李其峰，溫進(jìn)化，李冬曉，付意成，馮 健

（1.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020；2.中國電建集團(tuán) 華東勘測設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 310023；3.中國水利水電科學(xué)研究院 水環(huán)境研究所，北京 100038）

基于常見供水格局的水庫群供水預(yù)警及響應(yīng)策略研究

李其峰1，溫進(jìn)化1，李冬曉2，付意成3，馮 健3

（1.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020；2.中國電建集團(tuán) 華東勘測設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 310023；3.中國水利水電科學(xué)研究院 水環(huán)境研究所，北京 100038）

隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對用水量需求的增加，區(qū)域內(nèi)逐漸形成多水庫供水格局。本文針對一種常見的水庫群供水格局開展供水預(yù)警研究，給出供水預(yù)警含義、預(yù)警指標(biāo)及預(yù)警線形式、分級分期預(yù)警指標(biāo)閾值確定方法和預(yù)警響應(yīng)策略等。以缺水區(qū)域缺水量最小為目標(biāo)，提出以水庫蓄水量為控制指標(biāo)的分級分期預(yù)警體系：即劃定不同等級預(yù)警線，按照不同分期對預(yù)警線進(jìn)行細(xì)化；基于長系列逆時序法供需計算確定預(yù)警指標(biāo)；依據(jù)水庫預(yù)警線確定水庫群調(diào)水和供水規(guī)則，實現(xiàn)多水庫聯(lián)合調(diào)度。并以永康市三座中型水庫組成的水庫群為例，進(jìn)行水庫區(qū)供水預(yù)警及響應(yīng)策略的實際應(yīng)用。研究成果為水庫調(diào)度決策部門提供了新的調(diào)度思路，為干旱期水庫群供水運行管理提供依據(jù)。

供水預(yù)警；預(yù)警線；預(yù)警響應(yīng)；水庫群；干旱預(yù)警

1 研究背景

干旱災(zāi)害是影響我國的主要自然災(zāi)害之一。一直以來，我國對抗旱工作十分重視，干旱管理逐步從被動抗旱、應(yīng)急抗旱向主動防旱、常規(guī)抗旱轉(zhuǎn)變，干旱風(fēng)險管理理念逐漸被重視起來。干旱預(yù)警作為抗旱工作的首要環(huán)節(jié)，在抗旱減災(zāi)中發(fā)揮著十分重要作用［1］。目前，干旱預(yù)警研究多為氣象干旱或農(nóng)業(yè)干旱預(yù)警，提出的預(yù)警指標(biāo)、響應(yīng)措施等研究成果具有明顯行業(yè)特征。而對具體對象，尤其是以水循環(huán)過程中水文因子為對象的干旱預(yù)警研究相對較少，相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)工作較為薄弱。

近年來，區(qū)域性氣候變化導(dǎo)致降水時空變化加劇，造成干旱持續(xù)時間增長，使我國供需矛盾本已突出的水資源問題更加嚴(yán)峻，干旱災(zāi)害發(fā)生頻次和危害在顯著增加，特別是對城鄉(xiāng)供水安全危害更大。從減輕因旱損失的角度來看，國內(nèi)研究成果及水資源管理實踐均表明，區(qū)域內(nèi)極少數(shù)時段的較大深度缺水，對經(jīng)濟(jì)社會往往產(chǎn)生極大的破壞深度［2］。而連續(xù)若干個時段較小或輕微的缺水或者單一時段適當(dāng)程度的供水破壞，在采取有效的供水應(yīng)急預(yù)案和經(jīng)濟(jì)社會用水管控措施后，其破壞程度將大大減輕［3］。在現(xiàn)狀河道水、地下水等水質(zhì)不樂觀的情況下，水庫作為區(qū)域內(nèi)重要優(yōu)質(zhì)水源，同時也是水循環(huán)過程中的重要節(jié)點，其蓄水量的多少對區(qū)域供水安全影響較大。因此，針對以水庫為主要水源的區(qū)域，以水庫蓄水量為研究對象開展干旱預(yù)警管理，及早采取供水應(yīng)急措施，盡量避免持續(xù)干旱造成的缺水深度破壞，對區(qū)域供水安全具有十分重要意義。在區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展造成的用水量增加的情況下，為滿足用水量需求，多水庫水源聯(lián)合供水的城區(qū)格局逐漸形成。基于此，以水庫群蓄水量作為研究對象進(jìn)行干旱預(yù)警管理工作由此開展。

目前，水庫群供水預(yù)警相關(guān)研究主要有單個水庫可供水量警戒線劃定和旱限水位確定、水庫群供水風(fēng)險研究等。單個水庫可供水量警戒線劃定相關(guān)研究以曹升樂等［4-5］提出針對山東省的水庫可供水量警戒線為代表，以假定水庫在未來時段沒有來水量情況下分3個月、2個月、1個月確定黃色、橙色、紅色3條警戒線。該方法對降雨量考慮相對簡單，比較適用于北方年內(nèi)常連續(xù)少雨情況，但在南方年內(nèi)、年際降雨分布差異較大的情況下，通過該方法劃定的警戒線水位偏高，易發(fā)生“空報”情況。單個水庫旱限水位的確定主要按照《旱限水位（流量）確定方法》要求，為逐月或數(shù)月滑動計算水庫應(yīng)供水量與死庫容之和最大值所對應(yīng)的水庫水位作為依據(jù)，并考慮庫內(nèi)取水設(shè)施高程等因素，綜合分析確定。在實際工作中水庫多是全年使用單一旱限水位，確定的標(biāo)準(zhǔn)較高，雖然能夠保證干旱時期用水對象用水安全，但難以體現(xiàn)來水量年內(nèi)差異以及對不同用水對象的供水控制管理。水庫群聯(lián)合供水調(diào)度受到水庫來水條件、供水區(qū)需水情況等不確定因素影響，同時，水庫供水調(diào)度還應(yīng)充分考慮調(diào)度的實時性、供水風(fēng)險和面臨時段的徑流變化［6-9］。針對以上不足，學(xué)者針對水庫群調(diào)度、供水風(fēng)險等問題結(jié)合研究區(qū)實際情況進(jìn)行不同層次的研究。郭旭寧等［10］采用層次分析法確定不同用水戶各風(fēng)險指標(biāo)的權(quán)重，計算水庫群供水風(fēng)險綜合評價指標(biāo)，提出探討水庫群供水能力與風(fēng)險分析的一般框架；黃強等［11］提出水庫群供水調(diào)度預(yù)警系統(tǒng)，將水庫群供水調(diào)度操作規(guī)線與供水計劃相結(jié)合，借助水庫群現(xiàn)狀水勢指標(biāo)和未來時段內(nèi)的缺水量指標(biāo)確定水庫群供水調(diào)度的風(fēng)險程度及可采取的應(yīng)變措施；萬芳等［12］建立水庫供水預(yù)警系統(tǒng)，制定不同水情下的供水調(diào)度策略，對水庫群供水計劃進(jìn)行整體的風(fēng)險評價，根據(jù)預(yù)警燈號做出相應(yīng)的應(yīng)變措施；郭旭寧等［13］為有效描述和求解跨流域水庫群最優(yōu)調(diào)供水過程，建立了基于0-1規(guī)劃方法的水庫群最優(yōu)化調(diào)度模型；周惠成等［14］根據(jù)葠窩水庫具備的自動測報和洪水預(yù)報調(diào)度條件，運用水庫防洪預(yù)報調(diào)度規(guī)劃理論，研究在觀音閣水庫和湯河水庫實施常規(guī)調(diào)度方式時葠窩水庫的防洪預(yù)報調(diào)度方式及其規(guī)則。上述研究主要集中在供水風(fēng)險指標(biāo)的定義與選取、指標(biāo)間的相互作用與影響及供水風(fēng)險的評價與管理等方面，研究方法相對復(fù)雜，需建立較為復(fù)雜的模型，在實際多個水庫水源調(diào)度管理中應(yīng)用存在一定困難。

本文在給出水庫群供水預(yù)警含義、預(yù)警線形式、分級分期預(yù)警指標(biāo)閾值確定方法以及水庫群供水預(yù)警響應(yīng)機制等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，針對一種常見的多水庫水源形成的水庫群供水格局，以永康市3座中型水庫組成的水庫群為例，劃定供水預(yù)警線，能夠使水庫群面臨可能發(fā)生的持續(xù)干旱時提前發(fā)出預(yù)警信息，指導(dǎo)水庫群調(diào)整供水調(diào)度策略，便于更好的應(yīng)對可能發(fā)生干旱災(zāi)害。

2 預(yù)警含義

為使研究問題具有代表意義并考慮研究實例中的水庫群供水格局特征，現(xiàn)針對圖1所示的供水格局，開展水庫群供水預(yù)警研究。圖1供水系統(tǒng)中共有3座水庫、3個供水分區(qū)，水庫A、B、C分別是供水分區(qū)a、b、c的主要供水水源，同時水庫B、C也是供水分區(qū)a的次要供水水源，對供水分區(qū)a進(jìn)行補充供水。供水分區(qū)a是多水源供水區(qū)，供水分區(qū)b和供水分區(qū)c是單水源供水區(qū)。

本文界定水庫群供水預(yù)警指遇特殊干旱年或持續(xù)干旱期，以蓄水量為預(yù)警指標(biāo)，當(dāng)水庫群總蓄水量或水庫群中單個水庫蓄水量降低至某一運行水平時，向相關(guān)部門發(fā)出緊急信號，報告危險情況，以避免缺水在不知情或準(zhǔn)備不足的情況下發(fā)生，從而最大程度減輕因缺水而造成損失的行為。

根據(jù)水庫群供水預(yù)警的定義，水庫群啟動預(yù)警往往是蓄水量很大程度上難以滿足未來一定時段的用水需求。一般情況下預(yù)警期時段長度越短，預(yù)警的準(zhǔn)確性越高，但實際指導(dǎo)意義不足。因此，本次預(yù)警期時段長度選擇上兼顧預(yù)警準(zhǔn)確和實際應(yīng)用性，選擇一個年度作為預(yù)警期。

3 預(yù)警指標(biāo)及預(yù)警線

3.1預(yù)警指標(biāo)閾值水庫群供水預(yù)警是以蓄水量作為預(yù)警指標(biāo)，而預(yù)警指標(biāo)閾值是表征水庫群或單個水庫蓄水量滿足供水對象一定程度需水要求的臨界值。由于水庫群供水對象包括城鄉(xiāng)生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等不同類型用水對象且不同用水對象的重要程度不同，為體現(xiàn)水庫群對不同用水對象供水保障的優(yōu)先次序，結(jié)合研究區(qū)用水對象類別，將預(yù)警期內(nèi)預(yù)警指標(biāo)閾值分為3個等級，等級由低到高分別用藍(lán)色、橙色、紅色表示。同時，考慮到水庫來水量在預(yù)警期內(nèi)差異顯著以及用水對象季節(jié)性用水有所不同，結(jié)合研究實例中水庫來水量年內(nèi)分布呈現(xiàn)明顯的梅汛期（4—6月）、臺汛期（7—9月）和平水期（10—次年3月）等特點，本文將預(yù)警期內(nèi)預(yù)警指標(biāo)閾值按上述分期分為3個時期。

3.2供水預(yù)警線供水預(yù)警線是指根據(jù)發(fā)出預(yù)警信號的水庫群或單個水庫供水預(yù)警指標(biāo)閾值而確定的參考線。按照預(yù)警期內(nèi)的分級分期預(yù)警指標(biāo)閾值，提出預(yù)警線標(biāo)準(zhǔn)和形式如下。

（1）藍(lán)色預(yù)警線。為較低級別預(yù)警，該等級預(yù)警線是在考慮水庫蒸發(fā)、滲漏等損失水量基礎(chǔ)上，水庫群或水庫群中單個水庫可供水量恰好滿足供水區(qū)生活、工業(yè)以及農(nóng)業(yè)用水時對應(yīng)的蓄水量。

（2）橙色預(yù)警線。為中等級別預(yù)警，該等級預(yù)警線是在考慮水庫蒸發(fā)、滲漏等損失水量基礎(chǔ)上，水庫群或水庫群中單個水庫可供水量恰好滿足供水區(qū)生活和工業(yè)用水時對應(yīng)的蓄水量。

（3）紅色預(yù)警線。為較高級別預(yù)警，該等級預(yù)警線是在考慮水庫蒸發(fā)、滲漏等損失水量基礎(chǔ)上，水庫群或水庫群中單個水庫可供水量恰好滿足供水區(qū)生活用水時對應(yīng)的蓄水量。

不同等級供水預(yù)警線示意圖見圖2，圖2中興利下限庫容指水庫能夠發(fā)揮灌溉供水功能的最低蓄水量，水庫群的興利下限庫容為所有水庫興利下限庫容之和。

圖2 供水預(yù)警線示意

3.3預(yù)警指標(biāo)閾值確定

3.3.1 基本思路 水庫群供水預(yù)警指標(biāo)閾值（或預(yù)警線）確定的總體思路以水庫長系列來水量、供水區(qū)用水量等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以月為時段，采用逆時序法進(jìn)行逐年長系列供需分析計算，得出水庫群和單個水庫各月為滿足預(yù)警期內(nèi)用水需求應(yīng)達(dá)到的蓄水量，并對長系列蓄水量結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計，確定分級分期預(yù)警指標(biāo)閾值?？紤]到實例中水庫群所在區(qū)域進(jìn)入梅汛期后降水較為充沛，來水量遠(yuǎn)大于用水對象需水量，用水基本都能得到滿足，水庫群在梅汛期開始時不需預(yù)留蓄水量?；诖耍疚挠嬎愦_定逐年調(diào)節(jié)計算起始點為梅汛期起始月份4月，起調(diào)庫容為水庫興利下限庫容。

3.3.2 模型構(gòu)建 針對圖1中所示常見供水格局，提出供水預(yù)警指標(biāo)閾值（或預(yù)警線）確定計算方程如下。

（1）水庫B、C應(yīng)達(dá)到的蓄水量計算方程。

以水庫B為例說明計算方程：

其中，

水庫C應(yīng)蓄水量VCi，n(t)計算方程形式與水庫B相同。

（2）水庫A應(yīng)達(dá)到的蓄水量計算方程。

（3）水庫群應(yīng)達(dá)到的蓄水量計算方程。

（4）水庫群及單個水庫分級分期預(yù)警指標(biāo)閾值（蓄水量）計算方程。

以水庫群為例說明計算方程：

水庫A、水庫B、水庫C分級分期預(yù)警指標(biāo)閾值/預(yù)警線計算方程形式與水庫群相同。

4 預(yù)警響應(yīng)策略

4.1預(yù)警響應(yīng)啟動預(yù)警響應(yīng)指水庫發(fā)出預(yù)警信息后采取減少可能因旱導(dǎo)致?lián)p失的行為［15-16］。供水預(yù)警線包括單個水庫供水預(yù)警線和水庫群供水預(yù)警線。由于各水庫同一時期來水量、蓄水量不盡相同，上述預(yù)警線一般不會同時觸及，因此按照先全局后局部、誰觸發(fā)誰預(yù)警、預(yù)警等級就高不就低的原則確定以水庫群預(yù)警線作為區(qū)域預(yù)警判斷第一位標(biāo)準(zhǔn)，單個水庫預(yù)警線作為第二位標(biāo)準(zhǔn)。具體響應(yīng)優(yōu)先次序的規(guī)則如下：（1）當(dāng)水庫群觸發(fā)預(yù)警等級高于單個水庫觸發(fā)預(yù)警等級時，采用水庫群觸發(fā)的預(yù)警等級；（2）當(dāng)水庫群觸發(fā)預(yù)警等級低于某單個水庫觸發(fā)預(yù)警等級時，該單個水庫及對應(yīng)供水區(qū)采用該水庫觸發(fā)的預(yù)警等級，其他采用水庫群觸發(fā)的預(yù)警等級。

調(diào)水時機和調(diào)水規(guī)模是決定調(diào)水規(guī)則的關(guān)鍵因素，兩個指標(biāo)的合理確定則依賴于供水系統(tǒng)的目標(biāo)制定，即不同的供水目標(biāo)會生成不同的調(diào)水規(guī)則［17］。在水庫群聯(lián)合調(diào)度中，調(diào)水和供水問題不能分開獨立研究。根據(jù)預(yù)警指標(biāo)閾值確定過程，供水預(yù)警指標(biāo)閾值是以一定系列歷史來水量資料為基礎(chǔ)得出的，但往往由于未來時期面臨降水不確定性，在判斷水庫蓄水量是否觸發(fā)供水預(yù)警線基礎(chǔ)上，預(yù)警響應(yīng)是否啟動還需進(jìn)一步分析未來預(yù)警期內(nèi)降水量與長系列中偏枯年份（對應(yīng)頻率為90%）降雨量。

綜上，水庫群啟動預(yù)警響應(yīng)需依次判斷水庫群預(yù)警等級、單個水庫預(yù)警等級和預(yù)警期內(nèi)降雨量預(yù)測情況。

4.2預(yù)警響應(yīng)措施制定不同水情下的供水調(diào)度策略，根據(jù)預(yù)警號做出相應(yīng)的應(yīng)變措施，實現(xiàn)剛性供水計劃與柔性決策的有機結(jié)合。根據(jù)供水預(yù)警線標(biāo)準(zhǔn)和形式，針對圖1中所示的水庫群供水格局，當(dāng)水庫群或單個水庫蓄水量觸及預(yù)警線，并判定預(yù)警期內(nèi)降雨量低于偏枯年份（取90%頻率）降雨量時，相應(yīng)供水區(qū)應(yīng)采取抗旱措施，包括可能的引調(diào)水措施、限制供水措施、應(yīng)急保障措施等。本文主要提出對不同類型用水對象采取相對應(yīng)的限制、停止供水措施以及分區(qū)之間的調(diào)水措施，具體措施如下。

（1）當(dāng)水庫群且單個水庫蓄水量在藍(lán)色預(yù)警線之上，各水庫按正常興利調(diào)度規(guī)則供水。

（2）當(dāng)水庫群或單個水庫蓄水量降低至橙色預(yù)警線與藍(lán)色預(yù)警線之間時，向相關(guān)供水區(qū)發(fā)布Ⅰ級預(yù)警。相關(guān)供水區(qū)要在保證生活、工業(yè)用水基礎(chǔ)上，限制農(nóng)業(yè)用水。同時，針對單水源供水區(qū)，如果其預(yù)警是由水庫群觸發(fā)且該供水區(qū)水庫并未觸發(fā)預(yù)警，則單水源供水區(qū)對應(yīng)的水源按原有供水計劃或適當(dāng)加大力度向多水源供水區(qū)供水，否則停止向多水源供水區(qū)供水。

（3）當(dāng)水庫群或單個水庫蓄水量降低至橙色預(yù)警線與紅色預(yù)警線之間時，向相關(guān)供水區(qū)發(fā)布Ⅱ級預(yù)警。相關(guān)供水區(qū)要在保證生活用水基礎(chǔ)上，限制工業(yè)供水量，停止農(nóng)業(yè)用水。同時考慮到水庫群觸發(fā)Ⅱ級預(yù)警時全區(qū)域總體供水量不足，針對單水源供水區(qū)，如果其預(yù)警是由水庫群觸發(fā)且該供水區(qū)水庫并未觸發(fā)預(yù)警，則單水源供水區(qū)對應(yīng)的水源限制向多水源供水區(qū)供水，否則停止向多水源供水區(qū)供水。

（4）當(dāng)水庫群或單個水庫蓄水量降低至紅色預(yù)警線下時，向相關(guān)供水區(qū)發(fā)布Ⅲ級預(yù)警。相關(guān)供水區(qū)要限制生活用水，停止工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水。同時考慮到水庫群觸發(fā)Ⅲ級預(yù)警時全區(qū)域供水量嚴(yán)重不足，針對單水源供水區(qū)，如果其預(yù)警是由水庫群觸發(fā)且該供水區(qū)水庫并未觸發(fā)預(yù)警，則單水源供水區(qū)對應(yīng)的水源限制向多水源供水區(qū)供水，否則停止向多水源供水區(qū)供水。

5 實例研究

5.1研究區(qū)概況永康市位于浙江省中部、錢塘江流域上游，總面積1 049 km2。永康市地處中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，多年平均降水量1 483 mm。但永康市降水時空分布不均，呈現(xiàn)東北、西北多雨、中部少雨和年際、年內(nèi)變化均較大的特點，其中最大年降水量為最小年降水量的2.08倍，年內(nèi)降水多集中在4—7月，占全年降水量的62%。

永康市現(xiàn)狀城鄉(xiāng)供水以水庫為主要水源，水庫供水量占總供水量的70%以上，水庫在維護(hù)永康市供水安全上起著十分重要的作用。目前永康市主要水庫水源為域內(nèi)3座中型水庫，分別為楊溪水庫、太平水庫和三渡溪水庫，其中楊溪水庫是城區(qū)的主要水源。近年來，隨著城區(qū)用水量需求增加，太平水庫和三渡溪水庫在保障原供水區(qū)用水基礎(chǔ)上也逐步開始向城區(qū)供水，故城區(qū)形成了多水源供水格局。永康市水庫群供水格局概化見圖3，3座水庫特性參數(shù)見表1。

圖3 永康市水庫群供水系統(tǒng)概化

表1 水庫特性參數(shù)

5.2預(yù)警指標(biāo)閾值確定

5.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)預(yù)警指標(biāo)閾值（或預(yù)警線）確定方法，水庫群預(yù)警指標(biāo)閾值確定所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括水庫長系列來水量、各供水區(qū)生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水量、水庫蒸發(fā)和滲漏損失水量等。其中，水庫來水量采用實測水文資料確定；生活和工業(yè)用水量根據(jù)水廠供水量確定，農(nóng)業(yè)用水量根據(jù)區(qū)域灌溉用水定額和水庫灌溉面積計算確定；水庫蒸發(fā)損失量根據(jù)水庫水面蒸發(fā)觀測資料和水面面積確定；水庫滲漏損失水量根據(jù)水文地質(zhì)條件，選用經(jīng)驗數(shù)據(jù)。據(jù)此，本文得出永康市3座水庫來水量、蒸發(fā)損失水量、供水區(qū)用水量成果，多年平均情況下的結(jié)果統(tǒng)計見表2、表3。

5.2.2 預(yù)警指標(biāo)閾值計算 根據(jù)永康市3座水庫長系列來水量、供水區(qū)行業(yè)用水量等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用式（1）—式（5），計算得出3座水庫及水庫群不同等級、不同時期下的蓄水量，繼而確定水庫群分級分期預(yù)警指標(biāo)閾值，劃定水庫群供水預(yù)警線成果，見表4、圖4。

表2 水庫來水量及損失水量 （單位：萬m3）

表3 供水區(qū)用水量 （單位：萬m3）

表4 永康市水庫群供水預(yù)警線劃定結(jié)果 （單位：萬m3）

5.3預(yù)警響應(yīng)永康市根據(jù)水庫群和單個水庫供水預(yù)警線，依據(jù)上述計算開展相應(yīng)水庫調(diào)度運行管理工作。本文以梅汛期間水庫群預(yù)警響應(yīng)為例說明預(yù)警響應(yīng)的優(yōu)先序及措施。

（1）當(dāng)水庫群且楊溪水庫、太平水庫、三渡溪水庫的蓄水量均在藍(lán)色預(yù)警線之上，各水庫按照正常興利調(diào)度規(guī)則進(jìn)行供水。

（2）當(dāng)水庫群蓄水量下降至5 380萬m3以下時，并判定未來預(yù)警期內(nèi)降雨量低于偏枯年份降雨量時，啟動全區(qū)域藍(lán)色預(yù)警管理，各供水區(qū)在保證生活、工業(yè)用水基礎(chǔ)上，限制農(nóng)業(yè)供水。

在全區(qū)啟動藍(lán)色預(yù)警下，如果太平水庫或三渡溪水庫并未觸發(fā)預(yù)警時，則上述水庫按日常供水計劃向城區(qū)供水，否則停止向城區(qū)供水。此外，如果當(dāng)楊溪水庫、太平水庫或三渡溪水庫觸發(fā)的預(yù)警等級高于藍(lán)色預(yù)警時，各水庫對應(yīng)的主要供水區(qū)按高于藍(lán)色等級啟動預(yù)警，采取相對應(yīng)的限制或停止供水措施。

（3）當(dāng)水庫群蓄水量下降至4 060萬m3以下時，并判定未來預(yù)警期內(nèi)降雨量低于偏枯年份降雨量時，啟動全區(qū)域橙色預(yù)警管理，各供水區(qū)在保證生活用水基礎(chǔ)上，限制工業(yè)用水，停止農(nóng)業(yè)用水。

在全區(qū)啟動黃色預(yù)警下，如果太平水庫或三渡溪水庫并未觸發(fā)預(yù)警時，則上述水庫限制向城區(qū)供水，否則停止向城區(qū)供水。此外，當(dāng)楊溪水庫、太平水庫或三渡溪水庫觸發(fā)紅色預(yù)警時，各水庫對應(yīng)的主要供水區(qū)啟動紅色預(yù)警，采取相對應(yīng)的限制或停止供水措施。

圖4 永康市水庫群供水預(yù)警線

（4）當(dāng)水庫群蓄水量下降至3 150萬m3以下時，并判定未來預(yù)警期內(nèi)降雨量低于偏枯年份降雨量時，啟動全區(qū)域紅色預(yù)警管理，各供水區(qū)限制生活用水，停止工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水。

在全區(qū)啟動紅色預(yù)警下，如果太平水庫或三渡溪水庫并未觸發(fā)任何等級預(yù)警時，則上述水庫限制向城區(qū)供水，否則停止向城區(qū)供水。

依據(jù)上述研究成果，永康市內(nèi)重點水庫建立了水庫群供水預(yù)警線及響應(yīng)機制，促進(jìn)了水庫群興利調(diào)度的精細(xì)化管理水平提升。當(dāng)永康市遭遇持續(xù)干旱時，重點水庫能夠及早采取應(yīng)對措施，在很大程度上避免了深度缺水情況的發(fā)生，減輕了因災(zāi)損失及深度缺水帶來的恐慌。

6 結(jié)論

本文在界定水庫群預(yù)警含義基礎(chǔ)上，提出以水庫蓄水量指標(biāo)的分級分期預(yù)警，即劃定了藍(lán)色、橙色、紅色3個等級預(yù)警線，并將同一等級預(yù)警線細(xì)化為梅汛、臺汛、平水3個分期；提出了基于長系列逆時序法供需計算確定預(yù)警指標(biāo)的方法，以及分級分期預(yù)警啟動條件、響應(yīng)措施等。以永康市3座中型水庫組成的水庫群為例進(jìn)行應(yīng)用研究，確定了水庫群及單個水庫分級分期預(yù)警指標(biāo)，并以梅汛期間水庫群預(yù)警響應(yīng)為例說明了預(yù)警響應(yīng)策略。

研究成果能夠給出不同預(yù)警條件下的水庫群調(diào)整供水調(diào)度策略，減少因水庫群供水不足造成的損失。限于本文研究的局限性，針對更為復(fù)雜的水庫群供水格局，需進(jìn)一步研究預(yù)警指標(biāo)閾值確定方法、不同行業(yè)限制供水比例等。此外，應(yīng)進(jìn)一步健全干旱預(yù)警的水文指標(biāo)體系，以期能夠更好的為干旱預(yù)警工作提供依據(jù)。

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Research on early warning of water supply and response strategy for the Reservoir group based on the common water supply pattern

LI Qifeng1，WEN Jinhua1，LI Dongxiao2，F(xiàn)U Yicheng3，F(xiàn)ENG Jian3
（1.Zhejiang Institute of Hydraulics&Estuary，Hangzhou 310020，China；2.Power China Huadong Engineering Corporation Limited，Hangzhou 310023，China；3.China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China）

With the rapid development of regional eco-society，the water security accordingly needs to be improved.In this paper，early warning system of reservoir water supply is carried out for a reservoir.We gave the meaning of water supply warning，warning index，the form of early warning line，and the method to determine index value and response strategy.In order to minimize the shortage of water supply，the ear?ly warning system of reservoir storage capacity under classification-staging was put forward.First，we gave early-warning line of different levels，and grouped early warning line by considering different water period. Then，the early warning index is determined based on the calculation results of the long series by inverse time sequence method.Finally，we determined the rnulti-reservoir water transfer and supply rules according to the reservoir early warning line.Taking Yongkang City as an example，this paper supplied the calcula?tion and application process by using warning lines.The results of the paper provided a new idea for the decision-making departments of reservoirs，and offered the basis for water supply and management of reser?voir groups.

early warning of water supply；warning Line；response for early warning；reservoir group；drought warning

TV697

A

10.13244/j.cnki.jiwhr.2017.01.002

1672-3031（2017）01-0010-08

（責(zé)任編輯：王成麗）

2016-05-18

浙江省水利廳科技計劃項目（RC1525）；浙江省科技計劃項目（2015F30023）；國家自然科學(xué)基金項目（50809063）

李其峰（1986-），男，山東滕州人，碩士，主要從事水資源配置與規(guī)劃研究。E-mail：leeqifeng2004@163.com