任明磊，何曉燕，丁留謙，楊帆，李輝，張洪斌

(1.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京100038；2.水利部防洪抗旱減災(zāi)工程技術(shù)研究中心，北京100038；3.北京工業(yè)大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院，北京100124)

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水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法研究發(fā)展動(dòng)態(tài)綜述

任明磊1，2，何曉燕1，2，丁留謙1，2，楊帆3，李輝1，2，張洪斌1，2

(1.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京100038；2.水利部防洪抗旱減災(zāi)工程技術(shù)研究中心，北京100038；3.北京工業(yè)大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院，北京100124)

水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法是動(dòng)態(tài)控制研究的關(guān)鍵內(nèi)容，亦是動(dòng)態(tài)控制方案實(shí)施的基礎(chǔ)。通過(guò)系統(tǒng)總結(jié)(改進(jìn))預(yù)泄能力約束法、防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式及規(guī)則設(shè)計(jì)方法、庫(kù)容補(bǔ)償法、考慮年內(nèi)洪水時(shí)序變化規(guī)律的統(tǒng)計(jì)分析法、分級(jí)預(yù)泄法、綜合信息決策支持表法等水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定的主要方法，評(píng)述各方法的主要特點(diǎn)及適用條件，提出了汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法尚需深入研究的關(guān)鍵性問(wèn)題，以期推動(dòng)水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法的全面應(yīng)用，擴(kuò)大其研究應(yīng)用范圍。

汛限水位；動(dòng)態(tài)控制域；預(yù)泄能力約束；預(yù)報(bào)調(diào)度；分級(jí)預(yù)泄

0 引 言

面對(duì)嚴(yán)峻的水資源短缺形勢(shì)，在保證水庫(kù)防洪安全的前提下，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)與運(yùn)用水庫(kù)汛限水位，開(kāi)展水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制研究工作，充分發(fā)揮水庫(kù)的綜合效益，是緩解水資源短缺問(wèn)題的有效途徑之一。自2001年國(guó)家防汛抗旱總指揮部辦公室布置開(kāi)展水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制研究工作以來(lái)，經(jīng)過(guò)多年基礎(chǔ)理論研究及試點(diǎn)水庫(kù)應(yīng)用研究取得了很大進(jìn)展，已從原來(lái)整個(gè)汛期單一固定原設(shè)計(jì)汛限水位、不考慮預(yù)報(bào)信息發(fā)展為分期汛限水位，進(jìn)而發(fā)展到利用預(yù)報(bào)信息進(jìn)行汛限水位動(dòng)態(tài)控制。汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定是汛限水位動(dòng)態(tài)控制研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一，是編制完成汛限水位動(dòng)態(tài)控制方案的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，亦是實(shí)施動(dòng)態(tài)控制方案的基礎(chǔ)。

本文在簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法總體概況的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定的主要方法，分析了各方法的主要特點(diǎn)及適用條件，并對(duì)尚需深入研究的關(guān)鍵性問(wèn)題進(jìn)行了展望，以期初步推動(dòng)水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法的全面應(yīng)用，擴(kuò)大水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制試點(diǎn)應(yīng)用范圍，全面提高我國(guó)洪水資源利用率。

1 水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法研究發(fā)展概況

水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制的關(guān)鍵內(nèi)容為實(shí)時(shí)調(diào)度階段動(dòng)態(tài)控制方案的實(shí)施，為防止實(shí)時(shí)調(diào)度中“為保證下游防洪安全而減少下泄流量，導(dǎo)致汛限水位過(guò)于降低”和“增加興利蓄水而過(guò)于抬高汛限水位”這兩種現(xiàn)象的發(fā)生，有必要以保證防洪安全和充分利用洪水資源為出發(fā)點(diǎn)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，考慮水庫(kù)特性及可利用信息，對(duì)汛限水位動(dòng)態(tài)控制范圍進(jìn)行研究，將安全合理的“汛限水位動(dòng)態(tài)控制約束域”作為實(shí)時(shí)調(diào)度階段汛限水位動(dòng)態(tài)控制的約束范圍。

20世紀(jì)90年代后，國(guó)內(nèi)、國(guó)際水文科學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，把洪水預(yù)報(bào)及其精度提高技術(shù)推向了全面發(fā)展和廣泛應(yīng)用的嶄新階段，為水庫(kù)利用洪水預(yù)報(bào)信息進(jìn)行調(diào)度提供了十分有利的條件?；诖?，文獻(xiàn)[1]研究了水庫(kù)防洪預(yù)報(bào)調(diào)度規(guī)劃設(shè)計(jì)，該方法可用于汛限水位動(dòng)態(tài)控制域的確定，并在北方一些水庫(kù)得以實(shí)施。另外，SL 104—95《水利工程水利計(jì)算規(guī)范》中亦允許洪水預(yù)報(bào)條件較好、預(yù)報(bào)方案完善、預(yù)報(bào)精度較高的水庫(kù)進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算時(shí)可適當(dāng)考慮預(yù)報(bào)預(yù)泄，但預(yù)泄時(shí)僅局限于考慮洪水預(yù)報(bào)信息，一般不考慮氣象預(yù)報(bào)信息，該預(yù)泄能力約束法亦可用于水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定，并在汛限水位動(dòng)態(tài)控制第一批試點(diǎn)水庫(kù)動(dòng)態(tài)控制域確定時(shí)得以應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著風(fēng)云二號(hào)B、C、D、E系列衛(wèi)星及風(fēng)云三號(hào)A星、B星的成功發(fā)射，我國(guó)氣象預(yù)報(bào)水平大有提高，氣象部門(mén)積累了大量可利用的降雨預(yù)報(bào)資料，因此綜合考慮降雨預(yù)報(bào)信息、洪水預(yù)報(bào)信息的改進(jìn)預(yù)泄能力約束法逐步發(fā)展，并主要用于匯流速度快、時(shí)間短、洪水預(yù)報(bào)方案精度低的水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定。

由于水庫(kù)原設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮洪水年際之間、年內(nèi)洪水之間的變化規(guī)律性，而在水庫(kù)洪水實(shí)際調(diào)度過(guò)程中，年際間洪水、年內(nèi)洪水發(fā)生及變化均有規(guī)律可循，基于此，文獻(xiàn)[2]提出考慮年內(nèi)洪水時(shí)序變化規(guī)律的統(tǒng)計(jì)分析法確定汛限水位動(dòng)態(tài)控制域，按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行汛期分期及確定相應(yīng)汛限水位并作為動(dòng)態(tài)約束域值即是此種方法的典型代表。在汛限水位動(dòng)態(tài)控制第一批試點(diǎn)水庫(kù)動(dòng)態(tài)控制域研究過(guò)程中，個(gè)別試點(diǎn)水庫(kù)與其他水庫(kù)形成水庫(kù)群，共同服務(wù)于下游防洪目標(biāo)，水庫(kù)群需按下游防洪控制點(diǎn)的要求進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度或錯(cuò)峰調(diào)度，針對(duì)此種類型的水庫(kù)，主要采用庫(kù)容補(bǔ)償調(diào)節(jié)法確定被補(bǔ)償水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域。

文獻(xiàn)[2]以第一批試點(diǎn)水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域研究成果為基礎(chǔ)，對(duì)上述方法進(jìn)行了初步整理與總結(jié)。根據(jù)國(guó)家防辦2005年6月下發(fā)的“水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制試點(diǎn)工作意見(jiàn)”，在2008年開(kāi)展的第二批汛限水位動(dòng)態(tài)控制試點(diǎn)水庫(kù)動(dòng)態(tài)控制域確定相關(guān)研究工作的過(guò)程中，考慮到(改進(jìn))預(yù)泄能力約束法在實(shí)際調(diào)度應(yīng)用中存在的“在有效預(yù)見(jiàn)期內(nèi)一直按下游允許安全泄量泄流的問(wèn)題”，提出分級(jí)預(yù)泄方法進(jìn)行汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定，該方法更緊密地結(jié)合了水庫(kù)防洪調(diào)度實(shí)踐，可操作性更強(qiáng)[3- 4]。對(duì)于洪水預(yù)報(bào)精度不高、下游允許安全泄量又控制較為嚴(yán)格的水庫(kù)，則在泄量分級(jí)的基礎(chǔ)上，考慮到動(dòng)態(tài)控制階段入庫(kù)洪水信息，提出了在考慮各級(jí)泄流量、各級(jí)入庫(kù)流量組合情況下，采用面臨時(shí)刻允許控制庫(kù)水位決策支持表法[5]確定汛限水位動(dòng)態(tài)控制域，該方法可為調(diào)度技術(shù)人員和決策者提供具體化、數(shù)量化信息，可操作性較好。

西方發(fā)達(dá)國(guó)家由于在氣象水文特性、人口密度分布、水資源供需矛盾等國(guó)情方面的差異，其研究重心以考慮防洪效益及生態(tài)環(huán)境效益為主，汛限水位基本采用傳統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)值，對(duì)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定、動(dòng)態(tài)控制方法的研究甚少。

2 汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法

目前已有的和新近研究的汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法主要有以下幾種：

(1)防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式及規(guī)則設(shè)計(jì)方法。該方法確定水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域是在滿足水庫(kù)本身及上下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的前提下，通過(guò)調(diào)節(jié)不同防洪標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)頻率的預(yù)報(bào)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程，尋求判斷水庫(kù)遭遇洪水量級(jí)、改變泄流量的判別指標(biāo)，如預(yù)報(bào)累積凈雨、預(yù)報(bào)入庫(kù)流量等指標(biāo)，通過(guò)此類指標(biāo)可以提前判斷洪水標(biāo)準(zhǔn)大小，在選擇相應(yīng)的防洪預(yù)報(bào)調(diào)度規(guī)則的基礎(chǔ)上，抬高原設(shè)計(jì)汛限水位值、提前加大泄量，保持原設(shè)計(jì)所需要的防洪庫(kù)容。防洪預(yù)報(bào)調(diào)度規(guī)則所對(duì)應(yīng)的起調(diào)水位值(即抬高的汛限水位值)為汛限水位動(dòng)態(tài)控制約束域的上限值，原設(shè)計(jì)的汛限水位值為約束域的下限值。

(2)預(yù)泄能力約束法。該方法是汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定較常用的方法[7]，其基本思想為，在留有一定余地的情況下，利用洪水預(yù)報(bào)，在有效預(yù)見(jiàn)期內(nèi)有多大泄流能力就將汛限水位向上浮動(dòng)多少。汛限水位上浮值的影響因素主要包括：面臨時(shí)刻的水情、雨情、工情；入庫(kù)洪水預(yù)報(bào)的預(yù)見(jiàn)期；洪水預(yù)報(bào)的可利用預(yù)見(jiàn)期；有效預(yù)見(jiàn)期；有效預(yù)見(jiàn)期內(nèi)入庫(kù)水量；有效預(yù)見(jiàn)期內(nèi)水庫(kù)預(yù)泄能力；下游河道允許預(yù)泄流量；決策信息傳遞的穩(wěn)定性、速度及閘門(mén)操作時(shí)間等。該方法依據(jù)上述洪水預(yù)報(bào)預(yù)見(jiàn)期、入庫(kù)水量、水庫(kù)泄流能力、下游允許泄量等條件確定的預(yù)蓄水位，作為汛限水位動(dòng)態(tài)控制域的上限值，原設(shè)計(jì)汛限水位作為動(dòng)態(tài)控制域的下限值。

(3)改進(jìn)預(yù)泄能力約束法。這是目前水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定的主要方法之一，SL 104—95《水利工程水利計(jì)算規(guī)范》允許洪水預(yù)報(bào)條件較好、預(yù)報(bào)方案完善、預(yù)報(bào)精度較高的水庫(kù)進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算時(shí)可適當(dāng)考慮預(yù)報(bào)預(yù)泄，但預(yù)泄能力約束法僅局限于考慮洪水預(yù)報(bào)信息，一般不考慮氣象預(yù)報(bào)信息。實(shí)際上，隨著我國(guó)氣象、降雨預(yù)報(bào)水平的提高，尤其是“風(fēng)云”系列氣象衛(wèi)星的成功發(fā)射，降雨預(yù)報(bào)信息準(zhǔn)確率不斷提高，水文及氣象部門(mén)亦積累了大量可利用的降雨預(yù)報(bào)資料。因此，針對(duì)匯流速度快、時(shí)間短、洪水預(yù)報(bào)方案精度低的水庫(kù)，提出了綜合考慮降雨預(yù)報(bào)信息及洪水預(yù)報(bào)信息的改進(jìn)預(yù)泄能力約束法[8- 9]，根據(jù)降雨或洪水預(yù)報(bào)信息的預(yù)見(jiàn)期、精度、預(yù)泄能力、下游允許水庫(kù)出流等確定水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域上限值。

(4)考慮年內(nèi)洪水時(shí)序變化規(guī)律的統(tǒng)計(jì)分析法。考慮年內(nèi)洪水時(shí)序變化規(guī)律的統(tǒng)計(jì)分析法確定汛限水位動(dòng)態(tài)控制上限值是在考慮洪水的時(shí)序變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，分析年內(nèi)洪水統(tǒng)計(jì)參數(shù)時(shí)序變化規(guī)律，當(dāng)發(fā)生一次大洪水后，可為決策者提供未來(lái)發(fā)生洪水的概率分布，分析相應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水及其允許的起調(diào)水位，作為確定的汛限水位動(dòng)態(tài)控制域上限值。按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行汛期分期及確定相應(yīng)限制水位并作為約束域值是常用的方法之一，另外還有基于模糊集合分析或隨機(jī)模擬等統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)方法，給出汛限水位的時(shí)序變化過(guò)程，即每日或候或旬確定一個(gè)約束域值[4]。

(5)庫(kù)容補(bǔ)償法。庫(kù)容補(bǔ)償法確定汛限水位動(dòng)態(tài)控制上限值是利用服務(wù)于同一防洪目標(biāo)的調(diào)度系統(tǒng)中水庫(kù)群之間所具有的庫(kù)容差異，根據(jù)補(bǔ)償水庫(kù)所富余的防洪庫(kù)容，換算為被補(bǔ)償水庫(kù)可利用的防洪庫(kù)容，進(jìn)而將可利用的防洪庫(kù)容推求換算為被補(bǔ)償水庫(kù)可抬高的汛限水位動(dòng)態(tài)控制上限值。由于在實(shí)時(shí)調(diào)度中補(bǔ)償水庫(kù)所具有的防洪實(shí)時(shí)水庫(kù)群之間所具有的庫(kù)容或水文差異狀況多變，所以實(shí)時(shí)調(diào)度中推求的汛限水位動(dòng)態(tài)控制值不等。從設(shè)計(jì)安全角度[10- 11]，應(yīng)該取歷次洪水補(bǔ)償調(diào)節(jié)模擬計(jì)算的汛限水位動(dòng)態(tài)控制的最小值，作為汛限水位動(dòng)態(tài)控制域上限值。

(6)分級(jí)預(yù)泄法。分級(jí)預(yù)泄法確定水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域上限值是根據(jù)水庫(kù)泄流能力的實(shí)際情況，同時(shí)兼顧下游河道安全泄量的約束，從防洪安全角度考慮，在預(yù)見(jiàn)期的不同時(shí)間段選取不同的預(yù)泄流量[6]，繼而推算不同預(yù)泄流量情況下的可預(yù)泄水量，繼而確定不同預(yù)泄流量情況下的汛限水位動(dòng)態(tài)控制域上限值。分級(jí)預(yù)泄法的基本原理與預(yù)泄能力約束法相同，兩者的主要區(qū)別是計(jì)算時(shí)對(duì)預(yù)泄流量的取值不同，預(yù)泄能力約束法以泄流能力作為約束，分級(jí)預(yù)泄法則在該約束內(nèi)還兼顧考慮水庫(kù)防洪調(diào)度、是否會(huì)造成下游人為洪水等實(shí)際需要[12- 14]。

(7)綜合信息決策支持表法。綜合信息決策支持表法確定汛限水位動(dòng)態(tài)控制上限值是根據(jù)洪水入庫(kù)流量信息、降雨預(yù)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)有效預(yù)見(jiàn)期等綜合信息確定面臨時(shí)刻允許控制庫(kù)水位值的方法。一般情況下，制定綜合信息決策支持表[5]時(shí)，需對(duì)下游防洪安全允許的水庫(kù)泄流量進(jìn)行分級(jí)，結(jié)合汛限水位動(dòng)態(tài)控制階段入庫(kù)洪水信息，分別得出各級(jí)泄流量、各級(jí)入庫(kù)流量組合情況下，泄流開(kāi)始的面臨時(shí)刻允許控制的庫(kù)水位值，并繪制面臨時(shí)刻允許控制庫(kù)水位值決策支持表，根據(jù)決策支持表，分析求得各級(jí)泄流量情況下的汛限水位動(dòng)態(tài)控制域上限值。

3 動(dòng)態(tài)控制域確定方法適用條件及應(yīng)用試點(diǎn)

(1)防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式及規(guī)則設(shè)計(jì)方法。采用該方法進(jìn)行汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定的水庫(kù)，需具備以下條件[15- 17]：①具有性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定，能及時(shí)、準(zhǔn)確地提供水雨情信息的水雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)；②洪水預(yù)報(bào)方案精度高、合格率高，達(dá)到水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范規(guī)定的甲級(jí)水平；③短期氣象預(yù)報(bào)精度水平較高，達(dá)到可利用的程度；④調(diào)度信息傳遞系統(tǒng)暢通、通信系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、泄流設(shè)備開(kāi)啟關(guān)閉靈活。試點(diǎn)水庫(kù)有遼寧省大伙房水庫(kù)、大連市碧流河水庫(kù)、吉林省新立城水庫(kù)、河南省白龜山水庫(kù)、湖南省五強(qiáng)溪水庫(kù)等。

(2)預(yù)泄能力約束法。采用該方法進(jìn)行水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定的水庫(kù)，需具備以下條件：①洪水預(yù)報(bào)條件較好、預(yù)報(bào)方案完善且預(yù)報(bào)精度較高；②水庫(kù)下游防洪控制點(diǎn)安全泄流量實(shí)際情況與設(shè)計(jì)條件情況相吻合。試點(diǎn)水庫(kù)有黑龍江省察爾森水庫(kù)、河南省白龜山水庫(kù)等。

(3) 改進(jìn)預(yù)泄能力約束法。對(duì)于匯流速度快、時(shí)間短、洪水預(yù)報(bào)方案精度低的水庫(kù)，一般采用考慮降雨預(yù)報(bào)信息的改進(jìn)預(yù)泄能力約束法，根據(jù)所依據(jù)降雨預(yù)報(bào)信息的預(yù)見(jiàn)期、精度、泄流能力、下游允許水庫(kù)出流等確定水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域上限值。單一考慮降雨預(yù)報(bào)信息，采用改進(jìn)預(yù)泄能力約束法確定汛限水位動(dòng)態(tài)控制域的試點(diǎn)水庫(kù)有山西省漳澤水庫(kù)、四川省大橋水庫(kù)等。對(duì)于洪水預(yù)報(bào)方案完善、預(yù)報(bào)精度高且同時(shí)具有大量可利用的降雨預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)資料的水庫(kù)，一般采用考慮降雨預(yù)報(bào)信息與洪水預(yù)報(bào)信息結(jié)合的改進(jìn)預(yù)泄能力約束法[18]進(jìn)行汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定。典型的試點(diǎn)水庫(kù)有大連市碧流河水庫(kù)、湖北省丹江口水庫(kù)等。

(4)考慮年內(nèi)洪水時(shí)序變化規(guī)律的統(tǒng)計(jì)分析法。采用該方法進(jìn)行水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定的水庫(kù)，一般要求水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水資料齊全、完備，且具有較長(zhǎng)系列的選自水庫(kù)調(diào)度手冊(cè)和刊印的水文年鑒的場(chǎng)次洪水資料。遼寧省碧流河水庫(kù)為采用該方法確定水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域的試點(diǎn)水庫(kù)。

(5)庫(kù)容補(bǔ)償法。采用該法進(jìn)行水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定的水庫(kù)，一般要求補(bǔ)償水庫(kù)泄水達(dá)到防護(hù)點(diǎn)的傳播時(shí)間小于或等于庫(kù)群與防護(hù)點(diǎn)之間洪水的集流時(shí)間或預(yù)見(jiàn)期，同時(shí)要求區(qū)間洪水預(yù)報(bào)的精度滿足規(guī)范要求。試點(diǎn)水庫(kù)有遼寧省碧流河水庫(kù)、葠窩水庫(kù)。

(6)分級(jí)預(yù)泄法。采用該方法進(jìn)行水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定的水庫(kù)，一般要求水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)信息或降雨預(yù)報(bào)信息可利用，且下游防洪控制點(diǎn)允許控制泄流量可分級(jí)，可由小到大逐級(jí)增加。較泄流能力約束法，分級(jí)預(yù)泄法不僅增強(qiáng)了防洪安全，還使規(guī)劃成果與實(shí)時(shí)調(diào)度較好地結(jié)合起來(lái)，可操作性更好。試點(diǎn)水庫(kù)有葠窩水庫(kù)、碧流河水庫(kù)。

(7)綜合信息決策支持表法。采用該方法進(jìn)行水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定的水庫(kù)，一般要求水庫(kù)流域降雨預(yù)報(bào)或洪水預(yù)報(bào)信息可利用，能根據(jù)可利用的預(yù)報(bào)信息推算出有效預(yù)見(jiàn)期，且要求明確流域退水特點(diǎn)及退水過(guò)程線。該方法確定的面臨時(shí)刻允許控制的庫(kù)水位值可為調(diào)度技術(shù)人員和決策者實(shí)施水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制提供具體化、數(shù)量化的信息。試點(diǎn)水庫(kù)有河南省板橋水庫(kù)、天津市于橋水庫(kù)。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法研究是汛限水位動(dòng)態(tài)控制研究的重要組成部分，由于水庫(kù)特性各不相同，對(duì)某一具體水庫(kù)而言，并不是上述的每個(gè)方法都適用[19]，若只有一種方法適用于該水庫(kù)，那么這種方法確定的汛限水位動(dòng)態(tài)控制域上限值即為該水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域的上限，原設(shè)計(jì)的汛限水位作為動(dòng)態(tài)控制域的下限；若該水庫(kù)適合應(yīng)用第二部分所述的多種方法，則可采用內(nèi)包線法確定汛限水位動(dòng)態(tài)控制域上線值。

由于影響汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法的因素較多，如水庫(kù)運(yùn)行管理水平、流域水文氣象特征、水庫(kù)主要功能、水庫(kù)歷史水文氣象資料積累、近期氣象預(yù)報(bào)資料積累、調(diào)度經(jīng)驗(yàn)、調(diào)度人員技術(shù)水平、洪水預(yù)報(bào)及氣象預(yù)報(bào)精度水平等，因此采用何種方法確定或多種方法綜合確定水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域范圍要視具體情況而定，但所有方法的實(shí)施均要求水庫(kù)資料相對(duì)齊全完備、預(yù)報(bào)信息可靠性較高、閘門(mén)控制能力較好。

隨著我國(guó)氣象、降雨預(yù)報(bào)水平的提高，尤其是“風(fēng)云”系列氣象衛(wèi)星的成功發(fā)射[20]，降雨預(yù)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)信息準(zhǔn)確率不斷提高，目前的汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法尚需在未來(lái)實(shí)踐中不斷發(fā)展和完善，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面[21]：

(1)目前確定汛限水位動(dòng)態(tài)控制域時(shí)仍只是考慮短期降雨預(yù)報(bào)的預(yù)見(jiàn)期，且降雨預(yù)報(bào)僅利用中雨及以下量級(jí)預(yù)報(bào)信息，可利用信息較少。在今后的研究中，可加深對(duì)更長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期預(yù)報(bào)信息的可利用性分析研究。

(2)近年來(lái)大規(guī)模水電開(kāi)發(fā)形成了諸多梯級(jí)水庫(kù)及水庫(kù)群，多目標(biāo)的調(diào)度需求、多座水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)度使水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域的確定面臨更為復(fù)雜的局面，因此，將單庫(kù)的汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法擴(kuò)展到水庫(kù)群的應(yīng)用中，是新形勢(shì)下水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域確定方法研究的新熱點(diǎn)。

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(責(zé)任編輯 焦雪梅)

Review on the Methods of Fixing Dynamic Control Range of Reservoir Water Level in Flood Season

REN Minglei1,2, HE Xiaoyan1,2, DING Liuqian1,2, YANG Fan3, LI Hui1,2, ZHANG Hongbin1,2

(1. China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China;2. Research Center on Flood and Drought Disaster Reduction, MWR, Beijing 100038, China;3. Institute of Architectural and Civil Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

The methods of fixing the dynamic control range of reservoir water level in flood season is the key content of the research of dynamic control of reservoir water level, and also is the foundation of carrying out dynamic control scheme. Main fixing methods are systematically summarized herein, including (improved) the method of pre-discharge capacity constraining, the method of flood forecasting and operating mode and rules designing, the method of reservoir storage compensation, the statistical analysis method considering the variation rule of flood time series, the method of grading pre-discharge, and the method of comprehensive information decision supporting table. The main characteristics and applied conditions of each method are also reviewed. As above mentioned, in order to promote the overall application of fixing methods and expand the pilot application scope, some key issues need to be researched in future concerning fixing methods are finally proposed．

reservoir water level in flood season; dynamic control range; pre-discharge capacity constraining; flood forecasting and operating; grading pre-discharge

2015- 12- 23

中國(guó)水利水電科學(xué)研究院國(guó)際水利水電科技發(fā)展動(dòng)態(tài)調(diào)研專項(xiàng)(JZ0145C102015);國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(51509268)；江西省洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)及防汛輔助支持系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目;水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201201054)

任明磊(1983—)，女，河北平泉人，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樗畮?kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制、洪水資源利用．

TV697.1

A

0559- 9342(2016)06- 0061- 05