如何為水庫運用選擇合格的汛限水位

【摘要】目前我國的水庫數(shù)量有數(shù)萬座，但大型水庫僅占據(jù)300多座，其中長江三峽水庫、四川都江堰工程舉世聞名。但因某些原因，造成了這些水庫的興利效益與水資源利用率很低。本文根據(jù)我國水庫目前存在的問題及改善措施做出研究，以期水庫在后期蓄水能帶來實際的經濟效益。

【關鍵詞】水庫運用；合格；汛限水位

1、我國基本水情的特殊性

1.1河流水系復雜，南北分布不均

我國地勢的分布情況呈三級階梯狀，山丘高原眾多，地形比較復雜。江河眾多，水系支流多，依據(jù)河流水系可分為長江、黃河、淮河、海河、松花江、遼河、珠江等七大江河干流及其支流。

我國河流水系南北分布不均衡，南方比北方的河網密度大，水量豐富。北方地區(qū)的河流多為季節(jié)性河流，河流沙量較多，水量較少。同時，河流的上游地區(qū)河道狹窄，沖刷現(xiàn)象嚴重；中游地區(qū)及下游地區(qū)河道相對平緩，河段淤積嚴重，有的甚至會形成地上河現(xiàn)象。

1.2水資源空間分布失調，人均占有量少

由于我國人口眾多，人口與水資源關系復雜。我國的水資源占據(jù)世界第六位，總量達到2.84萬億立方米，人均水資源占有量只有世界平均水平的28%，約為2100立方米。從水資源的空間分布來看，降水主要集中在汛期，變化較大，地表徑流最大達到十倍以上。我國北方地區(qū)的國土面積占全國的64%，耕地占60%，人口占46%，而水資源僅占全國的19%，成為我國水資源供需最匱乏的區(qū)域。

我國由于氣候變化及人類活動的影響，水資源情勢發(fā)生巨大變化，北方流域的支流總量減少13%.總體上看，我國水資源條件嚴重匱乏，特別是時空分布不均，增加了水資源的開發(fā)難度。

1.3人為破壞水資源現(xiàn)象嚴重，水生態(tài)環(huán)境脆弱

我國因氣候特殊、地貌條件及人為因素對水生態(tài)環(huán)境的破壞，成為世界上水土流失最為嚴重的國家之一，土壤侵蝕占全球的20%。

在居民的總體素質方面我國還處在偏下階段，保護水資源方面沒有較強的意識，不合理的生產建設活動，嚴重破壞了水生態(tài)環(huán)境。此外，我國的部分國土面積為干旱半干旱地區(qū)，降雨少，蒸發(fā)量大，植被覆蓋面積低，尤其是西北干旱地區(qū)，以塔里木河、黑河為主的河流受人類活動的干擾十分嚴重，恢復難度大。

2、新中國成立后的水力建設現(xiàn)狀

2.1大江大河支流防洪減災體系初步形成

我國七大支流在新中國成立后，已初步形成了以骨干樞紐、河壩提防為主的工程措施。水文監(jiān)測、預警預報等措施也逐步完善，河流的治理也取得了顯著成績。并且，水庫的數(shù)量自新中國成立后從1200多座增加到了8.72萬座，總庫容量面積增加7倍多，也很大的提升了調蓄能力。

2.2水資源的格局配置逐步改善

我國通過大力興建水庫蓄水工程，有效解決了水資源的時間分布問題；對于空間分布問題，采取的跨流域和跨區(qū)域引調水工程也取得了一定的成效。目前，我國逐步形成的蓄引提調相結合的水資源配置體系，改善了西北地區(qū)供水緊張的問題。隨著南水北調工程的深入，我國“南北調配、東西互濟、四橫三縱”的水資源配置格局正在逐步形成。

3、科學合理蓄水的具體方案

3.1汛期水位靜態(tài)控制

汛期水位靜態(tài)控制主要包括固定汛限水位法和分期汛限水位法

固定汛限水位法是比較傳統(tǒng)的方法，是在對水庫所在區(qū)域的水文氣象條件、洪水爆發(fā)的年份進行科學分析的基礎上，規(guī)定汛期起止與結束的時間，并在這段期間實行汛限水位方案。這種方法操作簡單，管理方便，容易被大多數(shù)人所接受。但此方法的不足在于忽略了汛期洪水沿時程的分布規(guī)律，由此肯定的汛期水位方案單一，如果汛末水位沒有及時抬高儲蓄洪水，將會造成嚴重的水資源浪費現(xiàn)象。

分期汛限水位法以洪水的季節(jié)性特點為依據(jù)，針對汛期不同，采取合適的方法確定執(zhí)行方案。大多數(shù)水利學家均認可此蓄水方法，廣泛運用于實踐中，得到了較大的發(fā)展。根據(jù)其原理和思想，主要分為常用的方法、模糊分析法、優(yōu)化設計法及動態(tài)控制法。這些方法都結合了水庫所在地區(qū)的具體環(huán)境做了分析，根據(jù)河流分布在不同地區(qū)實行不同的方法，對合理蓄水都有一定的成效。

固定汛限水位法的原理雖簡單，但卻注重防洪安全意識，從而忽視了興利效益，控制不好，就會給社會經濟帶來較大損失。分期汛限水位法依據(jù)的理論雖復雜，但更符合汛期發(fā)生洪水的一些規(guī)律，安全性和興利性都有一定的保障。無論采取哪種方法，都要結合各個地區(qū)的地域形勢，依據(jù)實際情況而定，以加快水力建設的步伐。

3.2汛期水位動態(tài)控制

由于汛期水位靜態(tài)控制未考慮到降雨與洪水的預報，不能從根本上挖掘水庫興利的巨大潛能，在很大程度上造成了水資源的嚴重浪費。因此，多數(shù)水利學家根據(jù)實時檢測的確定信息、物理成因的確定性和隨機理論的統(tǒng)計性信息，并以數(shù)學理論和實踐相結合作為前提，相繼提出了汛期水位動態(tài)控制方法。

隨著科學技術的發(fā)展，此方法的預期精度也更高。目前，很多水庫都在采用此方法制衡防洪與興利的矛盾。與傳統(tǒng)的方式比較，動態(tài)控制法舍棄了依據(jù)頻率分析的假設，認為每年都會發(fā)生同等的洪水概率并不存在。

汛期水位動態(tài)控制依據(jù)先進的科學方法和完善的水利措施，利用水文預測信息，科學有效的管理汛期水庫的調度。同時，隨著水文遙測系統(tǒng)的建設發(fā)展，定量降雨預報的精準水平得到了提升，這為提高汛限水位、增加庫容的安全運行提供了保障，保證了理論信息的準確性。

參考文獻：

[1]李天元，郭生練，劉章君，徐長江等.梯級水庫下游設計洪水計算方法研究[J] .水利學報，2014（6）.