水庫調(diào)度的洪水資源化效益評(píng)價(jià)問題探析

□馬中響（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第十師勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

水庫調(diào)度的洪水資源化效益評(píng)價(jià)問題探析

□馬中響（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第十師勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

洪水資源化有利于改善生態(tài)環(huán)境，補(bǔ)充地下水資源，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。在實(shí)現(xiàn)洪水資源化的過程中，水庫發(fā)揮著重要的作用，通過水庫調(diào)度來實(shí)現(xiàn)洪水資源化，是一種更加經(jīng)濟(jì)的方法，這種方法可以使雨洪資源更加高效的利用。文章闡述了水庫洪水資源化調(diào)度的主要特點(diǎn)，并針對(duì)效益評(píng)價(jià)問題進(jìn)行了探討，希望為中國的洪水管理問題提供幫助。

水庫調(diào)度；洪水資源化；效益評(píng)價(jià)

0　引言

目前而言，中國的淡水資源極為短缺，所以應(yīng)該盡可能的利用好洪水資源，這就需要發(fā)揮出水庫的作用，不僅要確保人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，還要能夠?qū)崿F(xiàn)洪水資源的高效利用，提高水電廠的經(jīng)濟(jì)效益。通過水庫調(diào)度實(shí)現(xiàn)洪水資源化的含義是：當(dāng)汛期來臨時(shí)，借助于水庫儲(chǔ)蓄大量的水資源，從而實(shí)現(xiàn)洪水資源化。當(dāng)前，借助于水庫的調(diào)蓄功能來實(shí)現(xiàn)洪水資源化，有多種方法可供使用，就這些方法而言，雖然進(jìn)行的步驟存在很大的差異，但是它們遵循的原理卻是相同的。對(duì)水庫洪水資源化原理進(jìn)行深入的分析，在確保生命財(cái)產(chǎn)安全不受洪水侵犯的前提下，儲(chǔ)蓄大量洪水資源，從而獲得最大的效益，這是水庫的價(jià)值所在。但是，就目前而言，并沒有形成一套完善的理論體系，對(duì)洪水資源化的效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1　水庫洪水資源化調(diào)度的特點(diǎn)

1.1投資少

通過水庫調(diào)度來實(shí)現(xiàn)洪水資源化，不需要投入大量的資金，不屬于經(jīng)濟(jì)性的工程。水庫調(diào)度是實(shí)現(xiàn)洪水有效利用的主要手段之一。據(jù)資料顯示，雖然很多水庫的設(shè)計(jì)功能都非常的完善，但是，在實(shí)際應(yīng)用中，并不能最大程度的體現(xiàn)出來，究其原因，是管理水平達(dá)不到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2效益大

在洪水來臨時(shí)，水庫能夠?qū)崿F(xiàn)其有效管理，充分發(fā)揮其生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。水庫集各種功能于一身，當(dāng)汛期來臨時(shí)，利用提前預(yù)留的庫容，實(shí)現(xiàn)洪水的錯(cuò)峰調(diào)度，從而達(dá)到防洪的目的。基于水庫的洪水資源化調(diào)度的具體方法是：借助天氣預(yù)報(bào)，在確保絕對(duì)安全的條件下，將洪水進(jìn)行攔截，儲(chǔ)存于水庫中，發(fā)揮洪水資源的最大效益。通過先進(jìn)的技術(shù)手段，在確保防洪安全標(biāo)準(zhǔn)的條件下，利用預(yù)留的部分庫容，實(shí)現(xiàn)雨洪資源的高效利用。通過對(duì)國內(nèi)眾多水庫進(jìn)行詳細(xì)的考察發(fā)現(xiàn)，利用水庫調(diào)度的相關(guān)方法，實(shí)現(xiàn)洪水資源化利用，可以大幅度的增加其經(jīng)濟(jì)效益。

1.3需求高

據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國眾多河流之中，汛期大多都是130 d左右，在全年總水量中，在汛期增加的水資源占65%左右。就現(xiàn)階段而言，有關(guān)防洪的相關(guān)制度存在很大的不完善，具體的實(shí)施方法也存在很多的問題，這就導(dǎo)致在汛期時(shí)，大量的水資源被白白的浪費(fèi)，成為棄水，得不到合理的應(yīng)用，當(dāng)汛期結(jié)束時(shí)，水庫并沒有儲(chǔ)蓄一定的水資源，無法發(fā)揮其供水的作用，而且也沒有保證防洪安全，這就導(dǎo)致國家出現(xiàn)洪澇與干旱并存的局面。利用水庫調(diào)度洪水資源，不但應(yīng)該避免因洪水的失控造成生命財(cái)產(chǎn)的損失，還應(yīng)該避免干旱現(xiàn)象的發(fā)生，特別是對(duì)北方水庫而言，顯得尤為重要。通過科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，在不超過水庫接受的極限前提下，增加其蓄水量，在干旱嚴(yán)重時(shí)，便可起到緩解旱情的作用，從這點(diǎn)來看，水庫的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值不可估量。到目前為止，中國水庫總量大約9.80萬座，其中規(guī)模較大的水庫757座，中等規(guī)模的3939座，規(guī)模較小的9.30萬座。總庫容高達(dá)9323億m3，其中規(guī)模較大的水庫庫容量高達(dá)7499億m3。據(jù)相關(guān)資料顯示，三峽水庫的防洪庫容為627億m3，如果能夠得到有效的利用，將會(huì)為社會(huì)帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)利益。因此，對(duì)水庫調(diào)度問題進(jìn)行研究，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.4風(fēng)險(xiǎn)大

通過水庫調(diào)度來實(shí)現(xiàn)洪水資源化，需要借助天氣預(yù)報(bào)，掌握準(zhǔn)確的氣象學(xué)信息，這一過程必然存在極大的不確定性。一旦估計(jì)錯(cuò)誤，洪水就會(huì)難以控制，從而為社會(huì)帶來不可估量的損失，甚至?xí){到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。所以，在水庫調(diào)度的過程中，風(fēng)險(xiǎn)分析是必不可少的環(huán)節(jié)，杜絕所有的風(fēng)險(xiǎn)因素，確保水庫洪水資源化調(diào)度的安全進(jìn)行。

2　水庫洪水資源化的效益評(píng)價(jià)

2.1風(fēng)險(xiǎn)及效益

基于水庫調(diào)度的洪水資源化離不開兩項(xiàng)內(nèi)容，即：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和效益評(píng)估。唯有避免了風(fēng)險(xiǎn)因素，經(jīng)濟(jì)效益才有所保障。風(fēng)險(xiǎn)是未知的安全因素，存在極大的不確定性；效益是分析具體的情況。從本質(zhì)上來看，風(fēng)險(xiǎn)分析進(jìn)行在洪水之前，而效益評(píng)估是在一切結(jié)束后進(jìn)行。換言之，在具體決策下達(dá)之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)潛在的風(fēng)險(xiǎn)做出科學(xué)的評(píng)估，以便在實(shí)際調(diào)度時(shí)，能夠規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)安全進(jìn)行；當(dāng)汛期結(jié)束時(shí)，針對(duì)洪水的實(shí)際利用情況，進(jìn)行效益評(píng)估。

在水庫調(diào)度的整個(gè)過程中，風(fēng)險(xiǎn)和效益處于對(duì)立的一面，對(duì)于水庫而言，選擇任何一種洪水資源化方法，都不可避免的存在風(fēng)險(xiǎn)因素。效益的最大化往往意味著風(fēng)險(xiǎn)的最大化，也就是說，若要追求更大的效益，就必須要承擔(dān)更大的風(fēng)險(xiǎn)。所以，在水庫下達(dá)一系列調(diào)度決策之前，不但要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，還需對(duì)效益進(jìn)行預(yù)估，找到風(fēng)險(xiǎn)與效益之間的平衡點(diǎn)，從而采取最佳的調(diào)度方法，確保風(fēng)險(xiǎn)處于可控制的范圍內(nèi)，追求最大的經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)樵谡{(diào)度洪水的過程中，面臨著很多的不確定因素，所以預(yù)先進(jìn)行的效益評(píng)估，可能與實(shí)際評(píng)估結(jié)果存在一定的出入。有鑒于此，一般情況下都會(huì)針對(duì)特定頻率的洪水進(jìn)行評(píng)估。通過對(duì)比調(diào)度前的效益預(yù)估和調(diào)度后的效益評(píng)價(jià)可知，分析方法上，兩者存在一定的共性。

2.2基于水量的效益評(píng)價(jià)方式

基于水庫調(diào)度的洪水資源化，其效益可以分為兩種類型，分別是：直接效益、間接效益。直接效益主要包括：水力發(fā)電、提供城市用水和澆灌田地。在實(shí)現(xiàn)洪水資源化的過程中，還可以改善生態(tài)環(huán)境，針對(duì)堵塞的河道，洪水有疏通的作用，清除其中常年淤積的污染物，使得水質(zhì)更加的澄清，具有明顯的生態(tài)效益；當(dāng)農(nóng)田干旱時(shí)，可以利用汛期儲(chǔ)蓄的大量水資源，使農(nóng)田恢復(fù)生機(jī)，補(bǔ)充地下水。對(duì)于效益評(píng)價(jià)，存在兩種評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別是：水量和電量，無論是哪一種評(píng)價(jià)指標(biāo)，都必須凸顯出經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因?yàn)樗Y源的作用有很多，就目前而言，對(duì)于其效益評(píng)價(jià)，并沒有形成一套完善的理論體系，因水資源的用途不同，其經(jīng)濟(jì)效益也不同，那么效益的計(jì)算方法自然也不同。以供水效益與發(fā)電效益為例，供水效益的計(jì)算方法：水量與水價(jià)的乘積；與供水效益相比，發(fā)電效益的計(jì)算相對(duì)來說比較復(fù)雜一些，但是，對(duì)于特定水庫而言，若水庫中水位保持在一定范圍內(nèi)時(shí)，其每小時(shí)發(fā)電量所需水量是固定不變的，因此，可以通過消耗的水量，來估算獲得的電量，然后再根據(jù)電價(jià)，計(jì)算出經(jīng)濟(jì)效益；至于生態(tài)效益的計(jì)算，不能定量分析，所以仍然用供水效益的計(jì)算方法進(jìn)行估算。

2.3洪水資源蓄積率

通過水庫調(diào)度洪水不但有助于防洪安全，還能有效利用水資源。在確保人民的生命財(cái)產(chǎn)安全不受洪水侵犯的前提下，實(shí)現(xiàn)洪水的有效利用，這是水庫的意義所在。文章在這里引出棄水率η，棄水的含義是：既沒有參與城市供水，也沒有參與農(nóng)田灌溉，更沒有參與發(fā)電的，沒有得到任何利用的水資源。棄水率指的是棄水量與總洪水量的比值，即：

式中：w1是棄水量；w是總洪水量。η值越大，表示蓄積的洪水越少，洪水的利用率越低。

2.4洪水資源蓄積提高率

當(dāng)洪水來臨時(shí)，實(shí)現(xiàn)其資源化利用存在很大的難度。洪水存在很大的不確定性，沒有規(guī)律可循，無論是時(shí)間，還是流量每次都存在一定的差異。因此，針對(duì)洪水的資源化利用，每次的利用效果都不同，水庫最大調(diào)蓄量很難確定。結(jié)合當(dāng)前的研究方法，本文引入洪水資源蓄積提高率α，洪水資源蓄積提高率的含義是：在水庫調(diào)度過程中，棄水量的減少量與總洪水量的比值。即：

式中：ws為棄水量的減少量；w為總洪水量。

α的含義：能夠在一定程度上反映出水庫蓄積洪水的能力，然而，對(duì)于水庫調(diào)度洪水的真正能力，卻并不能全部的體現(xiàn)出來。因?yàn)楹樗嬖诤艽蟮牟淮_定性，所以，水庫蓄水量的最大值，難以真正的確定。因此，α僅能用于近似評(píng)價(jià)。

3　結(jié)論

在洪水來臨時(shí)，水庫選擇不同的調(diào)度方式，能夠獲得的水資源也會(huì)存在很大的差異，從而獲得的效益也會(huì)不同，這就需要借助于氣象預(yù)報(bào)提供的相關(guān)信息，選擇最佳的洪水調(diào)度方法，從而實(shí)現(xiàn)效益的最大化。文章介紹了基于水量的效益評(píng)價(jià)方法，據(jù)相關(guān)研究表明，如果調(diào)度方法選擇汛限水位動(dòng)態(tài)控制，能夠極大提高洪水的利用率，若將超出的蓄水量用于發(fā)發(fā)電，利用率幾乎是100%。中國在洪水資源化效益評(píng)價(jià)方面，并沒有形成完善的理論系統(tǒng)，所以相關(guān)學(xué)者應(yīng)該充分重視這方面的研究，為水庫更好利用洪水資源提供幫助，實(shí)現(xiàn)洪水的資源化利用。

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［2］辛磊.水庫洪水資源化的原理與方法及評(píng)價(jià)問題研究［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2013（07）.

［3］杜麗杰，郭青春.基于風(fēng)險(xiǎn)管理的洪水資源化效益探析［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（10）.

（責(zé)任編輯：韋詩佳）

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