靳少波，李季

（黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，青海西寧，810008）

水庫(kù)調(diào)度與防洪度汛技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望

靳少波，李季

（黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，青海西寧，810008）

對(duì)近年來(lái)水庫(kù)調(diào)度與防洪度汛兩個(gè)方面的專業(yè)發(fā)展方向進(jìn)行回顧和總結(jié)，并結(jié)合當(dāng)前電力改革形勢(shì)和防洪度汛理念進(jìn)行探討，在此基礎(chǔ)上對(duì)今后的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

水庫(kù)調(diào)度；防洪度汛；發(fā)展現(xiàn)狀；展望

0 引言

近幾年，隨著我國(guó)大力發(fā)展水電方針的落實(shí)，水電事業(yè)得到快速發(fā)展。截至2015年底，全國(guó)水電裝機(jī)達(dá)3.2億kW，占全國(guó)總裝機(jī)容量的21.2%，全國(guó)水電年發(fā)電量9 960億kW·h，占總發(fā)電量的17.7%。與此同時(shí)，水電站水庫(kù)調(diào)度技術(shù)得到了較大發(fā)展，已形成國(guó)家電網(wǎng)水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，為各級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的水庫(kù)調(diào)度發(fā)揮了積極作用，梯級(jí)水庫(kù)集控技術(shù)也得到飛速發(fā)展；此外，水庫(kù)防洪技術(shù)也得到快速發(fā)展，全國(guó)范圍防洪決策系統(tǒng)基本建成，為防御大洪水提供調(diào)度決策依據(jù)。

1 水庫(kù)調(diào)度工作進(jìn)展

近年來(lái)各級(jí)水電調(diào)度機(jī)構(gòu)樹(shù)立科學(xué)發(fā)展觀，落實(shí)國(guó)家能源政策，克服水庫(kù)總體來(lái)水持續(xù)偏枯等不利影響，加強(qiáng)水情預(yù)測(cè)與分析工作，充分發(fā)揮市場(chǎng)的調(diào)節(jié)作用，積極開(kāi)展水庫(kù)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度、優(yōu)化調(diào)度和水火及新能源聯(lián)調(diào)等經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工作，合理安排、及時(shí)調(diào)整電網(wǎng)和水電廠運(yùn)行方式，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1.1 國(guó)外研究進(jìn)展

國(guó)外的水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度發(fā)展先于我國(guó)[1]，其概念首先是在20世紀(jì)中葉由美國(guó)提出并于60年代開(kāi)始研究，此后數(shù)十年間已在許多大中型水庫(kù)調(diào)度中得到廣泛應(yīng)用。其理論研究是一個(gè)典型的多約束優(yōu)化問(wèn)題，它是一種建立以水庫(kù)為中心的水利水電系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)。根據(jù)綜合利用要求和水庫(kù)特性，擬定其應(yīng)滿足的約束條件，然后采用數(shù)學(xué)上的優(yōu)化方法求解由目標(biāo)函數(shù)和約束條件組成的系統(tǒng)方程組，使目標(biāo)函數(shù)取得極值的水庫(kù)調(diào)度方法。

水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度目的是以非工程措施提高水（能）資源利用率，增加水庫(kù)效益。為了豐富完善該系統(tǒng)，很多科學(xué)家和水利技術(shù)人員研究了效率較高的算法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的引進(jìn)，越來(lái)越多的技術(shù)可以事先通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模擬進(jìn)行，大大減少了人力物力。通過(guò)幾十年的研究與發(fā)展，提出了許多富有成效的方法，主要的方法有：等微增率和協(xié)調(diào)方程法、線性規(guī)劃法、非線性規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)法、現(xiàn)代啟發(fā)式算法、模糊數(shù)學(xué)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。對(duì)于梯級(jí)水電站群，每個(gè)發(fā)電廠內(nèi)的優(yōu)化調(diào)度并不意味著實(shí)現(xiàn)了全梯級(jí)的優(yōu)化調(diào)度。由于梯級(jí)水電站存在上、下游水庫(kù)之間的水流聯(lián)系和水頭銜接，如果找不到一種協(xié)調(diào)整個(gè)梯級(jí)水位和流量關(guān)系的方法，各電站按本級(jí)最優(yōu)的出力方式，就會(huì)出現(xiàn)整個(gè)梯級(jí)流量銜接不好，使個(gè)別水庫(kù)放空后出力破壞，或是個(gè)別水庫(kù)滿溢造成棄水的情況。

1.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

我國(guó)系統(tǒng)地研究水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題開(kāi)始于20世紀(jì)80年代。1981年，張勇傳[2]在研究?jī)刹⒙?lián)水電站水庫(kù)的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題時(shí)，利用了大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)的觀點(diǎn)，先把兩水庫(kù)聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題變成兩個(gè)水庫(kù)的單庫(kù)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題，然后在兩水庫(kù)單庫(kù)最優(yōu)策略的基礎(chǔ)上引入偏優(yōu)損失最小作為目標(biāo)函數(shù)，對(duì)單庫(kù)最優(yōu)調(diào)度策略進(jìn)行調(diào)整，最后求得整體最優(yōu)解。此后，多位學(xué)者對(duì)水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度進(jìn)行了深入研究，取得了豐富的研究成果。水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度研究主要解決兩方面的問(wèn)題，一是如何確定水庫(kù)的最優(yōu)準(zhǔn)則、建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；二是如何選擇求解數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)方法。結(jié)合當(dāng)前研究現(xiàn)狀，梯級(jí)水庫(kù)群調(diào)度研究進(jìn)展有：以運(yùn)籌學(xué)理論為主體，序列運(yùn)算理論、決策論、系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)理論、群集智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，理論研究豐富且趨于多元化、交叉等綜合發(fā)展；傳統(tǒng)數(shù)學(xué)優(yōu)化算法（如線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)）算法改進(jìn)趨于完善，基本上克服了梯級(jí)調(diào)度中的“維數(shù)災(zāi)”；水文預(yù)報(bào)發(fā)展大大提高了徑流預(yù)報(bào)精度和預(yù)見(jiàn)期，確定性優(yōu)化調(diào)度優(yōu)勢(shì)明顯；現(xiàn)代智能優(yōu)化算法如遺傳算法、粒子群算法、蟻群算法、混沌理論、模擬退火算法、克隆選擇算法、差分進(jìn)化算法等算法，以及其改進(jìn)算法研究如火如荼。啟發(fā)式規(guī)劃方法如遺傳算法（GA）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）等與傳統(tǒng)優(yōu)化方法相比，通?？梢缘玫饺肿顑?yōu)解；根據(jù)實(shí)際情況將多種方法耦合也是一種研究水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度的途徑。

近年來(lái)，隨著電力市場(chǎng)的建設(shè)，許多學(xué)者研究了電力市場(chǎng)環(huán)境下梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度的模型和算法，將上網(wǎng)電價(jià)作為約束條件，研究梯級(jí)電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的收益最大目標(biāo)，如蔡興國(guó)等提出了以火電廠總的購(gòu)電費(fèi)用最小為目標(biāo)的水電站優(yōu)化調(diào)度模型，并用改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)流算法對(duì)其進(jìn)行求解；李承軍等建立了以期望調(diào)峰效益最大為目標(biāo)的模型等。

光伏發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性和周期性的特點(diǎn)，大容量并網(wǎng)光伏電站電能的送出與消納、電站的運(yùn)行控制、電網(wǎng)的調(diào)峰、電能質(zhì)量、抗擾動(dòng)能力等因素對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)一定的影響。黃河公司已開(kāi)展龍羊峽水電站水光互補(bǔ)研究，提出將光伏電站視為龍羊峽水電站的“虛擬水電機(jī)組”的概念，把光伏電站接入龍羊峽水電站，利用龍羊峽水電站330 kV GIS備用間隔及送出線路接入電網(wǎng)，提出水電調(diào)節(jié)光伏發(fā)電的設(shè)想，通過(guò)水電與光電聯(lián)合運(yùn)行，利用水電資源豐富、調(diào)節(jié)性能好的特點(diǎn)對(duì)光電進(jìn)行補(bǔ)償，大大減弱光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的不利影響。大規(guī)模水光互補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用的成功，對(duì)國(guó)內(nèi)外其他水光互補(bǔ)項(xiàng)目具有指導(dǎo)意義，對(duì)推動(dòng)我國(guó)新能源行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展作用重大，對(duì)未來(lái)行業(yè)或國(guó)家規(guī)范的制定或修訂必將起到積極的推動(dòng)作用，開(kāi)啟了新能源開(kāi)發(fā)建設(shè)的新模式，具有較高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

縱觀國(guó)內(nèi)外水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度研究的歷史，水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度研究主要集中在模型和算法上，且研究對(duì)象多是單一水庫(kù)電站，對(duì)于由多個(gè)年調(diào)節(jié)性水庫(kù)組成的梯級(jí)水庫(kù)群的優(yōu)化調(diào)度，還需進(jìn)一步研究完善；隨著生態(tài)調(diào)度的不斷進(jìn)展，對(duì)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度提出了更多的約束條件；對(duì)于小型水庫(kù)群，易于實(shí)際操作的簡(jiǎn)易優(yōu)化調(diào)度方法的研究更具有實(shí)際意義。

1.3 水電集控技術(shù)進(jìn)展

國(guó)內(nèi)很多水電站在前幾年開(kāi)展無(wú)人值班（少人值守）實(shí)踐的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)多年的不懈努力和探索，遠(yuǎn)程控制運(yùn)行管理不斷向前推進(jìn)。特別是近幾年來(lái)隨著水電站機(jī)電裝備水平的大幅提高，自動(dòng)化測(cè)控元件、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的提高，電站的安全可靠性和自動(dòng)化技術(shù)達(dá)到了一個(gè)較高水平，給水電站遠(yuǎn)程集控奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益加強(qiáng)，發(fā)電備用容量較多，給遠(yuǎn)程集控提供了較好的外部條件。很多發(fā)電公司相繼成立了流域電站集控中心，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電站的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，建立了遠(yuǎn)程集中監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)值守維護(hù)的生產(chǎn)管理模式，是水電廠運(yùn)行管理體制的又一次變革。流域電站的生產(chǎn)運(yùn)行管理涉及到防洪、發(fā)電、航運(yùn)、供水等諸多方面，建立流域電站集控中心，把機(jī)電設(shè)備計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)和大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三大系統(tǒng)集中起來(lái)，構(gòu)建全流域統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)，才能科學(xué)高效地協(xié)調(diào)好各方面的關(guān)系，最大限度地發(fā)揮好工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)開(kāi)展遠(yuǎn)程集控可以改善運(yùn)行人員的工作環(huán)境，對(duì)高海拔和邊遠(yuǎn)地區(qū)的水電站具有重要意義。

1.4 存在問(wèn)題

從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外水庫(kù)調(diào)度研究現(xiàn)狀及研究成果在水庫(kù)調(diào)度中實(shí)際應(yīng)用成果來(lái)看，水庫(kù)調(diào)度研究存在以下問(wèn)題：

（1）數(shù)學(xué)模型的局限性。一方面有些模型龐大復(fù)雜，操作煩瑣，應(yīng)用極不便；另一方面有些模型為克服“維數(shù)災(zāi)”問(wèn)題又做了太多的假設(shè)和簡(jiǎn)化，使模型不能很好地描述水庫(kù)群的實(shí)際工況，優(yōu)化結(jié)果偏離實(shí)際。

（2）研究問(wèn)題相對(duì)獨(dú)立。片面追求最優(yōu)解，忽視了水資源系統(tǒng)的復(fù)雜、多變、動(dòng)態(tài)特性以及生產(chǎn)上許多因素的不確定性，較少考慮決策人員制定方案的主觀偏好和維護(hù)局部利益的現(xiàn)實(shí)思想，使研究結(jié)果難以被接受，因此常會(huì)導(dǎo)致決策部門的誤解，認(rèn)為所謂的最優(yōu)往往是在“紙上談兵”。

（3）研究實(shí)際問(wèn)題的不徹底性。一些研究側(cè)重理論探討，片面追求高水平、深理論，方法深?yuàn)W，生產(chǎn)使用者難以理解，導(dǎo)致理論研究者多而實(shí)際應(yīng)用者少。

（4）調(diào)度經(jīng)驗(yàn)不足。大多數(shù)研究者缺乏生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐中特別是電網(wǎng)調(diào)度中的一些實(shí)際情況沒(méi)有徹底的了解，導(dǎo)致優(yōu)化調(diào)度成果與實(shí)際運(yùn)行情況差別較大。

2 防洪度汛工作進(jìn)展

防洪度汛由于與公眾安全密切相關(guān)，我國(guó)政府極度重視，體現(xiàn)在防汛工作實(shí)行行政首長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，防洪度汛研究進(jìn)展更多是體現(xiàn)在理念的進(jìn)展。

2.1 防洪度汛理念進(jìn)展[3-4]

2.1.1 災(zāi)害學(xué)與洪水風(fēng)險(xiǎn)理念

防洪減災(zāi)領(lǐng)域研究自20世紀(jì)80年代中期起建立現(xiàn)代災(zāi)害科學(xué)（災(zāi)害學(xué)與防災(zāi)學(xué)），在劉樹(shù)坤等專家的積極推動(dòng)下，水力學(xué)模型開(kāi)始被運(yùn)用于蓄滯洪區(qū)、城市與河道洪水的計(jì)算，利用水深、流速、洪水到達(dá)時(shí)間與淹沒(méi)歷時(shí)等參數(shù)，開(kāi)展了洪水風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃與防洪工程方案的評(píng)價(jià)等研究，模型的功能也不斷擴(kuò)展與完善；90年代中期，周魁一積多年研究之心得，提出災(zāi)害具有“自然與社會(huì)雙重屬性”的概念，進(jìn)而論述了這一概念的實(shí)質(zhì)及其哲學(xué)基礎(chǔ)。諸如此類的成果對(duì)后續(xù)研究起到了很好的指導(dǎo)作用。

洪水風(fēng)險(xiǎn)的研究，不僅要考慮洪水及其可能造成的損失，而且要評(píng)估其在政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)與環(huán)境等各個(gè)方面可能帶來(lái)的正負(fù)兩方面的影響。要基于洪水風(fēng)險(xiǎn)的分析與評(píng)價(jià)制定減災(zāi)對(duì)策，則需對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分類研究，例如積極風(fēng)險(xiǎn)與消極風(fēng)險(xiǎn)、短期風(fēng)險(xiǎn)與長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)、可承受的風(fēng)險(xiǎn)與不可承受的風(fēng)險(xiǎn)、固有風(fēng)險(xiǎn)與附加風(fēng)險(xiǎn)、內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)與外部風(fēng)險(xiǎn)、可控制的風(fēng)險(xiǎn)與不可控制的風(fēng)險(xiǎn)、可規(guī)避的風(fēng)險(xiǎn)與不可規(guī)避的風(fēng)險(xiǎn)等。

洪水風(fēng)險(xiǎn)圖是對(duì)可能發(fā)生的超標(biāo)準(zhǔn)洪水的洪水演進(jìn)路線、到達(dá)時(shí)間、淹沒(méi)水深、淹沒(méi)范圍及流速大小等過(guò)程特征進(jìn)行預(yù)測(cè)，以標(biāo)示洪泛區(qū)內(nèi)各處受洪水災(zāi)害的危險(xiǎn)程度的一種重要防洪非工程措施。對(duì)防洪區(qū)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，繪制洪水風(fēng)險(xiǎn)圖，將各種風(fēng)險(xiǎn)信息直觀展示給決策者和公眾，可提高決策的科學(xué)性，增強(qiáng)公眾的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。

2.1.2 工程措施與非工程措施相結(jié)合的理念

隨著自然科學(xué)的其他學(xué)科及人文科學(xué)（法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、管理學(xué)、心理學(xué)等）的不斷融入，非工程措施在防洪度汛中不斷實(shí)施。汛限水位動(dòng)態(tài)控制是提高洪水資源利用率的一項(xiàng)行之有效的非工程措施，屬于風(fēng)險(xiǎn)調(diào)度的范疇，是對(duì)洪水的風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控。前述優(yōu)化調(diào)度亦屬非工程措施。

2.1.3 洪水資源利用的理念

為了構(gòu)建人與自然和諧的發(fā)展模式，必須深刻領(lǐng)會(huì)洪水的利害兩重性及其轉(zhuǎn)換關(guān)系。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活水平提高，生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水需求持續(xù)增加，水資源短缺已成為我國(guó)水問(wèn)題的主要矛盾，研究如何有效利用洪水資源、緩解水資源危機(jī)可以變害為利，實(shí)現(xiàn)雙贏。經(jīng)過(guò)多年的水利工程建設(shè)、水文氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)水平的提高，以及防洪調(diào)度經(jīng)驗(yàn)積累，人們對(duì)洪水的掌控能力不斷增強(qiáng)，對(duì)洪水的認(rèn)識(shí)也從被動(dòng)的防御轉(zhuǎn)變?yōu)樵诜烙耐瑫r(shí)加以適當(dāng)利用。1998年洪水過(guò)后，我國(guó)在治水理念和防洪戰(zhàn)略上進(jìn)行了重大調(diào)整，明確提出實(shí)現(xiàn)洪水資源化，治水策略逐步從洪水控制向洪水管理轉(zhuǎn)變，洪水資源利用已成為一種極具潛力的水資源利用方式。

2.1.4 汛限水位動(dòng)態(tài)控制理念

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)合理地設(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。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，2005年國(guó)家防總印發(fā)了《水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制試點(diǎn)工作意見(jiàn)》，作為全國(guó)各地開(kāi)展水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制試點(diǎn)工作的指導(dǎo)性文件。全國(guó)各大中型水庫(kù)相繼開(kāi)展相關(guān)研究，充分利用降雨預(yù)報(bào)和洪水預(yù)報(bào)的成果，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確定水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制域，不斷在汛限水位動(dòng)態(tài)控制域內(nèi)調(diào)控庫(kù)水位，使水庫(kù)多蓄水興利。

西方發(fā)達(dá)國(guó)家由于在氣象水文特性、人口密度及分布、水資源供需矛盾、社會(huì)保險(xiǎn)機(jī)制及政府管理辦法等方面與我國(guó)存在很大差異，其防洪調(diào)度的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，因而在汛限水位動(dòng)態(tài)控制方面的研究甚少。

黃河防汛抗旱總指揮部辦公室在2016年龍羊峽、劉家峽水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度方案中確定：7～8月當(dāng)龍羊峽水庫(kù)水位達(dá)到汛限水位2 588 m且低于設(shè)計(jì)汛限水位2 594 m時(shí)，可根據(jù)入庫(kù)流量、龍劉區(qū)間來(lái)水大小及下游河道狀況，加強(qiáng)實(shí)時(shí)調(diào)度，9月1日起水庫(kù)水位可以視來(lái)水及水庫(kù)蓄水運(yùn)用情況向2 594 m過(guò)渡，9月16日起向正常蓄水位2 600 m過(guò)渡，體現(xiàn)了汛限水位動(dòng)態(tài)控制和分期洪水的概念。

2.1.5 洪水管理理念

基于洪水風(fēng)險(xiǎn)的可管理性，中國(guó)洪水管理戰(zhàn)略研究報(bào)告指出：洪水管理是人類按可持續(xù)發(fā)展的原則，以協(xié)調(diào)人與洪水的關(guān)系為目的，理性規(guī)范洪水調(diào)控行為，努力增強(qiáng)自適應(yīng)能力，適度承受一定風(fēng)險(xiǎn)以合理利用洪水資源，并有助于改善水環(huán)境等一系列活動(dòng)的總稱。近年來(lái)，圍繞洪水管理戰(zhàn)略、關(guān)鍵策略、蓄滯洪區(qū)補(bǔ)償政策、防洪抗旱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、洪水資源綜合利用、洪澇災(zāi)害損失評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等課題開(kāi)展了大量研究，并取得了豐富的成果。人們?cè)谂c洪水災(zāi)害斗爭(zhēng)的實(shí)踐中，提出了由“控制洪水”向“洪水管理”轉(zhuǎn)變的新的防洪理念，洪水管理的核心就是對(duì)洪水風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管理。

2.1.6 海綿城市理念

2015年國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)發(fā)布，所謂海綿城市是指通過(guò)加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。2016年已有北京等14個(gè)城市建設(shè)試點(diǎn)，城市防洪新理念初步形成。

2.2 預(yù)報(bào)技術(shù)進(jìn)展

常規(guī)洪水調(diào)度方案編制中是不考慮預(yù)報(bào)的，隨著預(yù)報(bào)技術(shù)的快速發(fā)展，基于洪水預(yù)報(bào)的洪水調(diào)度在實(shí)際工作中得到應(yīng)用，推動(dòng)了汛限水位動(dòng)態(tài)控制、預(yù)泄調(diào)度及攔蓄洪尾等工作的進(jìn)展。

2.2.1 分布式水文模型［5］

20世紀(jì)80年代后，傳統(tǒng)水文模型難以解決水文循環(huán)規(guī)律及過(guò)程如何隨著時(shí)間及空間變化，水文過(guò)程的空間變異性等問(wèn)題。分布式模型的出現(xiàn)讓學(xué)者找到了解決這些問(wèn)題的出路，最具代表性的分布式水文模型是SHE模型，由英國(guó)、法國(guó)和丹麥的科學(xué)家聯(lián)合研究而成。該模型用質(zhì)量、能量或動(dòng)量守恒的偏微分方程來(lái)描述流域的主要水文物理過(guò)程，并采用差分形式求解，同時(shí)也采用一些實(shí)驗(yàn)研究得來(lái)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系作為邊界條件。模型考慮植物截留、蒸散發(fā)、融雪、坡面和河網(wǎng)匯流、土壤飽和非飽和流、地表和地下水交換等水文過(guò)程，模型參數(shù)都具有一定的物理意義，可以通過(guò)觀測(cè)或從數(shù)據(jù)分析得到。為了描述流域特性、降水和水文響應(yīng)的空間分布，在垂直方向采用分層表示，在水平方向則采用正交的長(zhǎng)方形網(wǎng)格來(lái)表示。分布式模型從水循環(huán)過(guò)程的物理機(jī)制入手，將產(chǎn)匯流、蒸散發(fā)、土壤水和地下水運(yùn)動(dòng)等過(guò)程聯(lián)立求解，并考慮水文變量的空間變異性。

單從SHE模型的研制思路可以看出，要細(xì)致地刻畫(huà)一個(gè)流域的空間特性，真正實(shí)現(xiàn)模擬水文過(guò)程在時(shí)間和空間的變化規(guī)律，即使是小流域，都需要大量的信息及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力來(lái)支持，這也是SHE模型沒(méi)有得到很好應(yīng)用的緣由之一。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）、數(shù)字高程模型（DEM）和遙感技術(shù)（RS）的迅速發(fā)展，為研制和建立分布式物理模型提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐，使得分布式水文模型成為水文科學(xué)研究和應(yīng)用的前沿?zé)狳c(diǎn)，出現(xiàn)了許多比較知名的分布式水文模型，如：MIKE-SHE、IHDM、TOPMODEL、TOPIKAPI、HEC-HMS等。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，水文模型的發(fā)展日趨復(fù)雜化、多樣化和實(shí)用化。一方面與地理信息系統(tǒng)、數(shù)字高程模型和遙感、航測(cè)及雷達(dá)等遙測(cè)技術(shù)相結(jié)合，以求更加客觀地表征流域下墊面和氣象輸入條件的時(shí)空變異性；另一方面還與地球化學(xué)、環(huán)境生態(tài)、水土保持、氣象和氣候等學(xué)科和領(lǐng)域的專業(yè)模型相耦合，以解決與流域水循環(huán)相關(guān)的各種生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。此外，為滿足管理者的應(yīng)用需求，各類水文模型的發(fā)展向模塊化、系統(tǒng)化和商業(yè)化發(fā)展，如美國(guó)EMS公司推出的WMS系統(tǒng)軟件，丹麥DHI開(kāi)發(fā)的MIKE-SHE、SHETRAN、MIKE11、MIKE21系列模擬軟件。

分布式模型發(fā)展趨勢(shì)可概括為四個(gè)方面：與地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)的結(jié)合；與雷達(dá)測(cè)雨技術(shù)和衛(wèi)星云圖的結(jié)合；與其他專業(yè)模型的耦合；數(shù)據(jù)同化和數(shù)字水文模擬新技術(shù)發(fā)展。

2.2.2 喬治亞理工中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)模型

美國(guó)喬治亞理工中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)模型把海洋溫度作為一個(gè)潛在的預(yù)報(bào)因子。其機(jī)理是基于任何一個(gè)流域的降雨均是全球大氣循環(huán)的一部分，所有降雨最終都來(lái)自海水的蒸發(fā)，海水的蒸發(fā)量與海洋溫度直接相關(guān)。如果某流域的降雨（來(lái)水）與某地區(qū)的海洋溫度相關(guān)，這種相關(guān)性具有較長(zhǎng)的遲滯，長(zhǎng)度起碼在幾個(gè)月以上，這就意味著如果相關(guān)性存在，當(dāng)前的海洋溫度可以用來(lái)預(yù)報(bào)今后幾個(gè)月的降雨，前提是找到與本流域降雨量或徑流相關(guān)的海洋溫度。喬治亞理工中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)模型采用美國(guó)哥倫比亞大學(xué)氣候和社會(huì)國(guó)際研究所（IRI）發(fā)布的數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析方法，尋找應(yīng)用流域降雨或徑流與海溫相關(guān)性最大的區(qū)域。如果某區(qū)域的相關(guān)系數(shù)在0.5以上，則該區(qū)域的海溫就可以作為預(yù)報(bào)候選因子，至于最終是否納入預(yù)報(bào)模型，還需經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)與評(píng)估。

2.2.3 變化環(huán)境下氣象水文預(yù)報(bào)[6]

2016年8月，王浩院士在第十四屆中國(guó)水論壇作了“變化環(huán)境下氣象水文預(yù)報(bào)關(guān)鍵技術(shù)”的報(bào)告，通過(guò)多源數(shù)據(jù)的降水融合等關(guān)鍵技術(shù)研究，在思維方法上強(qiáng)化整體論的指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)多方面突破：（1）從氣象水文各環(huán)節(jié)全鏈條控制預(yù)報(bào)誤差，開(kāi)創(chuàng)性地建立了一套完整的適應(yīng)變化環(huán)境的氣象水文預(yù)報(bào)成套技術(shù)體系；（2）首次提出了WRF模式動(dòng)態(tài)參數(shù)化方案技術(shù)，并攻克了WRF參數(shù)率定這一世界難題，大幅提高了降水預(yù)報(bào)的精度；（3）從模型機(jī)理上改進(jìn)了分布式水文模型，精細(xì)考慮高強(qiáng)度人類活動(dòng)對(duì)產(chǎn)匯流的影響，顯著提高了變化環(huán)境下水文模擬的精度，例如考慮水庫(kù)調(diào)度影響后預(yù)報(bào)精度顯著改進(jìn)；（4）首次理論證明了集合預(yù)報(bào)能顯著提高調(diào)度效益，并建立了綜合考慮初始狀態(tài)、模型參數(shù)、模型結(jié)構(gòu)的誤差來(lái)源于一體的陸氣耦合集合預(yù)報(bào)技術(shù)。

2.3 防汛管理工作進(jìn)展

近年發(fā)布的國(guó)標(biāo)和規(guī)程包括：DL/T 1313-2013《流域梯級(jí)水電站集中控制規(guī)程》、GB 50201-2014《防洪標(biāo)準(zhǔn)》、SL 669-2014《防洪規(guī)劃編制規(guī)程》和SL 706-2015《水庫(kù)調(diào)度規(guī)程編制導(dǎo)則》。

2.3.1 洪水調(diào)度方案編制

水庫(kù)防洪調(diào)度是依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)和上級(jí)批復(fù)的水庫(kù)防洪預(yù)案，依照編制的操作規(guī)程進(jìn)行水庫(kù)入、出庫(kù)水量的調(diào)度，確保工程安全度汛和工程發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益。按照洪水調(diào)度權(quán)限，全國(guó)大江大河流域機(jī)構(gòu)制定防御洪水方案，報(bào)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，目前黃河、長(zhǎng)江、松花江、淮河等已完成，年度洪水調(diào)度方案報(bào)水利部，其他水庫(kù)防洪調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃按《水庫(kù)大壩安全管理規(guī)定》由業(yè)主編制，報(bào)有相應(yīng)調(diào)度權(quán)限的水行政部門（省、地市、縣水利廳局）審批。

2.3.2 洪水應(yīng)急管理

近年來(lái)，我國(guó)政府已將制定突發(fā)災(zāi)害和公共事件應(yīng)對(duì)措施、主動(dòng)防范風(fēng)險(xiǎn)提高到維護(hù)國(guó)家安全、社會(huì)穩(wěn)定和保障人民群眾利益的重要位置。2006年1月份國(guó)務(wù)院發(fā)布了《國(guó)家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》，水旱災(zāi)害被列為自然災(zāi)害類突發(fā)公共事件的首位。國(guó)務(wù)院首批發(fā)布的5個(gè)自然災(zāi)害類突發(fā)公共事件專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案中包括了《國(guó)家防汛抗旱應(yīng)急預(yù)案》。洪水應(yīng)急管理的主要對(duì)象是突發(fā)性洪水災(zāi)害，如潰壩洪水、山洪及其伴生的滑坡與泥石流、風(fēng)暴潮、城市暴雨洪澇、行蓄洪區(qū)分洪運(yùn)用及流域型大洪水等。突發(fā)性洪水不僅本身危害嚴(yán)重，而且易于形成次生、衍生災(zāi)害。在水利部專項(xiàng)“水庫(kù)潰壩風(fēng)險(xiǎn)與減災(zāi)技術(shù)研究”設(shè)立了“潰壩洪水應(yīng)急管理研究”專題，提出《中國(guó)水庫(kù)安全應(yīng)急反應(yīng)預(yù)案編制導(dǎo)則》，涉及應(yīng)急組織體系、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、人員轉(zhuǎn)移和安置等方面的技術(shù)要求及實(shí)施措施，水庫(kù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分方法等。汶川大地震之后，圍繞堰塞湖、震損水庫(kù)等次生水災(zāi)害問(wèn)題開(kāi)展研究。

目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家就流域梯級(jí)水電站安全應(yīng)急管理與協(xié)調(diào)機(jī)制的立法均較為完備。我國(guó)有關(guān)法律涉及應(yīng)急的內(nèi)容較為原則、抽象，可操作性不強(qiáng)，缺乏對(duì)危機(jī)預(yù)警機(jī)制、資源儲(chǔ)備與調(diào)動(dòng)機(jī)制、災(zāi)后補(bǔ)償機(jī)制的規(guī)定。為此由水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院牽頭，聯(lián)合國(guó)內(nèi)大型水電公司、設(shè)計(jì)院承擔(dān)“流域梯級(jí)水電站安全與應(yīng)急研究”課題研究，主要目的是提出適應(yīng)于我國(guó)流域水電安全與應(yīng)急特點(diǎn)的安全與應(yīng)急管理機(jī)制、安全與應(yīng)急標(biāo)準(zhǔn)體系等，為完善我國(guó)流域梯級(jí)水電站安全與應(yīng)急管理體制機(jī)制提出建議，建立流域梯級(jí)水電站安全與應(yīng)急標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范流域梯級(jí)水電站安全與應(yīng)急管理，建成智慧型流域梯級(jí)水電站安全與應(yīng)急綜合信息試驗(yàn)平臺(tái)，為政府應(yīng)急管理決策提供技術(shù)支撐，提升流域梯級(jí)水電站安全應(yīng)急管理能力和水平，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.3.3 國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)

2009年中國(guó)水利部部長(zhǎng)陳雷在土耳其伊斯坦布爾出席第五屆世界水資源論壇“特大自然災(zāi)害與水利基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)管理”特別分會(huì)，并在會(huì)上發(fā)表主旨演講。陳雷指出，隨著全球氣候變化的加劇和中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，防洪抗旱減災(zāi)工作也將面臨許多新情況、新問(wèn)題、新挑戰(zhàn)，中國(guó)政府將采取有效措施，切實(shí)加強(qiáng)防汛抗旱減災(zāi)五大體系建設(shè)。一是完善工程體系，加強(qiáng)堤防、水庫(kù)、蓄滯洪區(qū)建設(shè)與河道治理，優(yōu)化工程布局與運(yùn)行方式，充分發(fā)揮水利工程體系的綜合防災(zāi)減災(zāi)效益；二是健全管理體系，加強(qiáng)防洪抗旱應(yīng)急管理體系建設(shè)，建立洪水管理制度，完善防洪抗旱應(yīng)急預(yù)案，健全防洪抗旱應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，形成管理規(guī)范、協(xié)調(diào)有序的聯(lián)動(dòng)機(jī)制；三是強(qiáng)化保障體系，明確和落實(shí)各級(jí)政府以及各相關(guān)部門所承擔(dān)的防洪任務(wù)和責(zé)任，促進(jìn)公眾參與，共同應(yīng)對(duì)災(zāi)害；四是健全法規(guī)體系，依法協(xié)調(diào)各方權(quán)益，規(guī)范經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展活動(dòng)，完善工程搶險(xiǎn)、防洪調(diào)度、救災(zāi)救助、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)刃袨?；五是?qiáng)化科技體系，大力支持研究和推廣實(shí)用、先進(jìn)的防汛抗旱減災(zāi)技術(shù)，建立科學(xué)、高效的防汛抗旱技術(shù)支撐保障體系，努力推進(jìn)防汛抗旱現(xiàn)代化。

國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容主要包括水情信息采集系統(tǒng)、防汛計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、防汛抗旱決策支持系統(tǒng)3個(gè)單項(xiàng)工程，對(duì)全國(guó)七大流域三維電子江河決策平臺(tái)進(jìn)行研究與建設(shè)。各省市及流域以國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)為依托，開(kāi)展防汛指揮決策支持系統(tǒng)建設(shè)，為防汛指揮調(diào)度工作提供了有力支持，在防汛抗旱工作中產(chǎn)生了顯著效益，特別是在抗御特大洪澇災(zāi)害中發(fā)揮了舉足輕重的作用。從現(xiàn)有基礎(chǔ)條件出發(fā)，充分挖掘可利用的信息資源，探求合理可行的系統(tǒng)構(gòu)架，綜合運(yùn)用各種先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)在汛前能夠服務(wù)于科學(xué)地制定流域洪水應(yīng)急預(yù)案，在汛期可為防汛決策及時(shí)提供監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警、災(zāi)情信息，以及可供選擇的調(diào)度、抗洪等實(shí)施方案與評(píng)價(jià)意見(jiàn)，為洪水風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)分析和評(píng)價(jià)、減災(zāi)預(yù)案設(shè)計(jì)、行蓄洪區(qū)安全建設(shè)、防洪控制性工程的科學(xué)調(diào)控、防汛管理，以及防洪減災(zāi)信息的社會(huì)化服務(wù)等提供了基礎(chǔ)信息管理的平臺(tái)與先進(jìn)的數(shù)值模擬分析手段，進(jìn)而形成有實(shí)用價(jià)值的決策支持系統(tǒng)。

2.3.4 最嚴(yán)格水資源管理制度

2011年中央1號(hào)文件和中央水利工作會(huì)議明確要求實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，一年后國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》，對(duì)實(shí)行該制度做出全面部署和具體安排，確立水資源開(kāi)發(fā)利用控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污“三條紅線”，實(shí)行用水總量控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污、水資源管理責(zé)任和考核“四項(xiàng)制度”。

2.4 極端天氣影響

2014年5月以來(lái)厄爾尼諾事件持續(xù)加強(qiáng)，2016上半年已結(jié)束并逐漸形成拉尼娜現(xiàn)象，對(duì)我國(guó)的氣候變化產(chǎn)生復(fù)雜影響：2016年中國(guó)南方多地區(qū)發(fā)生了嚴(yán)重洪水災(zāi)害，全國(guó)有26省（區(qū)、市）遭洪澇災(zāi)害，極端降雨、大風(fēng)多有發(fā)生，多河流水位超警戒值，長(zhǎng)江中下游干流及兩湖全線超警，北方多地發(fā)生局地洪災(zāi)。

近年來(lái)全球氣候變化使得極端天氣過(guò)程增多，對(duì)洪水調(diào)度產(chǎn)生影響，以下以溫泉水庫(kù)2010年洪水為例說(shuō)明超標(biāo)準(zhǔn)洪水調(diào)度。溫泉水庫(kù)位于青海省格爾木市東南127 km的格爾木河支流雪水河上，海拔3 960.8 m，流域面積9 000多km2，1996年年底全部竣工。大壩為復(fù)合土工膜防滲斜墻砂礫石壩，最大壩高17.5 m，主壩長(zhǎng)880 m，總庫(kù)容為2.55億m3，興利庫(kù)容1.5億m3，防洪庫(kù)容0.75億m3，設(shè)計(jì)洪水位為3 957.4 m，校核洪水位為3 958.16 m，正常蓄水位為3956.40m，防洪限制水位為3956.0m，死水位為3 951.7 m。泄洪設(shè)施為側(cè)槽式無(wú)閘門控制溢洪道，放水洞為最大可泄27 m3/s的城門洞型無(wú)壓隧洞。水庫(kù)調(diào)蓄按重現(xiàn)期100年洪水設(shè)計(jì)，重現(xiàn)期2 000年洪水校核。格爾木轄區(qū)屬大陸高原氣候，少雨、多風(fēng)、干旱，年平均降雨量?jī)H41.5 mm。2010年1～6月，格爾木市區(qū)降水量達(dá)49.0 mm，與2009年同期相比偏多263%，與30年平均值比較偏多220%。其中6月6日過(guò)程降水量為27.8 mm，達(dá)到大雨強(qiáng)度，較同期歷史極值偏多2.7倍，創(chuàng)1961年以來(lái)歷史最大極值。超強(qiáng)降雨導(dǎo)致格爾木河最大流量達(dá)到了789 m3/s，超過(guò)了重現(xiàn)期2 000年標(biāo)準(zhǔn)。7月6日溫泉水庫(kù)超出汛限水位，并且水位持續(xù)上升，防汛抗洪形勢(shì)十分嚴(yán)峻，經(jīng)過(guò)16 d搶險(xiǎn)奮戰(zhàn)，應(yīng)急溢洪道泄洪，困擾溫泉水庫(kù)半個(gè)多月的險(xiǎn)情宣告解除。

2.5 存在問(wèn)題

從當(dāng)前水庫(kù)防洪調(diào)度現(xiàn)狀及有關(guān)研究成果來(lái)看，存在以下問(wèn)題：

（1）1998年大洪水之后，國(guó)家大規(guī)模實(shí)施了平垸行洪、退田還湖、移民建鎮(zhèn)的措施，但是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的種種問(wèn)題，開(kāi)始一些定為“雙退”的圩垸不得不改為“單退”，隨后又出現(xiàn)了一些群眾返遷的現(xiàn)象。2003年黃河灘區(qū)受淹后按國(guó)家安排外遷的群眾許多也陸續(xù)返回了原駐地。

（2）防洪調(diào)度存在政府防汛決策的保守性和企業(yè)追求最大效益的矛盾，隨著預(yù)報(bào)水平的提高，水文氣象預(yù)報(bào)可為政府防汛抗洪決策提供有力依據(jù)。

（3）中小洪水是指重現(xiàn)期小于20年的洪水，這種洪水發(fā)生的機(jī)會(huì)很多，搞好中小型洪水的調(diào)度，充分利用洪水資源，以緩解干旱缺水的嚴(yán)峻局面，對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展十分有益。由于對(duì)安全影響大，一般對(duì)大洪水調(diào)度研究較多，而做好中小洪水調(diào)度，對(duì)蓄水更為重要。首先要制定好科學(xué)合理的調(diào)度方案，上游的大中型水庫(kù)充分?jǐn)r蓄洪水，以不超汛限水位為原則，如無(wú)大汛可在汛限水位上下適當(dāng)浮動(dòng)，注重?cái)r蓄洪尾；其次中下游水庫(kù)適時(shí)引蓄洪水，做好實(shí)時(shí)調(diào)度。

（4）區(qū)間洪水調(diào)度問(wèn)題實(shí)質(zhì)上就是錯(cuò)峰調(diào)度問(wèn)題，當(dāng)預(yù)報(bào)區(qū)間有較大洪水時(shí)，上游水庫(kù)及時(shí)減少出庫(kù)流量，利用調(diào)節(jié)庫(kù)容進(jìn)行錯(cuò)峰調(diào)度，以減小下游水庫(kù)的防汛壓力。

（5）南方洪水與北方洪水特性差異：我國(guó)水資源地區(qū)分布不平衡，東多西少，南多北少。南部濕潤(rùn)地區(qū)約占全國(guó)總面積的40%，其徑流量卻占全國(guó)總徑流量的80%以上；北部半濕潤(rùn)、半干旱和干旱地區(qū)約占全國(guó)總面積的60%，但徑流量不足全國(guó)總徑流量的20%。在洪水方面，南方多為暴雨洪水，峰高量大；北方除暴雨洪水外還有融雪洪水和冰凌洪水。在制定預(yù)報(bào)模型和調(diào)度方案時(shí)，應(yīng)考慮南北洪水的差異性。

（6）大流域洪水與中小流域洪水特性差異問(wèn)題：大流域洪水一般歷時(shí)較長(zhǎng)，中小流域暴雨洪水災(zāi)害是指由于受短歷時(shí)暴雨的影響,洪水暴發(fā)所帶來(lái)的災(zāi)害,具有突發(fā)性強(qiáng)、危害大、極難防御等特點(diǎn),主要表現(xiàn)為季節(jié)性強(qiáng)、區(qū)域性明顯、來(lái)勢(shì)兇猛、成災(zāi)快、破壞性強(qiáng)等。由于中小流域的降雨徑流資料不完整，水文站點(diǎn)少甚至無(wú)站點(diǎn)，水文系列長(zhǎng)度較短，使得洪水預(yù)報(bào)模型建立和計(jì)算比較困難。

（7）隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，河道岸線開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)日益增多，對(duì)河道水沙運(yùn)動(dòng)及河床變形產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)河勢(shì)、防洪等帶來(lái)不利影響，河道問(wèn)題日益凸顯，影響上游水庫(kù)泄洪，使水庫(kù)洪水調(diào)度難度增加，從河道安全考慮，開(kāi)閘泄洪前須做好汛情傳達(dá)等相關(guān)工作。

（8）在超標(biāo)準(zhǔn)洪水的判斷上，應(yīng)為一個(gè)區(qū)間。此外，受水庫(kù)調(diào)蓄影響，使得設(shè)計(jì)洪水過(guò)程與入庫(kù)洪水過(guò)程不盡相同。

3 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著系統(tǒng)科學(xué)理論、方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展、以及大規(guī)模梯級(jí)水庫(kù)群的形成，水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度研究將緊跟現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將理論研究應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中，并在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷完善理論成果，在更大范圍內(nèi)開(kāi)展研究。具體講水庫(kù)調(diào)度方面發(fā)展三大趨勢(shì)：一是研究新環(huán)境下，高維梯級(jí)水電站水庫(kù)調(diào)度最優(yōu)準(zhǔn)則、數(shù)學(xué)模型的建立及求解方法；二是深入生產(chǎn)實(shí)際，了解優(yōu)化調(diào)度的各種約束條件，描述各約束條件之間的關(guān)系，使理論與實(shí)際更加緊密地結(jié)合；三是電力市場(chǎng)下開(kāi)展水電與火電、光伏及風(fēng)電等多能源互補(bǔ)研究。

防洪調(diào)度領(lǐng)域科技發(fā)展體現(xiàn)的三大趨勢(shì)：一是自然科學(xué)中相關(guān)學(xué)科的深入與綜合，同時(shí)社會(huì)科學(xué)在交叉領(lǐng)域的開(kāi)拓與交融，非工程措施得以加強(qiáng)；二是基于風(fēng)險(xiǎn)的洪水管理得到發(fā)展；三是強(qiáng)化整體論的預(yù)報(bào)集成技術(shù)逐步形成。■

[1]林一萍,王勇.水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度研究進(jìn)展綜述[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2007,27(4)：96-100.

[2]張勇傳,李福生,熊斯毅,等.水電站水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度方法的研究[J].水力發(fā)電,1981(11)：50-54.

[3]程曉陶.防洪抗旱減災(zāi)研究進(jìn)展[J].中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào),2008,6(3)：191-198.

[4]任明磊,何曉燕.對(duì)水庫(kù)防洪調(diào)度的認(rèn)識(shí)與探討[J].人民長(zhǎng)江,2011,42(s2)：58-60.

[5]楊大文,李翀,倪廣恒,等.分布式水文模型在黃河流域的應(yīng)用[J].地理學(xué)報(bào),2004,59(1)：143-154.

作者郵箱：tdjsbo@163.com

水利部發(fā)文部署農(nóng)村水電站安全度汛

據(jù)中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)為貫徹2017年全國(guó)防汛抗旱工作視頻會(huì)議精神，切實(shí)做好2017年農(nóng)村水電防汛度汛準(zhǔn)備工作，水利部辦公廳發(fā)布通知，要求做好農(nóng)村水電站安全度汛工作。

通知要求,高度重視農(nóng)村水電站安全度汛工作，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，嚴(yán)格落實(shí)以行政首長(zhǎng)負(fù)責(zé)制為核心的農(nóng)村水電站安全責(zé)任體系，逐站逐庫(kù)、逐級(jí)逐崗落實(shí)度汛安全職責(zé)，及早落實(shí)防汛責(zé)任人，并將防汛責(zé)任人名單及時(shí)向社會(huì)公布，接受社會(huì)監(jiān)督。加大監(jiān)督檢查和問(wèn)責(zé)力度，對(duì)因責(zé)任不落實(shí)、工作不到位等造成嚴(yán)重后果的，要依法追究責(zé)任。

通知還要求，組織農(nóng)村水電站開(kāi)展隱患排查，并對(duì)隱患排查情況開(kāi)展監(jiān)督檢查?？缪雌谑┕さ男陆ê透臄U(kuò)建農(nóng)村水電站，要對(duì)工地和宿營(yíng)區(qū)的安全隱患進(jìn)行重點(diǎn)排查。已建農(nóng)村水電站，要及時(shí)修復(fù)去年水毀的防汛設(shè)施設(shè)備，加強(qiáng)擋水、泄水和引水建筑物安全保障措施檢查，對(duì)設(shè)施設(shè)備及運(yùn)行管理等方面開(kāi)展排查。對(duì)排查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要立即整改并限期完成，徹底消除隱患。

此外，提前做好度汛準(zhǔn)備。農(nóng)村水電站要加強(qiáng)報(bào)汛設(shè)施設(shè)備建設(shè)，強(qiáng)化與當(dāng)?shù)卣⒎姥纯购抵笓]部和氣象、水文等部門的溝通聯(lián)系，及時(shí)掌握雨情和水情動(dòng)態(tài)，預(yù)置搶險(xiǎn)力量和防汛搶險(xiǎn)物資。已建農(nóng)村水電站要加強(qiáng)電站運(yùn)行管理和設(shè)備設(shè)施的維修養(yǎng)護(hù)，提前檢修溢洪道、閘門和啟閉機(jī)等重要設(shè)施；測(cè)試水位計(jì)量、通訊、視頻等報(bào)汛設(shè)備可靠情況，確保運(yùn)行正常；在建農(nóng)村水電站要強(qiáng)化施工期安全度汛措施，保障度汛安全。

通知明確，在汛期特別是強(qiáng)降雨期間，要嚴(yán)格執(zhí)行領(lǐng)導(dǎo)帶班和24小時(shí)值班制度，必要時(shí)加強(qiáng)值守力量。農(nóng)村水電站要堅(jiān)持興利服從防汛、電調(diào)服從水調(diào)的原則，嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度規(guī)程和批準(zhǔn)的調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃，嚴(yán)禁擅自超汛限水位運(yùn)行，必要時(shí)空庫(kù)運(yùn)行。擅自超汛限水位運(yùn)行的，要嚴(yán)肅問(wèn)責(zé)。

各地水行政主管部門要在汛前、汛中至少各開(kāi)展一次農(nóng)村水電站安全度汛情況檢查，重點(diǎn)檢查防汛責(zé)任制落實(shí)情況；汛期值守制度落實(shí)情況，防汛預(yù)案編制、審批及落實(shí)情況；防汛薄弱環(huán)節(jié)整改消除情況；在建工程安全度汛措施及實(shí)施情況；已建電站特別是龍頭水庫(kù)電站備汛、防汛情況；應(yīng)急搶險(xiǎn)預(yù)案制定、演練情況等。水利部將在汛前派出工作組對(duì)部分省份農(nóng)村水電站備汛情況進(jìn)行抽查。

The development of reservoir regulation and flood control technique in recent years is reviewed and summarized in this paper.Based on the discussion of current situation of electricity industry reform and flood control concept,the future development trend is prospected.

reservoir regulation;flood control;development status;prospect

TV697.1

A

1671-1092（2017）02-0033-08

2017-02-15

靳少波（1965-），男，河南西峽人，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事水庫(kù)調(diào)度工作。

Title:Development status and prospect of reservoir regulation and flood control technique//by JIN Shaobo and LI Ji//Yellow River Upstream Hydropower Development Co.,Ltd.