传统的水库调度,主要考虑协调除害与兴利的矛盾,注重发挥水库在防洪、发电、供水(灌溉)、航运等方面的作用,对其下游河流水环境及生态安全、库区水生态环境保护考虑较少。随着社会进步和治水思路的转变,人们越来越认识到生态环境保护的重要性,积极开展水库生态调度,以此减少筑坝带来的不利影响,维护河流健康,促进人水和谐,维持水资源的可持续发展。本文主要针对三峡水库蓄水运行后干支流水文情势发生巨大变化,库区支流水体水质恶化,非汛期易发生“水华”的现象,探索通过电站调峰运行所引起的干支流水体交换,促进支流中污染物的输移扩散,达到稀释污染物浓度的目的,从而改善支流水环境状况。通过建立耦合水质目标的三峡水库非汛期优化调度模型寻求发电目标和水质目标达到综合效益最优的三峡水库非汛期调度运行方式。主要内容包括以下几个方面:(1)通过稀释能够快速降低污染物在河流中的相对浓度,从而降低污染物对河流水环境的危害程度,电站调峰运行能够使支流变成“感潮河段”能够促进这种有利的稀释作用。在保守污染物质量守恒的基础上,本文提出以支流污染物浓度稀释比为指标评价支流水质,建立三峡库区一维水流模型研究不同库水位、谷荷流量、调峰幅度组合不同干支流污染物负荷对支流污染物浓度的影响,得出结论:降低库水位,加大电站调峰运行幅度能够增大干支流水体交换,加强支流水体紊动,促进支流污染物稀释扩散。(2)非汛期期间三峡电站调峰运行,通过分析,确定调峰运行影响支流污染物浓度稀释作用的主要因子为库水位、谷荷流量、调峰幅度、支流上游来流污染物浓度与支流初始污染物浓度之比a、长江干流污染物浓度与支流初始污染物浓度之比b,以此作为输入因子,应用BP神经网络模型原理,建立以库区支流污染物浓度稀释比α为目标的水质预测模型,经检验和误差分析,预测精度较高。(3)在常规发电调度模型基础上,应用前述建立的水质预测模型,增加库区支流污染物浓度最小的水质目标,建立耦合水质目标的三峡水库非汛期优化调度模型,采用基于模糊决策的遗传算法进行求解。根据典型年来流量和库区干支流污染物负荷,得到既能满足发电量要求,又能改善库区支流水质的三峡水库非汛期调度运行方式。