略对下游河道生态系统的影响显著。不合理的调度策略可能破坏河道生态系统的平衡和稳定，导致生物多样性降低、生态功能退化等问题。而实施生态调度策略，如保持合理的生态流量、减少人为干扰等，则有助于维护下游河道生态系统的健康和稳定。

2 调控建议

针对水库调度策略对下游河道水环境产生的复杂而深远的影响，提出科学合理的调控建议显得尤为重要。这些建议旨在平衡水库的多功能需求与下游河道生态保护的矛盾，促进水资源的可持续利用与生态环境的和谐发展。首先，应大力推广和实施生态调度策略，将生态保护理念融入水库调度的全过程。生态调度强调在保障防洪安全、满足供水需求的前提下，充分考虑下游河道的生态需水，通过合理调整水库的蓄泄过程，维护河道的自然流态和水文节律。具体措施包括：在枯水期适当增加下泄流量，以满足河道生态基流需求；在洪水期适时降低库水位，减轻对下游河道的冲刷压力；在鱼类繁殖期实施特殊调度，保障鱼类的洄游通道和产卵环境。建立健全水库调度对下游河道水环境影响的监测与评估体系是优化调度策略的重要基础。应加强对下游河道水量、水质、生态等关键要素的实时监测，建立数据共享平台，实现信息的及时传递和有效整合。同时，运用先进的评估模型和方法，定期评估水库调度策略的实施效果，及时发现并解决存在的问题。通过监测与评估的有机结合，为调度策略的调整和优化提供科学依据。水库调度涉及水利、环保、农业、渔业等多个部门和领域，需要各方共同努力和协同合作。应建立健全跨部门协同机制，明确各部门的职责分工和协作方式，形成工作合力。通过定期召开联席会议、开展联合调研等方式，加强信息交流和沟通协作，共同研究解决水库调度中的难点和热点问题。同时，鼓励公众参与和社会监督，提高调度决策的透明度和公信力。针对水库调度可能对下游河道生态造成的负面影响，应采取积极有效的生态保护与修复措施。一方面，加强河道两岸的植被保护和生态修复工作，提高河道的自净能力和生态稳定性；另一方面，实施生态补偿机制，对受水库调度影响较大的区域和群体给予适当的经济补偿和政策支持。同时，加强水生生物资源的保护和管理，维护水生生物多样性和生态平衡。科技创新是推动水库调度策略优化的重要动力。应加大对水库调度领域科技创新的投入力度，研发更加精准、高效的调度模型和算法，提高调度决策的科学性和准确性。同时，推动智能化管理技术的应用，如建立智能调度系统、实现远程监控和自动化控制等，提高调度管理的效率和水平。通过科技创新和智能化管理手段的运用，不断提升水库调度的智能化、精细化水平。完善相关法律法规和标准体系是保障水库调度策略有效实施的重要保障。应加快制定和完善与水库调度相关的法律法规和标准规范，明确调度原则、程序、责任等方面的要求。同时，加强执法力度和监管力度，对违反调度规定的行为进行严厉查处和处罚。通过法律法规的约束和标准的引导，推动水库调度策略的规范化和法制化进程。

3 结论

通过对水库调度策略对下游河道水环境影响的深入分析与量化评估，本研究揭示了调度策略在水量、水质及生态等多个维度上的显著影响。基于此提出了实施生态调度、加强监测评估、推动跨部门合作、强化生态保护与修复、促进科技创新与智能化管理以及完善法律法规等一系列调控建议。这些建议旨在平衡水库的多功能需求与下游河道生态保护之间的关系，促进水资源的可持续利用与生态环境的和谐发展。

参考文献：

[1]吕静.水库调度运行对下游河道生态流量的影响及调控技术研究[J].水上安全,2024,(14):85-87.

[2]王乃贺,苗森.浅谈传统水库调度的缺陷及生态调度的措施[J].纳税,2017,(18):166.