水库生态调度课件.ppt

1、水库的生态调度水库的生态调度 现行水库的管理制度和调度运行模现行水库的管理制度和调度运行模式主要是考虑如何处理、协调防洪和兴式主要是考虑如何处理、协调防洪和兴利的矛盾以及利益。忽视了水库下游及利的矛盾以及利益。忽视了水库下游及库区的生态系统需求库区的生态系统需求,对河流生态系统对河流生态系统造成了严重的影响。造成了严重的影响。大坝对于河流生态系统的影响大坝对于河流生态系统的影响大坝与水库本身带来的负面影响大坝与水库本身带来的负面影响,造成大坝上下游河流地貌造成大坝上下游河流地貌特征的变化特征的变化在大坝运行过程中对生态系统的胁迫在大坝运行过程中对生态系统的胁迫,造成自然水文周期的造成自然水文周

2、期的人工化人工化 为了减轻大坝对河流生态的负面影响为了减轻大坝对河流生态的负面影响,应改变现行的水库调度方式应改变现行的水库调度方式使其对河流的影响降到最小程度。使其对河流的影响降到最小程度。水库生态调度的概念水库生态调度的概念 目前学术界对目前学术界对“生态调度生态调度”各自提出了自己的观点各自提出了自己的观点,但还没有给出十分但还没有给出十分明确的定义。明确的定义。针对宏观的水资源配置和调度中的生态问题而言，生态调度是水针对宏观的水资源配置和调度中的生态问题而言，生态调度是水库在发挥各种经济效益、社会效益的同时发挥最优的生态效益。库在发挥各种经济效益、社会效益的同时发挥最优的生态效益。（汪

3、恕诚汪恕诚）以水库多目标调度而言，生态调度指在实现防洪、发电、供以水库多目标调度而言，生态调度指在实现防洪、发电、供水、灌溉、航运等社会经济多种目标的前提下水、灌溉、航运等社会经济多种目标的前提下,兼顾河流生态系统兼顾河流生态系统需求的水库调度方法。（需求的水库调度方法。（董哲仁董哲仁）在满足坝下游生态保护和库区水环境保护要求的基础上。充分在满足坝下游生态保护和库区水环境保护要求的基础上。充分发挥水库的防洪、发电、灌溉、供水、航运、旅游等各项功能发挥水库的防洪、发电、灌溉、供水、航运、旅游等各项功能,使使水库对坝下游生态和库区水环境造成的负面影响控制在可承受的范水库对坝下游生态和库区水环境造成

4、的负面影响控制在可承受的范围内围内,并逐步修复生态与环境系统并逐步修复生态与环境系统。（蔡其华蔡其华）水库生态调度核心内容水库生态调度核心内容 将生态因素纳入到现行将生态因素纳入到现行的水利工程调度中去的水利工程调度中去,并将并将其提到相应的高度其提到相应的高度,根据具根据具体的工程特点制定相应的体的工程特点制定相应的生态调度方案。生态调度生态调度方案。生态调度是水库调度发展的最新阶是水库调度发展的最新阶段段,并自始至终贯穿着生态并自始至终贯穿着生态与环境问题与环境问题,以满足流域水以满足流域水资源优化调度和河流生态资源优化调度和河流生态健康为目标。健康为目标。生态调度的基本准则生态调度的基本

5、准则（一）近自然的水流情势恢复准则（一）近自然的水流情势恢复准则 理论上，恢复河流的自然水流情势是恢复河流生态完理论上，恢复河流的自然水流情势是恢复河流生态完整性的根本手段。但由于人类社会的发展深刻地改变了整性的根本手段。但由于人类社会的发展深刻地改变了河流生态系统的结构，完全恢复河流自然水流情势已经河流生态系统的结构，完全恢复河流自然水流情势已经不可能，只能在充分了解河流水流情势与河流生态响应不可能，只能在充分了解河流水流情势与河流生态响应关系和权衡社会经济可承受力的基础上，尽可能地保留关系和权衡社会经济可承受力的基础上，尽可能地保留对河流生态系统影响重大的流量组分来最大限度地塑造对河流生态

6、系统影响重大的流量组分来最大限度地塑造近自然的水流情势，尽可能地恢复河流的生态完整性。近自然的水流情势，尽可能地恢复河流的生态完整性。这也就是生态调度的现实准则这也就是生态调度的现实准则-近自然水流情势恢复。近自然水流情势恢复。（二）因地、因时、因物种制宜的原则（二）因地、因时、因物种制宜的原则 由于世界上每条河流都具有自身的独有的特征，同时又由于世界上每条河流都具有自身的独有的特征，同时又支撑着不同发展水平、不同社会文化传统的人类社会，使支撑着不同发展水平、不同社会文化传统的人类社会，使得每条河流所受胁迫类型和程度及其组合各不相同，水流得每条河流所受胁迫类型和程度及其组合各不相同，水流情势中

7、受影响的特定流量组分及程度各异，最终河流中受情势中受影响的特定流量组分及程度各异，最终河流中受影响的物种以及受影响的生活史阶段各不相同。在生态调影响的物种以及受影响的生活史阶段各不相同。在生态调度实践中，所需要解决的问题也便不同。度实践中，所需要解决的问题也便不同。因此，生态调度目标设置必须因时、因地、因物种而异，因此，生态调度目标设置必须因时、因地、因物种而异，通过对各类流量事件及其生态效应的识别，确定特定的生通过对各类流量事件及其生态效应的识别，确定特定的生态流量组分，生态调度目标设置的合理性是决定生态调度态流量组分，生态调度目标设置的合理性是决定生态调度成功的关键。成功的关键。国内生态调

8、度的典型案例国内生态调度的典型案例（1 1）珠江压咸补淡应急调水）珠江压咸补淡应急调水 近年来，珠江流域持续降雨偏少、来水偏枯，珠江口咸潮上溯不断加近年来，珠江流域持续降雨偏少、来水偏枯，珠江口咸潮上溯不断加剧，严重威胁澳门、珠海等珠江三角洲地区居民的饮用水安全。国家防总、剧，严重威胁澳门、珠海等珠江三角洲地区居民的饮用水安全。国家防总、水利部连续组织实施了水利部连续组织实施了 2005、2006年珠江压咸补淡应急调水，年珠江压咸补淡应急调水，2006-2008年转为枯水期珠江骨干水库统一调度。调度中针对龙头水库采取先蓄年转为枯水期珠江骨干水库统一调度。调度中针对龙头水库采取先蓄后补，保证调度

9、水量的方法，调度策略采用后补，保证调度水量的方法，调度策略采用“避大潮、压小潮、多蓄淡避大潮、压小潮、多蓄淡”的方法，调度的方式采取的方法，调度的方式采取“月计划、旬调度、周调整、日跟踪月计划、旬调度、周调整、日跟踪”的方法，的方法，并每日跟踪，实施精细调度。压咸补淡调度的成功实施保障了澳门、珠海并每日跟踪，实施精细调度。压咸补淡调度的成功实施保障了澳门、珠海等城市的供水安全，通过不断总结经验，摸索洪水资源化与压咸补淡的结等城市的供水安全，通过不断总结经验，摸索洪水资源化与压咸补淡的结合，最大限度地减轻了龙头水库因调水而导致的经济损失，初步实现了供合，最大限度地减轻了龙头水库因调水而导致的经济

10、损失，初步实现了供水、发电、航运、生态等多方共赢的局面。水、发电、航运、生态等多方共赢的局面。（2 2）黄河调水调沙）黄河调水调沙 黄河是世界含沙量最高的冲积河流，其中下游平原河段具有黄河是世界含沙量最高的冲积河流，其中下游平原河段具有“水少沙水少沙多、水沙关系不协调多、水沙关系不协调”的特征，的特征，20世纪下半叶以来，上游来水显著减少，世纪下半叶以来，上游来水显著减少，特别是汛期水量大幅度减少，河道淤积和河槽萎缩成为河流最严重的不健特别是汛期水量大幅度减少，河道淤积和河槽萎缩成为河流最严重的不健康因素。康因素。为此，为此，20022004年黄河防总连续年黄河防总连续3年进行了调水调沙试验，

11、尝试利年进行了调水调沙试验，尝试利用水库联合调度塑造人工异重流排沙出库，利用人工扰沙技术促进河床泥用水库联合调度塑造人工异重流排沙出库，利用人工扰沙技术促进河床泥沙启动，实现河床下切、输沙入海。在成功试验的基础上，沙启动，实现河床下切、输沙入海。在成功试验的基础上，2005年调水年调水调沙由试验正式转入生产运用。调沙由试验正式转入生产运用。2007年年6月月19日至日至7月月7日，黄河防总按照日，黄河防总按照洪水资源化和水沙联合调控的思路，精心调度万家寨、三门峡、小浪底等洪水资源化和水沙联合调控的思路，精心调度万家寨、三门峡、小浪底等水库，再次成功实施调水调沙。此次洪峰是近水库，再次成功实施调

12、水调沙。此次洪峰是近10 年来下游河道通过的最年来下游河道通过的最大洪峰，下游主河槽得到全线冲刷，而且还漫灌了黄河口湿地，为湿地保大洪峰，下游主河槽得到全线冲刷，而且还漫灌了黄河口湿地，为湿地保护及时补充了淡水资源。护及时补充了淡水资源。（3 3）塔里木河生态应急输水）塔里木河生态应急输水 塔里木河是我国最大的内陆河，塔里木河是我国最大的内陆河，国内流域面积国内流域面积99.6万万km2，多年平均，多年平均径流量径流量398.3亿亿m3。水资源的无序开。水资源的无序开发和低效利用使源流向干流输送的水发和低效利用使源流向干流输送的水量逐年减少。下游近量逐年减少。下游近400km的河道断的河道断流

13、，尾闾台特玛湖干涸，导致沿河大流，尾闾台特玛湖干涸，导致沿河大片胡杨林死亡，绿色走廊濒临毁灭，片胡杨林死亡，绿色走廊濒临毁灭，位于河道东西两侧的库鲁克沙漠和塔位于河道东西两侧的库鲁克沙漠和塔克拉玛干沙漠呈现紧逼的合龙态势。克拉玛干沙漠呈现紧逼的合龙态势。为了解决出现的情况，流域管理机构为了解决出现的情况，流域管理机构充分利用了开都河充分利用了开都河19962005年连续年连续的丰水年景的有利条件，的丰水年景的有利条件，2000年开始年开始从博斯腾湖向塔里木河下游河道应急从博斯腾湖向塔里木河下游河道应急生态输水生态输水,到到2005年共实施了年共实施了7次应急次应急输水，输水总量达输水，输水总量

14、达20.42亿立方米，取亿立方米，取得了良好的生态恢复效果。得了良好的生态恢复效果。（4 4）扎龙湿地应急补水）扎龙湿地应急补水 扎龙湿地为乌裕尔河下游失去主河道后扎龙湿地为乌裕尔河下游失去主河道后漫溢而成的典型芦苇沼泽湿地，面积约漫溢而成的典型芦苇沼泽湿地，面积约21万万hm2,1987年在此建立起国家级自然保年在此建立起国家级自然保护区，主要保护对象为丹顶鹤等珍禽及湿护区，主要保护对象为丹顶鹤等珍禽及湿地生态系统。近年来受到自然因素及人类地生态系统。近年来受到自然因素及人类活动影响，进入湿地水量呈减少趋势，特活动影响，进入湿地水量呈减少趋势，特别是遇连续枯水年，湿地水面急剧减少，别是遇连续

15、枯水年，湿地水面急剧减少，部分沼泽干涸，严重威胁湿地生态健康。部分沼泽干涸，严重威胁湿地生态健康。为避免因湿地缺水引发的生态危机，自为避免因湿地缺水引发的生态危机，自2001-2005年黑龙江省连续实施了扎龙湿年黑龙江省连续实施了扎龙湿地应急补水，累计补水约地应急补水，累计补水约9.5亿亿m3。每年。每年补水时段为补水时段为4-10月，视来水情况分汛前和月，视来水情况分汛前和汛后两个阶段进行，主要采用人造洪峰补汛后两个阶段进行，主要采用人造洪峰补水和间隔性补水两种方式进行补水。扎龙水和间隔性补水两种方式进行补水。扎龙湿地补水后，有效遏制了湿地萎缩现象，湿地补水后，有效遏制了湿地萎缩现象，湿地水

16、禽的水量与种类相比于补水前大大湿地水禽的水量与种类相比于补水前大大提高，对水禽生境质量有明显改善。提高，对水禽生境质量有明显改善。结论结论 生态调度生态调度是流域综合管理的重要手段，是实现河流生态修复的是流域综合管理的重要手段，是实现河流生态修复的重要措施。我国现阶段严峻的河流生态问题促进了我国生态调度重要措施。我国现阶段严峻的河流生态问题促进了我国生态调度实践的开展。但生态调度水平的高低受制于流域综合管理的水平，实践的开展。但生态调度水平的高低受制于流域综合管理的水平，我国现阶段较低的流域综合管理水平决定了我国的生态调度尚处我国现阶段较低的流域综合管理水平决定了我国的生态调度尚处于初级阶段，

17、未来需逐步从应急性生态调度过渡到日常性制度化于初级阶段，未来需逐步从应急性生态调度过渡到日常性制度化的生态调度。的生态调度。在此过程中，应该有选择地吸收国外的生态调度经验，遵循近在此过程中，应该有选择地吸收国外的生态调度经验，遵循近自然水流情势和因地因时因物种制宜的基本准则，充分重视对生自然水流情势和因地因时因物种制宜的基本准则，充分重视对生态调度阶段性特征的认识，制定适合国情的近期和远期目标，开态调度阶段性特征的认识，制定适合国情的近期和远期目标，开展适合我国特色的生态调度调控理论及技术方法研究，逐步建立展适合我国特色的生态调度调控理论及技术方法研究，逐步建立起面向河流生态健康的长效机制，积

18、极稳妥地推进生态调度工作。起面向河流生态健康的长效机制，积极稳妥地推进生态调度工作。水银行水银行概念：水银行（概念：水银行（WaterWaterbanks)banks)，顾名思，顾名思意即与水有关的银行。水银行意即与水有关的银行。水银行(Water(Waterbanks)banks)目前还没有一个严格的定义，它是目前还没有一个严格的定义，它是国外一些发达国家在水资源调配或水权运国外一些发达国家在水资源调配或水权运作中使用的一种配置手段。即把水当成货作中使用的一种配置手段。即把水当成货币，把多余的水存储起来。既然是银行，币，把多余的水存储起来。既然是银行，一定有人存，也会有人取，更会有人贷，一定

19、有人存，也会有人取，更会有人贷，贷的利息高于存的利息。储户获取利息，贷的利息高于存的利息。储户获取利息，银行获取存贷之间的利息差，水银行也如银行获取存贷之间的利息差，水银行也如此操作。此操作。人们对于金钱大都有节约的意识，把多余的钱存进银行。可是人们对人们对于金钱大都有节约的意识，把多余的钱存进银行。可是人们对于水节约的意识却并不是很强，如果人们把水当成货币，多余的时候存进于水节约的意识却并不是很强，如果人们把水当成货币，多余的时候存进“水银行水银行”，需要的时候取出来，水资源将会得到更好的支配和利用。然，需要的时候取出来，水资源将会得到更好的支配和利用。然而，而，“水银行水银行”并非纸上谈兵

20、，当前，国际上已有一些国家开设了并非纸上谈兵，当前，国际上已有一些国家开设了“水银水银行行”，并利用，并利用“水银行水银行”进行存水和贷水，优化了水资源的时空配置。进行存水和贷水，优化了水资源的时空配置。“水银行水银行”的种类及其存储价格的种类及其存储价格 根据交换水的类型，根据交换水的类型，“水银行水银行”分为两类，分为两类，第一类第一类是处理天然流是处理天然流动的水，一般是指来源于河流、小溪或地表处的地表水，这种水在动的水，一般是指来源于河流、小溪或地表处的地表水，这种水在“水银行水银行”中存在的形式是其相应的水权。水的交换通过水市场水中存在的形式是其相应的水权。水的交换通过水市场水权的买

21、卖来实现。权的买卖来实现。另一类另一类就是储蓄水，就是存储在水库或者是地下就是储蓄水，就是存储在水库或者是地下并用于借贷交换的水，这种并用于借贷交换的水，这种“水银行水银行”所代表的水体不具有流动性，所代表的水体不具有流动性，买卖相对稳定。买卖相对稳定。“水银行水银行”管理部门在水资源管理委员会同意下，制定管理部门在水资源管理委员会同意下，制定“水银行水银行”存取交换的存取交换的价格价格，价格必须合适，才能使水的存取正常进行，每个具体，价格必须合适，才能使水的存取正常进行，每个具体的的“水银行水银行”的水的存取价格都不相同，主要取决于水将在哪里被利用。的水的存取价格都不相同，主要取决于水将在哪

22、里被利用。“水银行水银行”管理部门和水资源管理委员会通过管理部门和水资源管理委员会通过“水银行水银行”的存取收取借的存取收取借贷差利润，利润的收取一方面用于贷差利润，利润的收取一方面用于“水银行水银行”的管理维护，另一方面用的管理维护，另一方面用于其它水利项目的投资来源。于其它水利项目的投资来源。“水银行水银行”的实例的实例 1991 年，美国加州历经五年的干旱，州政府设立了加州水银年，美国加州历经五年的干旱，州政府设立了加州水银行，并利用行，并利用水银行水银行进行救旱。在干旱期水银行进入水市场，农民进行救旱。在干旱期水银行进入水市场，农民购入灌溉水、或抽取地下水、或从水库引用剩余水等，并由水

23、银购入灌溉水、或抽取地下水、或从水库引用剩余水等，并由水银行制定一固定且高于卖水价的售水价，将水售给需水用户。行制定一固定且高于卖水价的售水价，将水售给需水用户。美国爱达荷州州议会指导州水资源局在美国爱达荷州州议会指导州水资源局在1979年成立年成立水银行水银行。其运作方式是沿袭其运作方式是沿袭20世纪世纪30年代民间运河公司经营租赁水池的管年代民间运河公司经营租赁水池的管理方式，在租赁水池中贮存农业多余的水资源，并给缺水用户供理方式，在租赁水池中贮存农业多余的水资源，并给缺水用户供水，在不涉及水权交易的情况下，利用民间运河进行水量输运，水，在不涉及水权交易的情况下，利用民间运河进行水量输运，

24、调配地区工业、农业、公共用水，大幅度降低水资源的运输成本，调配地区工业、农业、公共用水，大幅度降低水资源的运输成本，并提高了水资源交易的时效性。并提高了水资源交易的时效性。美国德州美国德州(Texas)位于干旱的沙漠地区，早年即有许多私人的水位于干旱的沙漠地区，早年即有许多私人的水利公司存在，利公司存在，1993 年在州政府的建议下成立了美国德州年在州政府的建议下成立了美国德州水银行水银行。德。德州水银行与爱达荷州或加州水银行的运作方式截然不同，德州水银州水银行与爱达荷州或加州水银行的运作方式截然不同，德州水银行的宗旨为：行的宗旨为：“避免干旱发生，并使水市场交易更为活泼避免干旱发生，并使水市

25、场交易更为活泼”。所以。所以水银行成为水资源买主与卖者之间的中介机制，买卖双方只要向该水银行成为水资源买主与卖者之间的中介机制，买卖双方只要向该州的自然资源保护委员会提出申请，就可以暂时或永久移转水权或州的自然资源保护委员会提出申请，就可以暂时或永久移转水权或所持有的水量。亦即德州水银行提供各种水价和其它必要的交易信所持有的水量。亦即德州水银行提供各种水价和其它必要的交易信息，活化水市场的信息交流，并进行执法把关。息，活化水市场的信息交流，并进行执法把关。英国伦敦使用含水层的人工补给进行干旱水资源管理。该城市使英国伦敦使用含水层的人工补给进行干旱水资源管理。该城市使用地下含水层作为实体的用地下

26、含水层作为实体的“水银行水银行”。Enfield/Haringcy 人工补给人工补给工程是工程是Thames水务公司为缓解伦敦干旱缺水，满足伦敦用水紧张局水务公司为缓解伦敦干旱缺水，满足伦敦用水紧张局面而进行的几个地下水战略工程的一项重要的举措。该工程由新建的面而进行的几个地下水战略工程的一项重要的举措。该工程由新建的14口补给井和现有的口补给井和现有的9口补给井组成。能提供战略水资源是口补给井组成。能提供战略水资源是90ML/d。提供的地下水水质满足英国或欧共体的有关法规标准。该工程不仅可提供的地下水水质满足英国或欧共体的有关法规标准。该工程不仅可以提供大量的供水水源，还是保持河流不断流重要

27、水源，产生了很大以提供大量的供水水源，还是保持河流不断流重要水源，产生了很大的生态价值。的生态价值。“水银行水银行”的意义的意义 水资源短缺不仅仅是我们国内的问题，而是全球性的危机。世界上水资源短缺不仅仅是我们国内的问题，而是全球性的危机。世界上有很多国家针对此问题采取了各种各样的措施。这些他山之石或许会有很多国家针对此问题采取了各种各样的措施。这些他山之石或许会对我们有所启发。对我们有所启发。“水银行水银行”通过协调水资源买方与卖方间的不同需通过协调水资源买方与卖方间的不同需求，使水资源的时空配置发生改变，一方面，优化了水资源的配置，求，使水资源的时空配置发生改变，一方面，优化了水资源的配置

28、，使水资源流向能发挥更大效益的地方，另一方面，使水资源流向能发挥更大效益的地方，另一方面，“水银行水银行”通过存通过存贷水的水价差获取银行利润，达到以水养水的目的。贷水的水价差获取银行利润，达到以水养水的目的。“水银行水银行”在我国有着非常广阔的前景。目前许多城市农业用水量比在我国有着非常广阔的前景。目前许多城市农业用水量比城市用水量多，农业这部分水便宜，国家供得也特别多，其中存在着较城市用水量多，农业这部分水便宜，国家供得也特别多，其中存在着较大的浪费。如果把剩余的水存在大的浪费。如果把剩余的水存在“水银行水银行”，“水银行水银行”再把它卖给缺再把它卖给缺水的地方或城市，这样便自然调节了水的差价，并达到了节水的目的。水的地方或城市，这样便自然调节了水的差价，并达到了节水的目的。我国北方缺水城市多，每年降水又集中在夏季的我国北方缺水城市多，每年降水又集中在夏季的3个月内。由于没个月内。由于没有大量配套的雨水收集系统，每年有上亿立方米的雨水白白流走。因此，有大量配套的雨水收集系统，每年有上亿立方米的雨水白白流走。因此，专家提议建设专家提议建设“水银行水银行”，雨季蓄水，旱季调水。，雨季蓄水，旱季调水。