1长江水利委员会陆水试验枢纽管理局；2 国网赤壁市供电公司
摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，水利资源在我国十分重视。针对传统水库调度忽视流域生态环境保护，破坏河流生态系统稳定性的问题，采用增加生态因子考虑的方式来改进传统水库调度，协调社会经济效益与生态效益，保护物种多样性，满足河流自净需求，恢复自然水文情势，防止水体污染。综述水库生态调度的内涵、任务目标、分类以及常规调度模型与优化调度模型的建模及求解方法，包括比较各优化算法的优缺点。研究建议将基于预报的水库群联合生态调度作为研究重点，利于推动水库生态调度的发展。
关键词：水库生态调度；水量；水质；生境；水生生物；综述
引言
水库生态调度在传统调度基础上增加生态因子的考虑，以改善流域生态环境为目标，优化水资源的可持续利用性，代表水库调度最新进展。综述水库生态调度的内涵、算法及研究热点现状，包括探讨如何完善调度方法、制定统一评价标准及规范化实施流程等问题。建议以完善生态调度体系作为首要目标，进行多方面的研究与探索，有利于推动水库生态调度的整体提高，加强流域整体环境的改善与管理，使其趋于更优发展方向。
1水库生态调度内涵
为了协调水库社会经济目标与生态之间的关系，保证水利工程可持续发展，国内外学者相继提出开展水库生态调度。生态调度在满足人们基本需水要求的前提下，要最大程度的保证生态系统的需水要求。水库生态调度应该协调生态需水与社会经济需水的矛盾，恢复河流生态系统。水利工程的建设和运行会引起生物适应性变化，水库生态调度需要同时考虑新环境下河流和生物生态需水要求，并兼顾防洪、发电、供水、航运等多种社会经济任务，分层次建立不同时期、不同区域的调度目标及约束条件，维持河流健康可持续发展。
2水库生态调度的现状
2.1以水质为目标的生态调度
为调节水库水温和溶解氧的平衡，科学家们合理利用泄水建筑物、调整水库下泄方式并建立相关的工程辅助措施。南非的mohale大坝设计采用多层泄水设施，适当延长溢流时间，降低下泄的最大流量，调节泄入下游生态系统的水温和溶解氧水平。进行生态调度时，有时会采取不同水层的放水方式达到改善下游水质的目的。研究了水库调度与营养物消减之间的关系，提出结合水库的防洪调度，采用底层放水的方式去除营养负荷，从而做到防洪调度兼顾富营养化控制。则采用叠梁门方案选取丰满水库的表层水，对水库水温进行调整，分层取水措施能提高下泄水温，避免低温水下泄的问题，改善河流鱼类的生长繁殖条件。研究表明：增加丹江口水库枯水期下泄流量和三峡电站减少枯水期下泄流量的联合调度，降低了汉江水华发生的概率。哥伦比亚流域大马哈鱼因长期暴露在大坝下游气体过饱和的下泄水体中，常出现气泡病，通过修改大坝调度方法，有效降低大坝下游水体气体饱和度，缓解大马哈鱼气泡病症的发生。研究以宜昌水文站日流量作为三峡水库的入库流量，模拟三峡－葛洲坝梯级水库正常运行后的泄流过程，结果表明梯级水库调度改变了下游水文情势，改善了生态水文因子及其生态环境。通过某大坝下泄流量的调度方式使大坝下游河流藻类发生水华的生境条件被破坏，从而降低水华发生概率。研究发现三峡水库蓄水后支流水华频发，严重影响了库区支流的水环境，开展水库生态调度后，改变了支流水体之间的水动力条件，有效地防控了水库支流水华的发生。
2.2做好水体泥沙淤积问题的处理
水体中的泥沙问题严重存在，且长期对水库造成影响。综合来讲，水体泥沙淤积问题主要对河床造成重要影响；如泥沙淤积而沉淀于河床造成水库河床抬高及影响库容，且对河床淤积的清理也造成了一定经济损失，同时，水库河床淤积等问题，也造成了水库大坝工程寿命及运行安全问题。
故，在水生态调度中，应采取“排浑蓄清”及调节水库泄水流量的方式控制水土中泥沙含量，减少对库容及下游河床的不利影响，实现防洪及兴利的目的。
2.3开展水库生态调度管理研究操作
我国在生态调度管理研究方面的起步较晚，但取得的成就却很明显。相关工作人员需要从小型水库调度经济效益和生态环境效益角度着手，让整个水库生态调度管理模型得到更好建设。首先，需要开展水库生态调度适应性管理技术研究。在该项操作之中，人们需要利用工程及非工程措施，让水库修建运用所造成的负面生态效应得到充分缓解。为了确保研究效果，相应的管理技术措施同样也是水库生态调度研究的热点内容。想要将坝体对河流的阻隔作用展示出来，人们可以通过修建鱼道等措施来实施。如果库区这种出现明显的泥沙淤积现象，工作人员可以借助于“蓄清排浊”操作，将库区淤积问题解除。其次，开展有效的水库生态调度保障体系和危机管理工作。近年来，由于我国在该方面研究投入了很多新的力量，让实际防洪、兴利和生态等问题得到进一步解决。为了能够更好地将水库生态调度保障体系和管理制度顺利实施，人们需要从相关规定和政策角度着手，实现水库生态调度管理的合理完善。
2.4水库生态调度的实施优势
进入生态文明时代，为保障社会经济可持续发展，优先考虑生态环境需水，实施水库生态调度除其本身的模型建立、约束条件和模型求解等优势外，也是水资源系统规划和管理的新内容，是高效开发利用水能资源、促进人与河流和谐发展的新举措。
3生态调度的研究展望
在过去几十年里，生态调度研究逐渐受到各界人士的重视，其研究内容也发生着深刻的变化。早期的研究主要以单因子生态调度为主，即以满足下游河道最小生态环境流量为目标进行的生态调度。考虑生态问题比较片面单一，主要通过增加水量以改善水质。随着理论研究的深入和生态调度实践经验的累积，水库调度方式也越来越丰富，梯级调度、联合调度、分层取水调度等手段越来越多地应用在水库调度实践中。虽然生态调度研究已取得一系列的成果，但是对生态调度物理机制的研究仍旧匮乏，大量基于经验统计的生态调度工作难以从本质上解决经济发展与生态效益之间的矛盾，因此从机理层面构建生态调度模型是目前亟待解决的问题，也将成为生态调度领域的新热点。此外，如何对生态调度的效果特别是对水生态系统健康的效果进行量化，也是当今亟待解决的现实问题。
结语
我国已建成水库约8．5万座，传统调度造成生态环境的破坏限制国家社会发展。实施生态调度是改善环境、建立人与环境和谐相处的必然选择。宏观上把握方向、微观上分析具体情况，是基本实施规则。尽管已对于其内涵、求解做出大量研究，但在应用方面缺乏实践，未形成完整体系。以理论基础指导实施，以结果评价理论合理性，形成多层次耦合的检测反馈机制以完善生态调度体系，更利于整体发展，是修复受损流域，良化环境发展，加强水资源可持续性利用的整体研究方向。
参考文献：
［1］朱爱民，李嗣新，胡俊，等．三峡水库支流拟多甲藻水华的形成机制［J］．生态学报，2014，34（11）：3071－3080．
［2］姚仕明，卢金友．三峡水库蓄水运用前后坝下游水沙输移特性研究［J］．水力发电学报，2011，30（3）：117－123．
［3］杨志，陶江平，唐会元，等．三峡水库运行后库区鱼类资源变化及保护研究［J］．人民长江，2012，43（10）：62－67．
［4］赵越，周建中，许可，等．保护四大家鱼产卵的三峡水库生态调度研究［J］．四川大学学报（工程科学版），2012，44（4）：45－50．