面向水資源常態(tài)與應(yīng)急綜合管理的水庫汛限旱限水位調(diào)整技術(shù)研究.pdf

1、在氣候變化和人類活動的影響下，我國水資源問題日益突出，洪澇和干旱災(zāi)害出現(xiàn)機率趨于頻繁，水資源供需矛盾愈加尖銳，致使經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展受到威脅。水庫作為一種能有效緩解洪澇災(zāi)害和保障供水的工程措施，在防洪和抗旱中具有重要的地位。水庫管理中傳統(tǒng)的治水理念著眼在“除害”和“興利”，水庫整個運行過程中防洪、供水、抗旱是割裂開來的，但實際上各個階段之間是相互聯(lián)系又相互轉(zhuǎn)化的。水庫要支撐區(qū)域經(jīng)濟的平穩(wěn)較快發(fā)展，關(guān)鍵在科學認識當下水文水資源情勢與問題

2、，對舊有水庫水資源管理模式與途徑進行改革創(chuàng)新，在水庫管理中實行常態(tài)與應(yīng)急綜合管理。
　　水庫從常態(tài)管理向抗旱應(yīng)急管理或者防洪應(yīng)急管理轉(zhuǎn)化過程中，必然存在狀態(tài)轉(zhuǎn)化的臨界特征值，即汛限水位和旱限水位。在管理實踐中，較多關(guān)注汛限水位的研究，采取的措施就會具有片面性和階段性的特點，非汛期的干旱預(yù)警和供水策略較為薄弱的技術(shù)方法研究無法與其進行時空上的良好銜接，在運行周期內(nèi)水庫的目標實現(xiàn)進程和質(zhì)量無法保證。本論文以水庫自身優(yōu)勢和面臨機會作為契

3、機，以轉(zhuǎn)變劣勢和應(yīng)對威脅作為構(gòu)建動力，以SWOT分析建議為導向，以6西格瑪(6Sigma)管理做方法論，構(gòu)建一種新型管理模式實現(xiàn)變化環(huán)境下水庫的常態(tài)與應(yīng)急統(tǒng)合管理，并對于橋水庫的旱限水位動態(tài)控制進行研究。主要成果如下:
　　(1)在水庫管理中引入SWOT分析法，對水庫管理中自身及外部條件進行組合匹配，分別針對SO、WO、ST和WT情況提出了相應(yīng)的策略建議。并選擇用6sigma方法對水庫管理流程進行改善，分析了水庫存在“陛能”和“能

4、力”的衡量尺度。
　　(2)針對水庫旱限水位控制方法展開探索性研究。對旱限水位控制流程提出改進，來水計算中加入了系統(tǒng)的變異診斷，并引入引水計算模塊對現(xiàn)行旱限水位確定方法進行有益補充和完善。在于橋水庫的應(yīng)用實例中，修正后水庫p=75％枯水年的設(shè)計來水為0.94億m3，可引水量6.372億m3，確定出于橋靜態(tài)旱限水位為16.65m。
　　(3)提出了旱限水位動態(tài)控制的概念，建議采用“預(yù)警期/旱限水位”數(shù)對的形式(Td，DL)來表

5、示水庫旱限水位，論述了基于潛在干旱期和干旱預(yù)警期的旱限水位年內(nèi)修正方法和基于水庫供水任務(wù)系統(tǒng)動力學模型的旱限水位年際修正方法。計算表明，2015年南水北調(diào)工程落實之后，于橋水庫旱限水位顯著降低，預(yù)警期縮短。
　　(4)將旱限水位納入水庫特征水位，并建立旱限水位控制的限制供水規(guī)則，給出了水庫進入干旱預(yù)警后的模擬-優(yōu)化模型的方程描述。將模型應(yīng)用于于橋水庫，通過迭代試算，對不同蓄水條件下的最優(yōu)HF進行分析，確定HF最優(yōu)值一般取在0.5-