大连地区季节性缺水河流逐月生态保障率的设定和应用

文章基于逐月生态保障率评价指标体系,以河流水功能区划、水生态保护、生境条件以及河流时态作为评价指标,对大连地区季节性缺水河流进行逐月生态保障率的设定。结果表明:相比于传统逐月生态保证率设定方式,这种方法更能准确地发映北方地区季节性河流生态需水特点,可为北方缺水型河流水生态调控提供更为科学的参考依据。

基于水情变化的河流生态流量阈值及多时间尺度保障率计算

为加强河流生态流量阈值及保障率计算对天然水文情势变化的适应性,提出了基于水文集合分位数的生态流量计算方法。根据河流长序列实测径流数据,在年际和年内划分不同水文情景,基于生态流量水文集合的中位数和下四分位数确定年内汛期、非汛期生态流量阈值下限,以丰、平水年组的计算结果分别作为平、枯水年组的生态流量理想值,结合生态流量中长期和短期保障率,计算分析河流在不同时间尺度下的生态流量保障程度。抚河下游应用结果表明:综合水情变化的生态流量阈值和多时间尺度保障率分析方法能够更好地适应天然河流年际和年内水情变化,更准确识别河流水文健康状况;丰、平、枯水年组抚河下游年均生态流量阈值下限分别为156.49、90.43、29.54 m 3/s;不同时间尺度下抚河下游生态流量的保障程度均较低,中长期保障率大于短期保障率,中长期和短期保障率分别为63.64%~93.11%、42.50%~91.85%。

基于耦合随机排序SCE算法的多目标生态调度研究

针对水库优化调度问题的多维性、非线性和强约束性特点,提出了耦合SCE算法与随机排序法的SCE-SR算法。在进行个体比较时综合考虑目标函数值和约束违反量,以实现群体优劣排序。同时,在迭代进化过程中加入精英保留机制,保证优化结果为可行解。将SCE-SR算法应用于三峡水库的优化调度研究,以发电量最大为经济目标及生态保障率最大为优化目标,基于水文学法量化下游河道生态流量适宜区间,并与遗传算法结果进行比较。结果表明:SCE-SR算法相较于遗传算法计算结果更优,枯水年SCE-SR算法所得年发电量比遗传算法增加0.48%,生态保证率增加2.78%。SCE-SR算法在优化过程中简单易行,需要调整的参数少,有机结合确定性方法和随机性方法,能快速定位可行域,兼具全局收敛性与鲁棒性,避免了遗传算法易"早熟"的缺点,所得优化调度方案在对经济效益影响较小的同时能保证生态流量需求,为多约束的水库优化调度问题提供了新思路。