张洋榕

摘 要：随着科技的进步和环保意识的提高，逐渐认识到工程与环境不一定是对立，而是可以互惠互利的，生态水利越来越受到重视，这就对水利规划的供需系统提出了更新的要求。文章将探讨生态水利工程中规划供需系统的动态模拟方法，并分析其不同于典型年法的特点，以达到水利规划供需系统的平衡。

关键词：水利规划；供需平衡；动态模拟分析；典型年法

1 水利规划供需系统概述

一个区域的水资源供需系统可以看成是由来水、用水、蓄水和输水等诸子系统组成的大系统。供水水资源有不同的来水、贮水系统、如地面水库和地下水库等、有本区产水和区外来水或调水，而且彼此互相联系，互相影响。用水系统由生活、工业、农业、环境等用水部门组成，输、配水系统既相对独立于以上的两个子系统又起到相互联系的作用。水利规划供需系统可视为由既相互区别又相互制约的各个子系统组成的有机联系的整体，他考虑到城市的用水，又要考虑到工农业和航运、发电、防洪除涝和改善水环境等方面的用水。水利规划供需系统是一个多用途、多目标的系统，涉及社会、经济和生态环境等多项的效益，因此，仅用传统的方法来进行供需分析和管理规划，是满足不了要求的。应该应用系统分析的方法，通过多层次和整体的模拟模型和规划以及水资源决策支持系统，进行各个子系统和全区水资源多方案调度，以寻求解决一个区域水资源供需的最佳方案和对策。这里仅介绍一种水资源供需平衡分析动态模拟的方法。

2 水利规划供需系统平衡的动态模拟分析方法

该方法的主要内容主要包括基本资料的调查收集和分析，水利规划供需系统管理调度以及水利规划供需系统的管理规划，以下分别阐述：

2.1 基本资料的调查收集和分析

基本资料是模拟分析的基础，决定了成果的好坏，故要求基本资料准确、完整和系统化。基本资料包括来水系列、区域内的水资源量和质、各部门用水（如城市生活用水、工业用水、农业用水等）、水资源工程资料、有关基本参数资料（入地下含水层水文地质资料、渠系渗漏、水库蒸发等）以及国民经济指标的资料等。

2.2 水利规划供需系统管理调度

包括水量管理调度，地表水库群的水调度，地表水和地下水的联合调度，水资源的分配，等，水量水质的控制调度等。

2.3 水利规划供需系统的管理规划

通过建立水利规划供需系统模拟来分析现状和不同水平年的各个用水部门的供需情况，合理区分城市生活用水、工业用水和农业用水；在供需情况调查中，要重点确认供水保证率和可能出现的缺水情况；注意解决水资源供矛盾的各种工程和非工程措施并进行定量分析；还要包括工程经济、社会和环境效益的分析和评价等。

3 水利规划供需平衡动态模拟分析不同于典型年法的特点

在一般水文水资源计算中，往往重视大中型水利工程与中小型的计算精度适用范围，即大中型的典型年法和中小型的典型暴雨推求法，但在水利规划供需平衡的动态分析中，主要是模拟分析法和典型年法的区别，其特点如下。

3.1 该方法不是对某一个别的典型年进行分析，而是在较长时间系列里对一个地区的水资源供需的动态变化进行逐个时段模拟和预测，因此可以综合考虑水利规划供需系统中各因素随时间变化及随机性而引起的供需的动态变化，例如，当最小计算时段选择为天，则既能反映水均衡在年际间的变化又能反映出在年内的动态变化。

3.2 该方法不仅可以对整个区域的水资源进行动态模拟分析，由于采用不同子区和不同水源（地表水与地下水、本地水资源和外域水资源等）之间的联合调度，能考虑他们之间的相互联系和转化，因此该方法除能够反映出时间上的动态变化，也能够反映出地域空间上的水资源供需不平衡性。

3.3 该方法采用系统分析方法中的模拟方法，仿真性好，能直观形象地模拟复杂的水资源供需关系和管理运行方面的功能，可以按不同调度及优化的方案进行多方案模拟，并可以对不同的方案的供水的社会经济和环境效益进行评价分析，便于了解不同时间不同地区的供需状况以及采取对策措施所产生的效果，使得水资源在整个系统中得到合理的利用，这是典型年法不可比的。

4 水利规划供需系统的动态模拟分析成果的综合

水资源供需平衡动态模拟的计算结果应该加以分析整理，即称作成果综合。该方法能得出比典型年法更多的信息，其成果综合的内容虽有相似的地方，但要体现出系列法和动态法的特点。

4.1 现状供需分析

现状年的供需分析，和典型年法一样，都是用实际供水资料和用水资料进行平衡计算的，可利用列表表示。由于模拟输出的信息较多，对现状供需状况可作较详细的分析，例如各分区的情况，年内各时段的情况，以及各部门用水情况等。

4.2 不同发展时期的供需分析

动态模拟分析计算的结果所对应的时间长度和采用的水文系列长度是一致的。开展计划则需要较为详尽资料。对于宏观决策者不一定需要逐年的详细资料。所以，应根据模拟计算结果，把水资源供需平衡整理成满足不同需要的成果。

结合现状分析，按现有的供水设施和本地水资源，进行一次今后不同时期的供需模拟计算，通常叫第一次供需平衡分析。通过这次平衡，可以暴露矛盾，发现问题，便于进一步深入分析。经过第一次平衡以后，可制定不同方案，进行第二次供需平衡。对不同方案，一般需要分析如下几反面的内容：

4.2.1 若干个阶段（水平年）的可供需水量和需水量的平衡情况。

4.2.2 一个系列逐年的水资源供需平衡情况。

4.2.3 开源、节流措施的方案规划和数量分析。

4.4.4 各部门的用水保证率及其他评价指标等。