一种面向生态环境保护的待建水库的生态库容确定方法
【专利摘要】本发明涉及一种面向生态环境保护的待建水库的生态库容确定方法，属于环境保护与资源综合利用【技术领域】。根据人类经济社会需水量、生态环境需水量和上游河流的天然来水量，定出水库需补充放水的起止时间作为水库一年的供水期；然后计算供水期各时段的不足水量并进行累加，得到该天然来水量下的待建水库的总调节库容，将该调节库容按照其供水期需水量比例进行库容的分配；最后通过各年生态库容的计算，绘制生态库容频率曲线，得到满足设计保证率要求的生态库容。该发明弥补了传统水库库容设置未能考虑生态供水的弊端，能减少规划待建水库面临的社会阻力，有利于生态友好型水库的建立，具有理论意义明确、可操作性强、容易得到实际应用的优点。
【专利说明】一种面向生态环境保护的待建水库的生态库容确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种面向生态环境保护的待建水库的生态库容确定方法，属于环境保 护与资源综合利用【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 传统的水库规划与修建，都是以防洪、供水、发电等社会功能和经济功能极大化为 目标。这些水库的调度运用，改变了河流水文的自然过程及规律，影响到鱼类等水生生物的 栖息生存，对河流生态系统造成威胁。随着生态环境问题的日益突出，河流生态环境需水 也就成为水库调度中越来越重要的任务，一些学者纷纷提出了生态调度的概念（董哲仁， 2007)，并将生态流量与水库调度结合，发展了考虑生态需水量的水库调度方案和规则（杨 志峰，2010 ;戴会超，2012 ;刘攀，2013)。
[0003] 这些方法都是从水库的传统库容和调度方法角度出发，按下游河道内生态需水要 求约束下泄生态水量，在具体实施中，容易产生经济用水和生态用水的矛盾，难以协调。近 年有学者提出了水库生态库容概念（廖四辉，2011)，并讨论了其对保障生态流量的必要性 (雍婷，2013 ;吕孙云，2013)，其确定方法是对设置的生态限制供水线进行优化，仍是在传 统库容和调度方法上的约束调度，容易使枯水季节只有生态供水，而人类生活生产需水缺 口较大，矛盾依然突出。此外，传统的水库规划设计中库容设置仅有死库容、兴利库容和防 洪库容确定方法（顾圣平，2009)，根据现实需要，有必要在传统库容的基础上专设生态库 容，发展生态库容确定方法。目前，在待建水库规划中，还未有生态库容的确定计算方法，水 库运行中就难以明晰和协调人类社会经济、防洪和生态目标的水量调度。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提出一种面向生态环境保护的待建水库的生态库容确定方法，结 合生态需水量及其需水过程分析，建立规划阶段待建水库的生态库容确定方法，使规划的 待建水库在发挥河川径流调蓄和经济社会供水作用的同时，动用专门库容提高河流生态环 境流量保障程度，实施环境保护和生态友好的生态调度。
[0005] 本发明提出的面向生态环境保护的待建水库的生态库容确定方法，包括以下各步 骤：
[0006] (1)根据规划待建水库管理部门提供的待建水库供水的社会经济部门各旬综合用 水量，作为经济社会需水量目标，其中k为旬时段，k = 1,2, *··,36 ;
[0007] (2)根据河流管理部门的要求，确定待建水库下游河流生态控制断面各 旬的生态需水量，作为生态流量目标，得到待建水库的总供水目标 ，其中 k 为旬时段，k= 1，2, "·，36;
[0008] (3)根据水文历史资料中上游河流每年各旬时段的天然来水量％；；，将该天然来 水量与上述总供水目标『1?进行比较，得到多个满足条件的天然来水量， 将与多个满足条件的天然来水量相对应的旬时段k作为待建水库的一年供水期T，供水期T 为一个集合，T = {ki，k2,. . .，kj ;
[0009] (4)根据上述供水期T中各旬时段的来水量和上述总供水目标，分别计算供 水期各旬时段的不足水量;
[0010] (5)将各旬时段的不足水量累加，得到在天然来水量下的待建水库的调节库 T k
[0011] (6)根据上述调节库容VartiTC，通过下式计算得到待建水库该年的生态库容：
【权利要求】
1. 一种面向生态环境保护的待建水库的生态库容确定方法，其特征在于该计算方法包 括以下各步骤： (1) 根据规划待建水库管理部门提供的待建水库供水的社会经济部门各旬综合用水量 灰im，作为经济社会需水量目标，其中k为旬时段， k= l·，2，一，36; (2) 根据河流管理部门的要求，确定待建水库下游河流生态控制断面各旬的生态需水 越搞'流湘氟翻健7廳勺驗 7副示I，I = ^ + I淇 中k为旬时段，k= 1，2，".，36; (3) 根据水文历史资料中上游河流每年各旬时段的天然来水量％；；，将该天然来水量 <与上述总供水目标进行比较，得到多个满足和< 条件的天然来水量，将与 多个满足条件的天然来水量相对应的旬时段k作为待建水库的一年供水期T，供水期T为一 个集合，T = {k^，k2,. . .，kn}; (4) 根据上述供水期T中各旬时段的来水量和上述总供水目标，分别计算供水期 各旬时段的不足水量; (5) 将各旬时段的不足水量累加，得到在天然来水量下的待建水库的调节库容 Τ ^active? ^active ^^lack 9 k (6) 根据上述调节库容Vartive，通过下式计算得到待建水库该年的生态库容：
其中为待建水库供水的社会@济部Π 各旬综合用7K量:，为待建库下游 河流生态控制断面各旬的生态需水量； (7) 重复步骤（3)-步骤￠)，计算得到待建水库各年所需的生态库容，将各年所需生 态库容从小到大排序，绘制生态库容保证率的频率曲线； (8) 根据待建水库对生态供水的设计保证率要求，从上述频率曲线中选取与设计保证 率相对应的生态库容值作为待建水库的生态库容。
【文档编号】E02B1/00GK104047259SQ201410284176
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】王忠静, 尚文绣, 朱金峰, 赵建世, 郑航, 黄草 申请人:清华大学