漢江中下游聯(lián)合生態(tài)調(diào)度方案可行性研究與分析

【摘要】隨著漢江流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源開發(fā)利用程度的提高，漢江中下游的生態(tài)環(huán)境問題日益突出，尤其是漢江流域梯級水庫群的建成投運(yùn)，對漢江中下游產(chǎn)漂性卵魚類的繁衍生存帶來巨大影響，漢江中下游魚類資源呈現(xiàn)衰退趨勢。

【關(guān)鍵詞】漢江；聯(lián)合調(diào)度；研究

一、 研究背景

隨著漢江流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源開發(fā)利用程度的提高，漢江中下游的生態(tài)環(huán)境問題日益突出，尤其是漢江流域梯級水庫群的建成投運(yùn)，對漢江中下游產(chǎn)漂性卵魚類的繁衍生存帶來巨大影響，漢江中下游魚類資源呈現(xiàn)衰退趨勢。

梯級水庫群的建成投運(yùn)對產(chǎn)漂性卵魚類的影響主要體現(xiàn)在兩個方面。

（1）梯級水庫群對漢江水文情勢的影響

漢江流域控制性樞紐工程丹江口水庫的建成后，其對徑流蓄豐補(bǔ)枯的調(diào)蓄作用，使得漢江中下游徑流過程坦化，汛期漲水幅度下降，產(chǎn)漂流性卵魚類繁殖所需的漲水條件發(fā)生較大改變；特別是隨著丹江口水庫加壩擴(kuò)容和南水北調(diào)中線工程的實施，這些生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)一步加劇。

（2）樞紐建設(shè)對魚類洄游阻隔的影響

漢江作為長江中下游最大支流，漢江流域與長江中下游魚類資源具有高度相似性，遷移交流頻繁。一般而言，長江中下游及其湖泊肥育后的魚類上溯至漢江支流索餌繁殖，漢江繁殖的仔幼魚降河至長江中下游及其湖泊中索餌肥育。丹江口水庫建成后，阻斷了漢江上游與漢江中下游及長江的魚類洄游，崔家營的建設(shè)，阻斷了壩上漢江、支流唐白河與漢江中下游乃至長江中下游的魚類洄游，興隆樞紐的建設(shè)，又進(jìn)一步阻斷了興隆至崔家營壩址間漢江干流與漢江下游、長江魚類洄游。

二、 研究意義

本項目針對以“四大家魚”為代表的產(chǎn)漂流性卵魚類產(chǎn)卵繁殖需求，開展?jié)h江中下游梯級水庫群的聯(lián)合生態(tài)補(bǔ)償調(diào)度研究和實踐，提出梯級水庫聯(lián)合生態(tài)調(diào)度方案，研究成果可用于指導(dǎo)漢江中下游梯級水庫生態(tài)調(diào)度的實施，緩解梯級水庫群建設(shè)對漢江中下游河段魚類產(chǎn)卵繁殖的影響。同時，研究成果作為漢江中下游碾盤山等規(guī)劃建設(shè)水庫的生態(tài)環(huán)境保護(hù)非工程措施，可為工程前期論證工作的順利推進(jìn)提供技術(shù)支撐。

三、聯(lián)合生態(tài)調(diào)度損益分析

根據(jù)本研究提出的生態(tài)調(diào)度方案，需通過梯級聯(lián)合敞泄恢復(fù)魚類洄游產(chǎn)卵通道；敞泄后，水庫上下游水位落差無法滿足電站發(fā)電要求，對梯級各電站發(fā)電將帶來一定影響。同時，實施生態(tài)調(diào)度期間，水庫流量、水位可能難以滿足通航要求，會對河段通航帶來一定影響。

（1）對梯級電站發(fā)電量的影響

生態(tài)調(diào)度方案對發(fā)電的影響主要體現(xiàn)在梯級水庫放空、敞泄、回蓄過程中，水頭無法滿足電站發(fā)電最小水頭造成的。根據(jù)生態(tài)調(diào)度方案，梯級電站放空時間一般為2～3日，敞泄時間5～6日，回蓄時間2～3日，一次生態(tài)調(diào)度方案實施影響發(fā)電的時間約為10～12日左右；每年實施生態(tài)調(diào)度2次，則總的影響時間大致在20～25日左右。

根據(jù)長序列模擬調(diào)度結(jié)果（1956～2014年每年5～8月），不同情景下生態(tài)調(diào)度對梯級發(fā)電量的影響見表3.1-1所示。

從表3.1-1可以看出，情景1條件下，崔家營、興隆水庫實施生態(tài)調(diào)度后，汛期發(fā)電量分別減少0.08和0.15億kWh，合計0.23億kWh，占梯級多年平均發(fā)電量的3.75%；情景2條件下，崔家營、雅口、興隆水庫實施生態(tài)調(diào)度后，汛期發(fā)電量分別減少0.11、0.39和0.18億kWh，合計0.68億kWh，占梯級多年平均發(fā)電量的7.84%；情景3條件下，崔家營、碾盤山、興隆水庫實施生態(tài)調(diào)度后，汛期發(fā)電量分別減少0.11、0.51、和0.22億kWh，合計0.84億kWh，占梯級多年平均發(fā)電量的6.83%；情景4條件下，崔家營、雅口、碾盤山、興隆水庫實施生態(tài)調(diào)度后，汛期發(fā)電量分別減少0.11、0.39、0.55和0.23億kWh，合計1.28億kWh，占梯級多年平均發(fā)電量的8.63%。

從計算結(jié)果可以看出，隨著梯級水庫的不斷建成投運(yùn)，梯級聯(lián)合生態(tài)調(diào)度方案實施后，梯級各庫自身的發(fā)電量損失逐步增加，梯級總的發(fā)電損失量同樣逐步增加，發(fā)電損失占梯級多年平均發(fā)電量的比例也由3.75%增加到8.63%，主要原因是由于，梯級水庫的增加，總放空和回蓄庫容增加，增加了梯級水庫放空和回蓄所需時間，從而增加了梯級總發(fā)電損失。

（2）對通航保證率的影響

生態(tài)調(diào)度方案對樞紐航運(yùn)的影響主要體現(xiàn)在梯級水庫放空、敞泄、回蓄過程中，壩上壩下水位、流量無法滿足通航要求造成的。根據(jù)生態(tài)調(diào)度方案，梯級水庫放空時間一般為2～3日，敞泄時間5～6日，回蓄時間2～3日，一次生態(tài)調(diào)度方案實施影響航運(yùn)的時間約為10～12日左右；每年實施生態(tài)調(diào)度2次，則總的影響時間大致在20～25日左右。

根據(jù)長序列模擬調(diào)度結(jié)果（1956～2014年每年5～8月），不同情景下生態(tài)調(diào)度對梯級各水庫通航影響時間見表7.1-2所示。

從表3.1-2可以看出，情景1條件下，崔家營、興隆水庫實施生態(tài)調(diào)度后，通航時間分別減少6天和18天，通航保證率分別降低1.64%和4.93%；情景2條件下，崔家營、雅口、興隆水庫實施生態(tài)調(diào)度后，通航時間分別減少6天、29天和22天，通航保證率分別降低1.64%、7.95%和6.03%；情景3條件下，崔家營、碾盤山、興隆水庫實施生態(tài)調(diào)度后，通航時間分別減少6天、27天和27天，通航保證率分別降低1.64%、7.40%和7.40%；情景4條件下，崔家營、雅口、碾盤山、興隆水庫實施生態(tài)調(diào)度后，通航時間分別減少6天、29天30天和29天，通航保證率分別降低1.64%、7.95%、8.22%和7.95%。

從計算結(jié)果可以看出，隨著梯級水庫的不斷建成投運(yùn)，梯級聯(lián)合生態(tài)調(diào)度方案實施對各水庫通航保證率影響程度也有所增加，其原因同樣是總放空和回蓄庫容的增加，延長了梯級水庫放空和回蓄所需時間，從而對航運(yùn)影響增大。另外，崔家營水庫航運(yùn)影響相對較小，這是因為在確定聯(lián)合生態(tài)調(diào)度方案時，對于天然洪水無法滿足魚類產(chǎn)卵所需漲水幅度條件，通過崔家營水庫進(jìn)行調(diào)蓄達(dá)到要求，因此，崔家營水庫不必放空，從而減少了其應(yīng)放空敞泄帶來的航運(yùn)效益損失。

四、總結(jié)

本章依據(jù)長序列模擬調(diào)度結(jié)果，定量分析了不同情景下，實施聯(lián)合生態(tài)調(diào)度方案對梯級發(fā)電量和各庫通航保證率的影響，結(jié)果表明，隨著梯級水庫的建成投運(yùn)，梯級放空和回蓄庫容加大，增加了水庫放空或回蓄的時間，從而增加了對梯級發(fā)電量和各庫通航保障率的影響。不同情景下，生態(tài)聯(lián)合調(diào)度對梯級年發(fā)電量的影響在3.75～8.63%之間，對各庫通航保證率影響時間在20～30天；總體來看，由于生態(tài)補(bǔ)償調(diào)度需要水庫敞泄，對梯級發(fā)電量和通航保證率影響加大，但仍處于可接受范圍，從保護(hù)漢江中下游生態(tài)環(huán)境和魚類資料角度出發(fā)，實施聯(lián)合生態(tài)調(diào)度時必要的也是可行的。