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水库防洪调度研究发展趋势

2017-04-26刘海波

科技创新与应用 2017年8期
关键词:探究分析水库发展趋势

刘海波

摘 要:文章首先简要概述了水库防洪调度的研究现状,接着介绍了水库防洪调度的目的意义以及特点,又对其在发展过程中面临的主要矛盾依次举例分析,也列举了水库防洪预报调度这一概念,更提出了新时期水资源利用战略对水库运用的要求,总之希望文章可以在一定程度上为相关的专业学者提供参考与借鉴,如有不足之处,还望批评指正。

关键词:水库;防洪调度;发展趋势;探究分析

1 水库防洪调度研究现状分析

近年来,我国的水库在防洪调度的过程中虽然取得了突破性的进展,但也出现了一系列的问题,主要是难以模拟调度人员的经验知识,且难以适应实时防洪形势的变化,在传统的水库防洪调度中,技术应用的主体以动态规划、非线性规划、线性规划等为主。况且,常规的调度方法是一种半理论与半经验的方法,辅助以必要的防洪调度图与能力图等经验性图表实行调度。可是,随着经济的快速发展,许多的学者逐步在水库防洪调度的理论研究中引入了模糊集理论,探讨了径流预报与运行决策问题,这有利于促进水库职能的更好发挥,还有助于更好地实现社会与经济的综合效益。

2 水库防洪调度的特点

本文接下来主要围绕水库防洪调度中的两个鲜明特点来进行探究分析,第一个特点是水库防洪调度的影响因素众多,第二个特点是水库防洪调度是一个多目标、多阶段的决策过程。就前者来说,客观上:降雨情况、水文状况、泄洪能力、工情、库容等都会影响着水库的防洪调度;主观上:在防洪形势异常严峻的时候,水库决策者对风险的抗压能力与自身的心理素质都制约着水库防洪调度的决策。就后者来说,水库防洪调度的决策过程是异常繁琐复杂的,不仅要组建投射洪水过程各个环节决策者偏好的模型系统,还要建立健全辅助决策功能集。

3 水库防洪调度的目的与意义

水库防洪调度的概念指的就是根据实际测量的洪水过程或者水位对水库进行科学合理的调度,它旨在使用先进发达的技术设备在洪水到达之前而在调度中心集中處理遥感测量渠道收集到的水文气象数据,还要辅助以必要的水文情况、降雨情况、工况等客观自然因素,预报下游的危险情况并且及时向洪泛区发布警报,进而有效的保障水库附近居民的生命财产安全,避免造成进一步的经济损失。水库防洪调度的积极意义就在于最大化的增加预见期,在增强洪水资源使用效率的同时提高防洪效益,不足之处就是预报可能会存在误差,这就威胁到了水库后期的安全性与稳定性。

4 水库防洪调度在发展过程中面临的主要矛盾

4.1 设计与实际运用不相适应的矛盾

设计与实际运用不相适应的矛盾是水库防洪调度在发展过程中面临的最基础问题,假如在对洪水进行调节计算的时候依据的是初始设计,使得原设计的最高洪水位远远低于最高库水位,这就正好反映了原设计的标准规范相对比较的低。一般情况下,水库在运行阶段是建立于庞大水文资料不断积累的基础之上,而且还会受到人类活动的干预与各种各样客观因素的制约,这就会导致洪水统计的数据参数与水库流域的水文规律跌宕起伏,缺乏稳定性与有效性,必须要及时采取科学有效的措施来化解此矛盾,促进经济的快速发展。

4.2 水库本身安全与下游防洪安全的矛盾

水库本身安全与下游防洪安全的矛盾表现最为突出的时候就是当水库上、下游流域出现普遍降雨的情况,这严重威胁到水库周遭流域的生态环境与正常的防洪调度职能,希望能引起广泛的重视与普及应用。总之,水库本身的防洪安全与下游防洪安全的矛盾在水库汛期控制运用中占据着至关重要的地位,它是水库汛期控制运用的主要任务,必须要详细分析二者之间的矛盾,在把握客观规律的同时要仔细探究预报,进而预测出科学准确的水库开闸与关闸时间、泄流量的数据等一系列科学的蓄泄标准,实现水库职能的充分发挥。

4.3 防洪与兴利的矛盾

防洪与兴利的矛盾主要指的就是对水文规律是否有精确的预测与了解,可是,我国水库在发展过程中往往存在对防洪调度的水文预报不精确的现象,远远难以达到可以利用的程度,这就致使该矛盾得不到有效的解决,贯穿于整个防洪调度的过程。况且,水库的防洪调度在水利工程中扮演着重要的角色,有利于确保大坝与防护区的安全,减轻水库上下游的防洪压力,进而充分发挥出应有的兴利效益,而其中防洪与兴利的矛盾是其在运营过程中面临的又一大难题,还望相关的专业技术人员采取积极有效的措施来缓解这一矛盾。

5 水库防洪预报调度

所谓的水库防洪预报调度指的就是在实时调度期间,预报净雨信息早于入库洪峰信息,比之更早的就是实际降雨信息,在这一环节中,最早的就是气象降雨预报信息,所以,参考这一显著的特点,要想最大化地降低防洪库容的效果,实现均匀的泄流,就要坚定不移地进行水库防洪预报调度。要充分的利用洪水资源,就要改进气象信息收集与分析手段,以“累积净雨量与峰前流量”作为水库防洪预报调度的判断标准,逐步加强水库流域水情自动测报系统的稳定运行与良好建设,最终实现降雨预报与流域洪水预报准确度的大大增强,促进水资源的合理循环利用与经济的快速健康发展与不断进步。

6 新时期水资源利用战略对水库运用的要求分析

近年来,我国的水资源浪费非常严重,出现了水资源紧缺不足的现状,这就使得新时期水资源的利用战略对水库水资源的实际运用提出了更高的要求,主要是粮食生产用水、生态环境用水、饮水安全、经济发展用水、防洪安全等方面的要求。我国水库的防洪调度在后期发展过程中的主要制约因素就是水资源紧缺,这很大地影响着我国的绿色可持续发展战略,所以要采取积极的措施来解决水库规划设计与运行中的突出矛盾。新时期水资源利用战略对水库运用的要求还表现在维持水环境承载能力与当地水资源的动态平衡,这不仅有利于扩大水库的有效蓄水量且充分的拦蓄洪水,还有利于有效地保障水库的防洪安全。

7 水库防洪调度的发展趋势

为了充分发挥水库的防洪与兴利综合效益,有必要研究提高设计洪水代表性的方法,以便实施水库防洪分类预报调度。天气系统与暴雨、洪水过程的相关关系是实施水库防洪分类预报调度的基础,在成因分析的基础上,对洪水过程进行聚类分析,确定分类典型过程,在此基础上进行预报调度设计,确定分类预报调度规则。由此可知,在实际的运用过程中,针对不同类型的洪水过程设计实施分类预报调度在理论上是可行的,洪水聚类算法、水库防洪分类预报调度设计方法、实时水库防洪分类预报调度方法以及水库防洪分类预报调度风险分析将是今后水库防洪调度研究的重中之重。

8 结束语

综上所述,本文探究防洪调度研究发展趋势具有重要的现实性意义,水库的防洪调度对保坝安全与下游的防洪安全起着至关重要的制约作用,对于调度决策在把握洪水产生的原因、背景及发生发展的自然规律基础之上,还要注重协调人类社会与洪水二者间的相互关系。不管是为了取得更大的社会经济效益还是从水库工程的安全性与防洪要求来说,都一定要搞好水库的防洪调度,以前的预报调度系统,经常依据原常规调度设计选取的不利典型过程进行预报调度设计,不利于充分发挥出水库的兴利与防洪综合效益,所以,要对水库的防洪调度进行优化升级,紧密结合计算机技术,进而形成一套完备的水库防洪调度理论与方法体系。

参考文献

[1]侯召成,翟宜峰,殷峻哩.试论面向21世纪中国水资源安全的水库防洪调度研究发展趋势[J].中国自然资源学会学术,2014(22):168-169.

[2]刘祥军,管新建,张文鸽.浅析水库防洪调度风险分析研究进展与发展趋势[J].水利发展研究(理论版),2013(13):135-136.

[3]钱世波,杨小东,李耀祖.浅谈水库洪水调度峰量控制类型与碧流河水库防洪预报调度规则研究[J].城市建设理论研究,2012(9):156-158.

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