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水库生态—发电优化调度及应用研究

发布时间:2018-04-17 10:04

  本文选题:牛路岭水库 + 生态需水量 ; 参考:《天津大学》2014年硕士论文


【摘要】:水库运行在缓解由于水资源时空分布不均而引起的供需矛盾的同时,也改变了下游河道的天然径流状态,,从而有可能对下游河道生态系统造成一定的不利影响。随着人类社会的进步及治水思路的转变,越来越多的学者认为,水库调度应考虑对下游河道生态用水进行适度补偿。本文在评价水库运行对天然径流改变程度的基础上,将生态因素考虑到水库优化调度中,建立了水库生态-发电调度模型,使水库在满足原有兴利功能的同时,减轻对河道生态的负面影响,并以牛路岭水库为实例进行了研究。主要内容与成果如下: (1)分别从河流的水文特性、物理化学特性、河流形态以及沿岸生态等四个方面,分析了水库运行对河流生态的影响,论证了本研究的必要性。 (2)评述了目前被广泛应用的生态需水量计算的4种方法,即:水文学法、水力学法、栖息地法和综合法,对各方法的适用条件及存在的问题进行了比较分析。以牛路岭水库为例,采用水文学法来确定其下游河道最小、次小和适宜生态需水量,并参考Tennant法对计算结果进行了合理性评价。 (3)为分析水库调度对生态系统的影响,采用变化范围法(RVA),以流量大小、发生时间、频率、延时和变化率等5组具有生态意义的水文参数,评价水库调节对天然径流的改变程度,并以牛路岭水库为对象,进行了实例分析。结果表明,水库的调节作用使天然径流发生了显著的改变,尤其是增加拟建电站后,径流的天然状态发生较大改变,有损于河流生态系统的健康发展。建议将生态因素考虑到水库优化调度中,以减轻水库调度对生态的负面影响。 (4)建立了生态-发电调度优化模型,模型中将生态目标和社会目标转化为经济目标的约束条件,采用改进遗传算法进行求解,并以牛路岭水库为例进行了研究。建立了牛路岭水库生态-发电调度模型,依据所确定的生态需水量,设定4种调度方案,选取丰、平、枯三个代表年的径流资料作为径流输入,用改进遗传算法进行求解,分析了生态需水量对水库发电效益的影响,同时将联合调度结果与牛路岭水库现状调度结果进行了比较分析。结果表明,在兼顾河道生态需水的基础上,一库两站联合调度可明显增加牛路岭水库的总发电量。本调度模型及结果既可为牛路岭水库调度提供依据和技术支撑,又可为类似水库生态-发电调度研究提供借鉴。
[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 .

【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TV697.11;TV737

【参考文献】

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本文编号:1763138

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