Page 22 - 2022年第53卷第1期

量和过程两方面改善河流生态状况。通过方案设置对社会经济和生态用水关系多次协调均衡，综合
方案 C 在较好满足流域经济发展需求、用水量增加的前提下，与现状 B 方案相比全年的生态流量能增
加 5%，其关键在于落实从水量配置到重点工程调控的水量，提高生态效益。
从年内水量过程看，控制断面非枯水期径流量显著大于枯水期，方案设置对枯水期的生态断面
流量均值影响不明显。其原因一方面是受气候特征影响，松花江流域最大的农业用户需水高度集中
在 5—9 月，因此需水调控增加枯季径流效果有限；另一方面，部分位于流域上游和支流的断面缺乏
工程调控手段，流域具备多年调节能力的蓄水工程非常少且承担发电任务，现状调度一定程度上已
经实现了丰枯间的径流调节，因此进一步增强流域丰枯调控的空间有限。
在完成上层调控模拟后，根据综合方案结果优化重点水库工程调度线，分析符合供水和生态保
障预期目标的实际调度依据。
3.3 下层模拟：重点工程优化调度 根据流域水量调控结果，选择具有较强调控能力的丰满水库开
展下层水利工程优化调度分析。不同流域水量调控方案下的丰满水库出入流水量平衡如表 5 所示。从

水库下泄水量结果看，经济优先的 PD 方案总出流量最小，生态优先的 ED 方案总出流量最大，而 C
方案总体在上述方案之间。

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表 5 丰满水库入流以及供水量分析表 （单位：亿 m ）
水量 B PD ED PE EE C
总入流 118.5 117.3 119.8 118.2 119.1 118.9
水库直供 4.6 8.0 4.1 7.4 4.8 6.4
下泄水量 109.4 105.0 110.2 106.3 109.2 107.6
总出流量 114.0 113.0 114.3 113.7 114.0 114.0
注：表中的供水量为从水库直接供给给用户的水量，不包括下游引水工程供水水量。

以综合方案 C 结果为基础，按照文献 ［15］ 提
出的调度线优化计算原则，以表 5 中上层模拟得
出的入库水量，按照满足丰满水库生态流量下泄
要求 150 m /s 为约束，尽可能满足供水目标并提高 库容/亿 m 3
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供水量的要求，对丰满水库建立生态调度线优化
模型。采用粒子群算法（PSO）优化调度线，实现满
足生态流量约束供水计算，以现状为基础设定初
始调度线，通过多次反复迭代寻找最优值。按照
图 5 丰满水库生态调度线优化结果
长系列入流优化得出符合综合方案 C 总体目标下
的水库生态调度线结果如图 5 所示。
从调度线优化结果可以看出，考虑天然径流大，汛期对生态流量控制要求较低，生态调度线取
值由低至高，以保障供水目标为主。汛后初期阶段，径流减少、水库蓄水较多，保障生态流量的能
力强，为了确保后续供水期的重要供水目标，生态调度线进一步提高。随着蓄水量逐步降低，生态
调度线逐步下降。到次年 3 月水库蓄水量进一步降低，经济生态竞争关系加剧，生态调度线调整至
最低，在保障生活需水的条件下尽可能满足生态泄流要求。4 月进入桃花汛阶段，河道径流相对较
大，生态流量压力减小，生态调度线适度提高，为后续用水高峰期囤蓄水量，提高供水满足程度。5
月进入农业灌溉泡田用水高峰期，供水压力增大，根据农业和生态优先级关系，生态调度线再度提
高，确保农业不大规模缺水。总体而言，优化调度线后，可以使调度规则能适应不同来水条件，满
足总体水量调控目标，实现经济和生态的均衡协调。
选择 2006 年实际来水，采用优化后的调度线实施水库年内日尺度过程调度，结果如图 6 所示。
从过程看，春季到汛前时期是调度难度最大的时期。5 月是松花江流域生态调度的关键期，经济生态
难以兼顾；而 4 月由于有桃花汛来水比较稳定，同时农业需水非常低，保障压力较小。因此，正常

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