面向水資源常態(tài)與應(yīng)急綜合管理的水庫(kù)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(dòng)的影響下，我國(guó)水資源問(wèn)題日益突出，洪澇和干旱災(zāi)害出現(xiàn)機(jī)率趨于頻繁，水資源供需矛盾愈加尖銳，致使經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展受到威脅。水庫(kù)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(kù)管理中傳統(tǒng)的治水理念著眼在“除害”和“興利”，水庫(kù)整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中防洪、供水、抗旱是割裂開來(lái)的，但實(shí)際上各個(gè)階段之間是相互聯(lián)系又相互轉(zhuǎn)化的。水庫(kù)要支撐區(qū)域經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)較快發(fā)展，關(guān)鍵在科學(xué)認(rèn)識(shí)當(dāng)下水文水資源情勢(shì)與問(wèn)題

2、，對(duì)舊有水庫(kù)水資源管理模式與途徑進(jìn)行改革創(chuàng)新，在水庫(kù)管理中實(shí)行常態(tài)與應(yīng)急綜合管理。
　　水庫(kù)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(guò)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(shí)踐中，較多關(guān)注汛限水位的研究，采取的措施就會(huì)具有片面性和階段性的特點(diǎn)，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(wú)法與其進(jìn)行時(shí)空上的良好銜接，在運(yùn)行周期內(nèi)水庫(kù)的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程和質(zhì)量無(wú)法保證。本論文以水庫(kù)自身優(yōu)勢(shì)和面臨機(jī)會(huì)作為契

3、機(jī)，以轉(zhuǎn)變劣勢(shì)和應(yīng)對(duì)威脅作為構(gòu)建動(dòng)力，以SWOT分析建議為導(dǎo)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(shí)現(xiàn)變化環(huán)境下水庫(kù)的常態(tài)與應(yīng)急統(tǒng)合管理，并對(duì)于橋水庫(kù)的旱限水位動(dòng)態(tài)控制進(jìn)行研究。主要成果如下:
　　(1)在水庫(kù)管理中引入SWOT分析法，對(duì)水庫(kù)管理中自身及外部條件進(jìn)行組合匹配，分別針對(duì)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(duì)水庫(kù)管理流程進(jìn)行改善，分析了水庫(kù)存在“陛能”和“能

4、力”的衡量尺度。
　　(2)針對(duì)水庫(kù)旱限水位控制方法展開探索性研究。對(duì)旱限水位控制流程提出改進(jìn)，來(lái)水計(jì)算中加入了系統(tǒng)的變異診斷，并引入引水計(jì)算模塊對(duì)現(xiàn)行旱限水位確定方法進(jìn)行有益補(bǔ)充和完善。在于橋水庫(kù)的應(yīng)用實(shí)例中，修正后水庫(kù)p=75％枯水年的設(shè)計(jì)來(lái)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(dòng)態(tài)控制的概念，建議采用“預(yù)警期/旱限水位”數(shù)對(duì)的形式(Td，DL)來(lái)表

5、示水庫(kù)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(kù)供水任務(wù)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的旱限水位年際修正方法。計(jì)算表明，2015年南水北調(diào)工程落實(shí)之后，于橋水庫(kù)旱限水位顯著降低，預(yù)警期縮短。
　　(4)將旱限水位納入水庫(kù)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(kù)進(jìn)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(kù)，通過(guò)迭代試算，對(duì)不同蓄水條件下的最優(yōu)HF進(jìn)行分析，確定HF最優(yōu)值一般取在0.5-