水库洪水资源化原理和方法和评价问题探究

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1、水库洪水资源化原理和方法和评价问题探究【摘要】水库洪水资源化涉及风险和效益两方面的问题，水库在实施某种洪水资源化调度方式之前和洪水资源利用后都应该进行评价。一般来讲，风险分析是事前的，效益评估是事后的，即在调洪决策以前就应对可能的风险进行分析并得出结论，以指导风险调度过程；而在洪水资源得以利用后，应对于此次洪水资源利用效果及本次调度实现效益进行评价。【关键词】水库管理；洪水资源化；风险评价；效益评估；优化调度；利用效率0引言洪水资源化是历史的、必然的选择，符合事物发展的要求与方向。洪水资源化的实施不仅对于提高洪水资源利用率有着重

2、要的社会与经济意义，而且对于提高水库设计运用与洪水管理水平也具有重要的理论价值。1暴雨、洪水特性与洪水资源化的关系洪水资源化的对象是洪水，洪水资源化的研究必须结合对流域洪水特性的研究，而研究洪水规律就不能脱离流域气候背景及洪水物理成因。影响洪水大小及特征的主要因素有：(1)天气过程；(2)暴雨中心在流域中的位置及其移动路径；(3)流域下垫面条件；(4)河道过水能力及沿河的湖泊洼地调蓄水流的能力；(5)流域面积及形状；(6)水库和其它水利工程的运用。以上6条因素决定了流域的洪水过程,且都包含可能发生变化的不确定因素，但相对而言，前

3、两条是最主要的不确定因素，对水库洪水资源化利用的影响也最大。2水库洪水资源化原理和现行方法2.1水库洪水资源化原理洪水调度过程一般分三部分：洪水发生前到起涨段、洪峰段和退水段三部分，洪水资源化调度主要涉及第一和第三阶段的水库运用问题。一般在洪水发生前和起涨段，加大机组出力，预泄使水库水位消落到汛限水位以下，当洪水起涨且库水位回升至汛限水位时，水库开始蓄洪，按常规调度方法进行调度；在退水段拦蓄洪尾而不急于将库水位回落，并在不威胁水库自身安全的情况下尽量多蓄水，最终加大供水或利用发电，在下次洪水来临前使库水位消落至汛限水位。因此简言

4、之，洪水资源化的实质就是水库在第一阶段预泄超用，第三阶段超蓄。下面分别就这两个阶段说明洪水资源化利用的方法。1)第一阶段洪水资源化原理在洪水发生前到起涨段，根据实时预报信息，加大供水或机组出力进行预泄，使水库水位消落到汛限水位以下，在洪水来临后再调蓄洪水，这样可以获得较多的供水或发电效益。2）第三阶段洪水资源化原理水库在汛后期将水位抬高是为了充分利用洪水，若将超蓄水量以弃水的方式泄掉，既冒风险又不获利，显然不合理,所以将超蓄水量加以利用或用来发电是最理想的利用方式。2.2水库洪水资源化现行方法目前，我国众多水库广泛采用的洪水资源

5、化方法主要有以下几类：1）汛末拦蓄洪尾法。水库在洪水退水段拦洪超汛限水位蓄水，其容许蓄洪量根据水库的下泄能力确定，认为水库可以利用歇洪间期将水位消落至汛限水位，从而可由歇洪间期反推出可超蓄水位。2）分期静态汛限水位。很多水库采用汛限水位分期控制，把原来的主汛期一分为二或一分为三，各期采用不同的汛限水位，这样有利于水库的洪水资源化调度和水库经济效益的发挥。3）采用水库防洪预报调度方式，适当抬高汛限水位。一般来说，水库防洪调度方式分为两大类：一类，是不考虑预报，通常是选择“坝前水位或实际入库流量”作为判断遭遇洪水量级及改变泄流量指标

6、，通称常规防洪调度方式，现在设计部门一般采用这种方式；另一类，是考虑预报，选择的判断指标多是产流预报的“累积净雨量”或汇流预报的“洪峰流量”或短时“晴雨”预报信息等，简称水库防洪预报调度方式。4）汛限水位动态控制法。根据水库特性、汛期历史洪水以及水雨情预报信息精度等数据进行统计分析，确定汛期水库汛限水位动态控制域。5）其它方法，如水库防洪优化调度函数、调度图等。3水库洪水资源化的评价3.1水库洪水资源化风险及效益评估水库在洪水资源化过程中，风险和效益始终是一对矛盾问题，无论水库采用何种洪水资源化方法，相对原设计而言实际上都是在进

7、行风险调度。往往随着效益的增大，水库调洪风险也会聚增。因此，水库洪水资源化必须进行风险分析和效益评估，权衡二者之间的关系进行决策，选取相对最佳的调洪方案，在可接受风险水平的前提下实现相对效益最大化。洪水资源化的风险问题十分复杂，涉及风险因素众多,目前一般按照水库防洪的实时预报调度对待。洪水资源化的效益也有多种，概括起来包括直接效益和间接效益，其直接效益一般表现在：多蓄汛期洪水增加水资源可调度量，可用于发电、下游城市供水和农田灌溉。另外，洪水资源还可用于发挥生态和环境效益，可以利用洪水冲刷泥沙和河道污染物，由于洪水的冲刷与稀释自净

8、作用，受洪水影响的水系，水质普遍会得到明显改善，可取得十分显著的环境效益。将汛期洪水用于补源和灌溉，如弥补湿地水源不足和地下水源不足等，可以取得显著的生态效益。但到目前为止对洪水资源化综合效益的评价仍没有较好的理论和计算方法，一般多采用供水或发电量等单指标进行评