水庫防洪調(diào)度研究發(fā)展趨勢

劉海波

摘 要：文章首先簡要概述了水庫防洪調(diào)度的研究現(xiàn)狀，接著介紹了水庫防洪調(diào)度的目的意義以及特點(diǎn)，又對其在發(fā)展過程中面臨的主要矛盾依次舉例分析，也列舉了水庫防洪預(yù)報(bào)調(diào)度這一概念，更提出了新時(shí)期水資源利用戰(zhàn)略對水庫運(yùn)用的要求，總之希望文章可以在一定程度上為相關(guān)的專業(yè)學(xué)者提供參考與借鑒，如有不足之處，還望批評指正。

關(guān)鍵詞：水庫；防洪調(diào)度；發(fā)展趨勢；探究分析

1 水庫防洪調(diào)度研究現(xiàn)狀分析

近年來，我國的水庫在防洪調(diào)度的過程中雖然取得了突破性的進(jìn)展，但也出現(xiàn)了一系列的問題，主要是難以模擬調(diào)度人員的經(jīng)驗(yàn)知識，且難以適應(yīng)實(shí)時(shí)防洪形勢的變化，在傳統(tǒng)的水庫防洪調(diào)度中，技術(shù)應(yīng)用的主體以動態(tài)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、線性規(guī)劃等為主。況且，常規(guī)的調(diào)度方法是一種半理論與半經(jīng)驗(yàn)的方法，輔助以必要的防洪調(diào)度圖與能力圖等經(jīng)驗(yàn)性圖表實(shí)行調(diào)度。可是，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，許多的學(xué)者逐步在水庫防洪調(diào)度的理論研究中引入了模糊集理論，探討了徑流預(yù)報(bào)與運(yùn)行決策問題，這有利于促進(jìn)水庫職能的更好發(fā)揮，還有助于更好地實(shí)現(xiàn)社會與經(jīng)濟(jì)的綜合效益。

2 水庫防洪調(diào)度的特點(diǎn)

本文接下來主要圍繞水庫防洪調(diào)度中的兩個(gè)鮮明特點(diǎn)來進(jìn)行探究分析，第一個(gè)特點(diǎn)是水庫防洪調(diào)度的影響因素眾多，第二個(gè)特點(diǎn)是水庫防洪調(diào)度是一個(gè)多目標(biāo)、多階段的決策過程。就前者來說，客觀上：降雨情況、水文狀況、泄洪能力、工情、庫容等都會影響著水庫的防洪調(diào)度；主觀上：在防洪形勢異常嚴(yán)峻的時(shí)候，水庫決策者對風(fēng)險(xiǎn)的抗壓能力與自身的心理素質(zhì)都制約著水庫防洪調(diào)度的決策。就后者來說，水庫防洪調(diào)度的決策過程是異常繁瑣復(fù)雜的，不僅要組建投射洪水過程各個(gè)環(huán)節(jié)決策者偏好的模型系統(tǒng)，還要建立健全輔助決策功能集。

3 水庫防洪調(diào)度的目的與意義

水庫防洪調(diào)度的概念指的就是根據(jù)實(shí)際測量的洪水過程或者水位對水庫進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)度，它旨在使用先進(jìn)發(fā)達(dá)的技術(shù)設(shè)備在洪水到達(dá)之前而在調(diào)度中心集中處理遙感測量渠道收集到的水文氣象數(shù)據(jù)，還要輔助以必要的水文情況、降雨情況、工況等客觀自然因素，預(yù)報(bào)下游的危險(xiǎn)情況并且及時(shí)向洪泛區(qū)發(fā)布警報(bào)，進(jìn)而有效的保障水庫附近居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，避免造成進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)損失。水庫防洪調(diào)度的積極意義就在于最大化的增加預(yù)見期，在增強(qiáng)洪水資源使用效率的同時(shí)提高防洪效益，不足之處就是預(yù)報(bào)可能會存在誤差，這就威脅到了水庫后期的安全性與穩(wěn)定性。

4 水庫防洪調(diào)度在發(fā)展過程中面臨的主要矛盾

4.1 設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)用不相適應(yīng)的矛盾

設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)用不相適應(yīng)的矛盾是水庫防洪調(diào)度在發(fā)展過程中面臨的最基礎(chǔ)問題，假如在對洪水進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算的時(shí)候依據(jù)的是初始設(shè)計(jì)，使得原設(shè)計(jì)的最高洪水位遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于最高庫水位，這就正好反映了原設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相對比較的低。一般情況下，水庫在運(yùn)行階段是建立于龐大水文資料不斷積累的基礎(chǔ)之上，而且還會受到人類活動的干預(yù)與各種各樣客觀因素的制約，這就會導(dǎo)致洪水統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)參數(shù)與水庫流域的水文規(guī)律跌宕起伏，缺乏穩(wěn)定性與有效性，必須要及時(shí)采取科學(xué)有效的措施來化解此矛盾，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

4.2 水庫本身安全與下游防洪安全的矛盾

水庫本身安全與下游防洪安全的矛盾表現(xiàn)最為突出的時(shí)候就是當(dāng)水庫上、下游流域出現(xiàn)普遍降雨的情況，這嚴(yán)重威脅到水庫周遭流域的生態(tài)環(huán)境與正常的防洪調(diào)度職能，希望能引起廣泛的重視與普及應(yīng)用。總之，水庫本身的防洪安全與下游防洪安全的矛盾在水庫汛期控制運(yùn)用中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，它是水庫汛期控制運(yùn)用的主要任務(wù)，必須要詳細(xì)分析二者之間的矛盾，在把握客觀規(guī)律的同時(shí)要仔細(xì)探究預(yù)報(bào)，進(jìn)而預(yù)測出科學(xué)準(zhǔn)確的水庫開閘與關(guān)閘時(shí)間、泄流量的數(shù)據(jù)等一系列科學(xué)的蓄泄標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)水庫職能的充分發(fā)揮。

4.3 防洪與興利的矛盾

防洪與興利的矛盾主要指的就是對水文規(guī)律是否有精確的預(yù)測與了解，可是，我國水庫在發(fā)展過程中往往存在對防洪調(diào)度的水文預(yù)報(bào)不精確的現(xiàn)象，遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以達(dá)到可以利用的程度，這就致使該矛盾得不到有效的解決，貫穿于整個(gè)防洪調(diào)度的過程。況且，水庫的防洪調(diào)度在水利工程中扮演著重要的角色，有利于確保大壩與防護(hù)區(qū)的安全，減輕水庫上下游的防洪壓力，進(jìn)而充分發(fā)揮出應(yīng)有的興利效益，而其中防洪與興利的矛盾是其在運(yùn)營過程中面臨的又一大難題，還望相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員采取積極有效的措施來緩解這一矛盾。

5 水庫防洪預(yù)報(bào)調(diào)度

所謂的水庫防洪預(yù)報(bào)調(diào)度指的就是在實(shí)時(shí)調(diào)度期間，預(yù)報(bào)凈雨信息早于入庫洪峰信息，比之更早的就是實(shí)際降雨信息，在這一環(huán)節(jié)中，最早的就是氣象降雨預(yù)報(bào)信息，所以，參考這一顯著的特點(diǎn)，要想最大化地降低防洪庫容的效果，實(shí)現(xiàn)均勻的泄流，就要堅(jiān)定不移地進(jìn)行水庫防洪預(yù)報(bào)調(diào)度。要充分的利用洪水資源，就要改進(jìn)氣象信息收集與分析手段，以“累積凈雨量與峰前流量”作為水庫防洪預(yù)報(bào)調(diào)度的判斷標(biāo)準(zhǔn)，逐步加強(qiáng)水庫流域水情自動測報(bào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行與良好建設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)降雨預(yù)報(bào)與流域洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度的大大增強(qiáng)，促進(jìn)水資源的合理循環(huán)利用與經(jīng)濟(jì)的快速健康發(fā)展與不斷進(jìn)步。

6 新時(shí)期水資源利用戰(zhàn)略對水庫運(yùn)用的要求分析

近年來，我國的水資源浪費(fèi)非常嚴(yán)重，出現(xiàn)了水資源緊缺不足的現(xiàn)狀，這就使得新時(shí)期水資源的利用戰(zhàn)略對水庫水資源的實(shí)際運(yùn)用提出了更高的要求，主要是糧食生產(chǎn)用水、生態(tài)環(huán)境用水、飲水安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水、防洪安全等方面的要求。我國水庫的防洪調(diào)度在后期發(fā)展過程中的主要制約因素就是水資源緊缺，這很大地影響著我國的綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，所以要采取積極的措施來解決水庫規(guī)劃設(shè)計(jì)與運(yùn)行中的突出矛盾。新時(shí)期水資源利用戰(zhàn)略對水庫運(yùn)用的要求還表現(xiàn)在維持水環(huán)境承載能力與當(dāng)?shù)厮Y源的動態(tài)平衡，這不僅有利于擴(kuò)大水庫的有效蓄水量且充分的攔蓄洪水，還有利于有效地保障水庫的防洪安全。

7 水庫防洪調(diào)度的發(fā)展趨勢

為了充分發(fā)揮水庫的防洪與興利綜合效益，有必要研究提高設(shè)計(jì)洪水代表性的方法，以便實(shí)施水庫防洪分類預(yù)報(bào)調(diào)度。天氣系統(tǒng)與暴雨、洪水過程的相關(guān)關(guān)系是實(shí)施水庫防洪分類預(yù)報(bào)調(diào)度的基礎(chǔ)，在成因分析的基礎(chǔ)上，對洪水過程進(jìn)行聚類分析，確定分類典型過程，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)報(bào)調(diào)度設(shè)計(jì)，確定分類預(yù)報(bào)調(diào)度規(guī)則。由此可知，在實(shí)際的運(yùn)用過程中，針對不同類型的洪水過程設(shè)計(jì)實(shí)施分類預(yù)報(bào)調(diào)度在理論上是可行的，洪水聚類算法、水庫防洪分類預(yù)報(bào)調(diào)度設(shè)計(jì)方法、實(shí)時(shí)水庫防洪分類預(yù)報(bào)調(diào)度方法以及水庫防洪分類預(yù)報(bào)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析將是今后水庫防洪調(diào)度研究的重中之重。

8 結(jié)束語

綜上所述，本文探究防洪調(diào)度研究發(fā)展趨勢具有重要的現(xiàn)實(shí)性意義，水庫的防洪調(diào)度對保壩安全與下游的防洪安全起著至關(guān)重要的制約作用，對于調(diào)度決策在把握洪水產(chǎn)生的原因、背景及發(fā)生發(fā)展的自然規(guī)律基礎(chǔ)之上，還要注重協(xié)調(diào)人類社會與洪水二者間的相互關(guān)系。不管是為了取得更大的社會經(jīng)濟(jì)效益還是從水庫工程的安全性與防洪要求來說，都一定要搞好水庫的防洪調(diào)度，以前的預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)，經(jīng)常依據(jù)原常規(guī)調(diào)度設(shè)計(jì)選取的不利典型過程進(jìn)行預(yù)報(bào)調(diào)度設(shè)計(jì)，不利于充分發(fā)揮出水庫的興利與防洪綜合效益，所以，要對水庫的防洪調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化升級，緊密結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，進(jìn)而形成一套完備的水庫防洪調(diào)度理論與方法體系。

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