对洪水资源的安全利用——水库汛限水位的确定与运用

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1、对洪水资源的安全利用__水库汛限水位的确定与运用李福君延边水文水资源勘测局敦化分局133700摘要为了实现洪水资源的安全利用，当前迫切需要在水资源总体规划以及大量水资源科研成果的基础上，系统阐明人类开发活动影响下流域洪水资源的主要过程和演化特征，揭示暴雨洪水发牛.的季节特性和分期规律，摸清洪水资源量的时空分布和可利用潜力，提出洪水资源安全利用的原则、前提条件、合理配置、利用模式以及工程技术选择，在典型水库分期汛限水位调控洪水资源的研究基础上，形成流域洪水资源安全利用体系，解决水库汛限水位调整和运用的先进适用的核心技术。关键词水资源水库汛限水位调控运用一、洪水资源的利用1.洪水资源利用的前提

2、条件（1）暴雨洪水季节特征和分期规律。为了合理确定防洪限制水位和把握汛末蓄水时机，有必要对暴雨洪水发生的季节特性和分期规律进行深入研究。研究内容主要括：基于实测水文资料，结合洪水形成天气背景的成因分析和历史洪水的调查考证，对洪水成因、降水类型和降水过程特点以及流域产汇流条件在季节上的差异，年内不同时期洪峰、洪量值及统计特征的差异，年最大洪水（包括历史大洪水）在各季出现的频次以及不同季节洪水过程线的差异进行综合分析;在此基础上，考虑不同季节对防洪安全和分期蓄水的要求，来划定分期洪水的时段，合理地确定水库分期汛限水位。（2）水库运行的回溯性分析及功能再评估。通过对流域重要水库的综合利用目标、任

3、务、功能、调度方案以及安全状况的普查、汇总和再评价，摸清水库运行现状和运行特性（毡括水库蓄满率、防洪兴利库容结合率以及多年弃水情况等），分析防洪兴利库容相结合存在的矛盾和关键问题及其产生的原因和可能后果，系统总结水库运行实践的经验和教训，在此基础上提出水库兼顾防洪和兴利效益、挖掘蓄水潜力的原则和前提条件，以此作为洪水资源安全利用研究的现实依据和基本出发点。2.洪水资源利用的潜力分析(1)洪水资源化分析理论及计算方法。通过对海河流域洪水特性、水资源性质的深入剖析，结合典型水库及蓄滞洪区不冋水资源调度及洪水调度准则下的调度的结果，对比分析洪水资源化调度的经济效益、环境影响及风险，研究分析洪水资

4、源的内涵，提出洪水资源安全利用的计算理论和计算方法。(2)洪水资源利用模式及优化配置。基于水资源可持续利用的思想，在充分考虑水资源服务多目标性前提下，利用系统分析理论，针对人中型水利工程及其约束条件，研宄洪水资源优化配置及可利用模式，计算流域洪水资源量,评价洪水资源可利用程度。二、水库分期汛限水位调控洪水资源的确定与与运用1.水库分期汛限水位的合理确定根据前述暴雨洪水发生的季节特征和分期规律研究结果，在水库功能与运行特征的再评估基础上，尝试将整个汛期进行分期，并对各个分期分别拟订分期汛限水位。(1)分期设计洪水的确定。基于分期设计洪水计算的传统方法和基于汛期洪水随机模拟的新方法，确定分期设

5、计洪水。前者在充分利用多年积累的新资料基础上，着力于对现行方法的改进和完善，重点解决分期设计洪水的统计选样，年最大洪水与分期最大洪水的对比分析，分期最人洪水频率与年最人洪水频率不一致问题等，在此基础上确定分期设计洪水过程。后者把汛期洪水过程作为一个多维的随机变量，在分析其随机变化特性的基础上，运用随机过程理论和吋间序列分析方法建立洪水随机模型，通过模型模拟生成出能充分反映前后期洪水变化特性的大量洪水过程(可以较好地反映出水文现象的随机特性)，用这些洪水过程来推求分期汛限水位。(2)汛限水位合理调整方式研究。合理调整汛限水位的方式主要冇:①适当提高汛限水位；②根据分期洪水规律，增设不同分期的

6、汛限水位；③允许在汛限水位以上适当的范围内超蓄；④增加不冋分期汛限水位之间过渡吋段的渐变水位。根据若干典型水库的实际情况，考虑水库的工程质量、上游蓄水限制、下游防洪标准、水库及下游河道泄洪能力、气象水文预报的技术水平等因素，在把握洪水分期规律的基础上，选择不同调整方式的组合方案。（3）汛限水位的合理确定。以前述典型分期设计洪水过程和随机模拟生成的汛期洪水过程作为输入，针对若干典型水库初步拟定的汛限水位的调整方案，进行各级防洪标准的指标复核，并对因汛限水位调整是否增加洪灾风险做出评价，同吋进行长系列蓄水效益计算，得出多年平均的蓄水量及吋程分布，在此基础上综合权衡蓄水效益和洪灾风险，以试错和优

7、选的方式确定既满足防洪要求又兼顾蓄水效益的汛限水位。2.面向洪水资源安全利用的实时调度方式研究（1）水库实时预报调度方式研究。随着实吋水文资料采集系统的改善和发展，特别是现代技术的采用以及水文预报方法的发展，使预报精度不断提高和有效预见期不断增长，在水库调度应用中完全冇可能在采用汛限水位的基础上考虑水文预报，并进行预报调度，这是一个更好发挥水库防洪作用和增加兴利效益的重要手段。根据各个水库水文预报站网的现状及预报水平，针