基于改进FDC法的小水电生态流量计算与生态调度研究
发布时间：2021-06-23 12:52
中小河流上的小水电在蓄水发电发挥经济效益的同时也会对环境产生一定的影响。为避免下游出现减脱水情况,小水电的生态流量计算和生态调度研究显得尤为重要。选取杨溪河上的横溪引水式水电站为例,运用降雨-径流深关系计算径流量,同时应用改进的流量-历时曲线（FDC）法计算丰、平、枯水年的生态流量,并进行生态调度研究。结果表明:依据韶关站的降雨-径流深关系,能够较为准确地求得横溪水电站的径流量;无调度情况下,横溪水电站的来水量在不同来水年均不能完全满足根据改进FDC法计算得到的生态流量要求;改进FDC法具有一定的推广适用性和合理性;通过生态调度后,横溪水电站不同来水年的过坝流量均能满足水生生态需求,而且能够使发电效益最大。研究可为促进水能的可持续开发、高效平衡发电效益与生态效益以及中小河流的健康管理提供参考。
【文章来源】：长江科学院院报. 2020,37(08)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
韶关站的降雨量-径流深关系
FDC法是水文学法中应用较为广泛的方法,在国内外均得到了广泛应用[30-31]。FDC法是流量-历时(超过频率)的关系曲线,表示观察时段内超过(或低于)某一强度的流量持续的时间或出现的频率[32]。FDC法能够对不同月份的来水量进行频率分析,以表示不同月份的来水量情况和生态流量需求情况。参考李昌文等[30]对FDC法的改进,本研究将流量系列分为丰水年组(月均流量的保证率P<25%)、平水年组(25%≤P≤75%)和枯水年组(P>75%)[33-34]。然后基于各年组的月均流量系列构建FDC,分别取50%和90%历时点流量作为生态流量的最优上限值和最小值,最小到最优上限之间的各级生态流量根据改进的Tennant[18]等差数量分级思想确定,最终确定最优生态流量下限值和适宜生态流量。
基于运用降雨-径流深关系计算得到的横溪水电站月径流量系列(1951年1月—2013年12月),采用改进FDC法计算横溪水电站的各级生态流量。丰、平、枯水年3个典型年的来水量及不同来水年的各级生态流量过程见图3。由图3(a)可知,在1992年典型年的来水过程中,其6月份、8月份、10月份和11月份的来水量均不能满足丰水年的最小生态流量,而1—3月份、5月份、7月份和12月份的来水量均超过了丰水年的最优生态流量上限。由图3(b)可知,在1952年典型年的来水过程中,仅11月份的来水量不能满足平水年的最小生态流量,而2—5月份、7—10月份和12月份的来水量均超过了平水年的最优生态流量上限。由图3(c)可知,在2004年典型年的来水过程中,3月份、9月份和10月份的来水量均不能满足枯水年的最小生态流量,而1月份、2月份、4—8月份的来水量均超过了枯水年的最优生态流量上限。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ME-Tennant法的河道生态流量过程评价模型研究[J]. 黄显峰,钟婧玮,方国华,贾永乐,戴灵辉. 长江科学院院报. 2019(02)
[2]1951—2016年新疆哈密极端气温变化研究[J]. 张志高,苗运玲,邱双娟,耿益新,姬曼琪. 新疆大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]考虑生态流量分级约束的跨流域引水与供水优化调度研究[J]. 贾磊,郭鑫宇. 长江科学院院报. 2018(04)
[4]浅析福建省水电站生态流量与水库调度[J]. 张世钦. 福建水力发电. 2017(02)
[5]基于随机径流历时曲线的水库生态调度研究[J]. 任康,刘登峰,黄强,孟宪萌. 水力发电学报. 2017(11)
[6]岷江下游航电梯级生态流量协同造峰调度研究[J]. 陈栋为,夏豪,陈国柱,陈凡,徐海洋,赵再兴. 人民长江. 2017(20)
[7]不同类型河岸缓冲带水质净化效果研究[J]. 秦东旭,吴耕华,刘煜,陈鹏,李益,刘瑛. 水土保持应用技术. 2017(04)
[8]金沙江下游溪洛渡-向家坝梯级生态调度研究[J]. 龙凡,梅亚东. 中国农村水利水电. 2017(03)
[9]基于NSGA-Ⅱ方法的三峡水库汛末蓄水期多目标生态调度研究[J]. 戴凌全,王煜,蒋定国,王蒙蒙,郑铁刚,戴会超. 水利水电技术. 2017(01)
[10]基于生态水力学法的金沙电站最小下泄流量计算[J]. 樊皓,闫峰陵. 水文. 2016(03)
博士论文
[1]基于改进Tennant法和敏感生态需求的河流生态需水关键技术研究[D]. 李昌文.华中科技大学 2015
硕士论文
[1]韶关市水资源优化配置研究[D]. 马兵成.河海大学 2007
本文编号：3244971
【文章来源】：长江科学院院报. 2020,37(08)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
韶关站的降雨量-径流深关系
FDC法是水文学法中应用较为广泛的方法,在国内外均得到了广泛应用[30-31]。FDC法是流量-历时(超过频率)的关系曲线,表示观察时段内超过(或低于)某一强度的流量持续的时间或出现的频率[32]。FDC法能够对不同月份的来水量进行频率分析,以表示不同月份的来水量情况和生态流量需求情况。参考李昌文等[30]对FDC法的改进,本研究将流量系列分为丰水年组(月均流量的保证率P<25%)、平水年组(25%≤P≤75%)和枯水年组(P>75%)[33-34]。然后基于各年组的月均流量系列构建FDC,分别取50%和90%历时点流量作为生态流量的最优上限值和最小值,最小到最优上限之间的各级生态流量根据改进的Tennant[18]等差数量分级思想确定,最终确定最优生态流量下限值和适宜生态流量。
基于运用降雨-径流深关系计算得到的横溪水电站月径流量系列(1951年1月—2013年12月),采用改进FDC法计算横溪水电站的各级生态流量。丰、平、枯水年3个典型年的来水量及不同来水年的各级生态流量过程见图3。由图3(a)可知,在1992年典型年的来水过程中,其6月份、8月份、10月份和11月份的来水量均不能满足丰水年的最小生态流量,而1—3月份、5月份、7月份和12月份的来水量均超过了丰水年的最优生态流量上限。由图3(b)可知,在1952年典型年的来水过程中,仅11月份的来水量不能满足平水年的最小生态流量,而2—5月份、7—10月份和12月份的来水量均超过了平水年的最优生态流量上限。由图3(c)可知,在2004年典型年的来水过程中,3月份、9月份和10月份的来水量均不能满足枯水年的最小生态流量,而1月份、2月份、4—8月份的来水量均超过了枯水年的最优生态流量上限。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ME-Tennant法的河道生态流量过程评价模型研究[J]. 黄显峰,钟婧玮,方国华,贾永乐,戴灵辉. 长江科学院院报. 2019(02)
[2]1951—2016年新疆哈密极端气温变化研究[J]. 张志高,苗运玲,邱双娟,耿益新,姬曼琪. 新疆大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]考虑生态流量分级约束的跨流域引水与供水优化调度研究[J]. 贾磊,郭鑫宇. 长江科学院院报. 2018(04)
[4]浅析福建省水电站生态流量与水库调度[J]. 张世钦. 福建水力发电. 2017(02)
[5]基于随机径流历时曲线的水库生态调度研究[J]. 任康,刘登峰,黄强,孟宪萌. 水力发电学报. 2017(11)
[6]岷江下游航电梯级生态流量协同造峰调度研究[J]. 陈栋为,夏豪,陈国柱,陈凡,徐海洋,赵再兴. 人民长江. 2017(20)
[7]不同类型河岸缓冲带水质净化效果研究[J]. 秦东旭,吴耕华,刘煜,陈鹏,李益,刘瑛. 水土保持应用技术. 2017(04)
[8]金沙江下游溪洛渡-向家坝梯级生态调度研究[J]. 龙凡,梅亚东. 中国农村水利水电. 2017(03)
[9]基于NSGA-Ⅱ方法的三峡水库汛末蓄水期多目标生态调度研究[J]. 戴凌全,王煜,蒋定国,王蒙蒙,郑铁刚,戴会超. 水利水电技术. 2017(01)
[10]基于生态水力学法的金沙电站最小下泄流量计算[J]. 樊皓,闫峰陵. 水文. 2016(03)
博士论文
[1]基于改进Tennant法和敏感生态需求的河流生态需水关键技术研究[D]. 李昌文.华中科技大学 2015
硕士论文
[1]韶关市水资源优化配置研究[D]. 马兵成.河海大学 2007
本文编号：3244971
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