水庫(kù)汛限水位優(yōu)化影響因素綜述

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1、水庫(kù)汛限水位優(yōu)化影響因素綜述摘要：結(jié)合我國(guó)當(dāng)前及以后一段時(shí)期的水資源緊缺形勢(shì)，論述了通過優(yōu)化大型水庫(kù)汛限水位緩解當(dāng)前水危機(jī)積極意義，通過對(duì)與汛限水位優(yōu)化有關(guān)因素的分析，指出了挖掘水庫(kù)攔蓄洪水的潛力點(diǎn)和制約因素，并對(duì)今后的工作進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：水庫(kù)；汛限水位；優(yōu)化汛限水位是為預(yù)防可能出現(xiàn)的洪水、確保大壩及下游安全、水庫(kù)在汛期允許興利蓄水的上限水位。我國(guó)傳統(tǒng)的汛限水位是以概率和統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)，采用不考慮預(yù)報(bào)信息的情況下設(shè)定的。隨著人口的增加和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的年用水量不斷增加，水資源供需矛盾突顯。為了緩解當(dāng)前的水危機(jī)，國(guó)家在XX年提出了實(shí)現(xiàn)洪

2、水資源化的理念。調(diào)整汛限水位作為實(shí)現(xiàn)洪水資源化的重要手段，與水庫(kù)防洪風(fēng)險(xiǎn)緊密相連，將對(duì)經(jīng)濟(jì)、政治、社會(huì)、環(huán)境產(chǎn)生利害雙重性的影響。借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情對(duì)影響汛限水位調(diào)整的因素進(jìn)行綜合分析，有利于在水資源規(guī)劃方面兼顧當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，使有限的水資源更好地為可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。1水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀人類水資源開發(fā)共經(jīng)歷了傳統(tǒng)水利、工程水利和資源水利三個(gè)階段。我國(guó)自建國(guó)后進(jìn)入進(jìn)入工程水利階段以來采用外延性擴(kuò)建水利工程的方式增加供水，盡管經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展，卻遇到水資源開發(fā)利用方式粗放、水資源條件難堪重負(fù)的問題。以現(xiàn)行用水方式推算，我國(guó)到2030年用水最高峰

3、期將達(dá)8,800億立方米，將超過水資源、水環(huán)境承載力極限。強(qiáng)化節(jié)水措施、推進(jìn)資源水利發(fā)展在我國(guó)勢(shì)在必行。我國(guó)正處在加速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的特殊時(shí)期，快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不僅給資源水利的發(fā)展帶來了機(jī)遇，也帶來了挑戰(zhàn)。一方面，根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)，在2030年完成工業(yè)化之前，年需水總量還將逐年遞增；另一方面，節(jié)水技術(shù)的推廣是以資金和技術(shù)為支撐的循序漸進(jìn)發(fā)展的過程，在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)相對(duì)薄弱的情況下大躍進(jìn)式的推行節(jié)水，將增加發(fā)展成本、動(dòng)搖經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的基礎(chǔ)。通過適當(dāng)?shù)墓こ?、非工程措施，挖掘現(xiàn)有水庫(kù)的蓄洪潛力體現(xiàn)了資源水利的特點(diǎn)，有利于經(jīng)濟(jì)、快捷地緩解當(dāng)前水資源緊缺狀況，有

4、利于為節(jié)水技術(shù)的發(fā)展?fàn)幦「嗟臅r(shí)間和經(jīng)濟(jì)支持。2汛限水位挖掘的潛力點(diǎn)防洪標(biāo)準(zhǔn)水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)是通過設(shè)計(jì)洪水?dāng)?shù)值的大小體現(xiàn)的。我國(guó)目前采用的是以高緯度國(guó)家蘇聯(lián)為代表的萬(wàn)年一遇洪水和與中低緯度國(guó)家美國(guó)為代表的可能最大洪水（PMF）兩種標(biāo)準(zhǔn)中的最大者，實(shí)際上以蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)為主，山區(qū)和平原大型水庫(kù)分別采用萬(wàn)年一遇洪水、兩千年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防。蘇聯(lián)是高緯度國(guó)家，年最大洪水多以融雪為主形成，變差系數(shù)Cv較小，萬(wàn)年洪水僅為多年平均值的2飛倍。中國(guó)緯度較蘇聯(lián)的偏低，暴雨是形成洪水的主因，變差系數(shù)Cv較大，萬(wàn)年洪水為多年平均值的6~10倍，北方則高達(dá)14~30倍。對(duì)中

5、國(guó)河流近600年來歷次洪水的考證也證實(shí)，其中最大值接近于PMF，而PMF—般比萬(wàn)年洪水小10%?30%。一些學(xué)者己經(jīng)對(duì)我國(guó)在缺水的情況下仍套用蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)提出了質(zhì)疑。流域下墊面由于人類活動(dòng)的影響，流域的下墊面較以前發(fā)生了很大改變。1）直接影響建國(guó)初期所建的大型水庫(kù)是在全流域范圍根據(jù)氣候和特定的下墊面條件完成水文演算的。此后幾十年，水庫(kù)上游相繼建起的一系列蓄水建筑物使流域下墊面條件發(fā)生了改變，匯流成洪條件也相應(yīng)發(fā)生了改變。在上游工程防洪標(biāo)準(zhǔn)高于下游水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)的情況下，洪峰及時(shí)段洪量減少，峰現(xiàn)時(shí)間延后，水庫(kù)的防洪風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)降低。2）間接影響人類的生產(chǎn)

6、活動(dòng)也間接對(duì)徑流產(chǎn)生影響。一方面，農(nóng)作物增加了水分蒸騰，降低產(chǎn)流能力；另一方面，人們開采地下水和礦藏為接納降水騰空了地下庫(kù)容。山西一些地區(qū)由于采煤，地面河流已經(jīng)連年干涸。海河中西部平原近年該區(qū)發(fā)生量級(jí)20Omm的暴雨未發(fā)生大的撈災(zāi)，而相同量級(jí)降雨在20世紀(jì)60~70年代將造成相當(dāng)嚴(yán)重的災(zāi)情出現(xiàn)。目前國(guó)內(nèi)有關(guān)地下水庫(kù)的研究較少。分期汛限水位控制水庫(kù)汛限水位的確定與P頻率設(shè)計(jì)洪水及最大出庫(kù)流量有關(guān)。在最大出庫(kù)流量不變的情況下，在年際尺度上，根據(jù)P頻率設(shè)計(jì)洪水可確定出一個(gè)固定汛限水位值；在年內(nèi)尺度上，由于設(shè)計(jì)洪水只發(fā)生于汛期，可認(rèn)為汛前P頻率設(shè)計(jì)洪

7、水發(fā)生率為1，汛末為0,其間逐漸遞減，相應(yīng)的汛限水位可形成由低到高的曲線而水文風(fēng)險(xiǎn)不變。汛限水位動(dòng)態(tài)調(diào)控方法不但增加了水庫(kù)的興利庫(kù)容，在汛前將庫(kù)水位用至汛限水位以下的情況下，還可減小汛期的防汛風(fēng)險(xiǎn)。此外，國(guó)家在水庫(kù)加固中重視擴(kuò)大泄流能力也是汛限水位調(diào)整的有利因素。天氣預(yù)報(bào)水文專家龐炳東指出，汛限水位是水庫(kù)迎接設(shè)計(jì)洪水，而設(shè)計(jì)洪水并非每年都出現(xiàn)。過去由于天氣預(yù)報(bào)技術(shù)落后，無(wú)法對(duì)下一步可能發(fā)生的洪水進(jìn)行相對(duì)準(zhǔn)確的預(yù)估，水庫(kù)運(yùn)行控制時(shí)較為保守，往往為等待設(shè)計(jì)洪水，失去了蓄水機(jī)會(huì)。隨著天氣預(yù)報(bào)精度的提高，人們可以從物理成因角度去探求洪水成因，而不必把

8、注意力偏重于以概率和統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的小概率事件上。3汛限水位優(yōu)化的限制因素對(duì)失事水庫(kù)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，漫壩多發(fā)生于沒經(jīng)嚴(yán)格水文規(guī)劃的小型水庫(kù)，大型水庫(kù)發(fā)生率極小，滲流、