摘 要：結合我國當前及以后一段時期的水資源緊缺形勢，論述了通過優化大型水庫汛限水位緩解當前水危機積極意義，通過對與汛限水位優化有關因素的分析，指出了挖掘水庫攔蓄洪水的潛力點和制約因素，并對今后的工作進行了探討。
關鍵詞：水庫;汛限水位;優化
汛限水位是為預防可能出現的洪水、確保大壩及下游安全、水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位。我國傳統的汛限水位是以概率和統計學為基礎，采用不考慮預報信息的情況下設定的。
隨著人口的增加和社會經濟的發展，我國的年用水量不斷增加，水資源供需矛盾突顯。為了緩解當前的水危機，國家在2003年提出了實現洪水資源化的理念。
調整汛限水位作為實現洪水資源化的重要手段，與水庫防洪風險緊密相連，將對經濟、政治、社會、環境產生利害雙重性的影響。借鑒國外經驗，結合我國國情對影響汛限水位調整的因素進行綜合分析，有利于在水資源規劃方面兼顧當前和長遠利益，使有限的水資源更好地為可持續發展服務。
1水資源開發利用現狀
人類水資源開發共經歷了傳統水利、工程水利和資源水利三個階段。我國自建國后進入進入工程水利階段以來采用外延性擴建水利工程的方式增加供水，盡管經濟得到發展，卻遇到水資源開發利用方式粗放、水資源條件難堪重負的問題。以現行用水方式推算，我國到2030年用水最高峰期將達8，800億立方米，將超過水資源、水環境承載力極限。強化節水措施、推進資源水利發展在我國勢在必行。
我國正處在加速實現現代化的特殊時期，快速的經濟發展不僅給資源水利的發展帶來了機遇，也帶來了挑戰。一方面，根據發達國家經驗，在2030年完成工業化之前，年需水總量還將逐年遞增;另一方面，節水技術的推廣是以資金和技術為支撐的循序漸進發展的過程，在經濟、技術相對薄弱的情況下大躍進式的推行節水，將增加發展成本、動搖經濟快速發展的基礎。
通過適當的工程、非工程措施，挖掘現有水庫的蓄洪潛力體現了資源水利的特點，有利于經濟、快捷地緩解當前水資源緊缺狀況，有利于為節水技術的發展爭取更多的時間和經濟支持。
2 汛限水位挖掘的潛力點
2.1防洪標準
水庫防洪標準是通過設計洪水數值的大小體現的。我國目前采用的是以高緯度國家蘇聯為代表的萬年一遇洪水和與中低緯度國家美國為代表的可能最大洪水(PMF)兩種標準中的最大者，實際上以蘇聯標準為主，山區和平原大型水庫分別采用萬年一遇洪水、兩千年一遇洪水標準設防。蘇聯是高緯度國家，年最大洪水多以融雪為主形成，變差系數Cv較小，萬年洪水僅為多年平均值的2~5倍。中國緯度較蘇聯的偏低，暴雨是形成洪水的主因，變差系數Cv較大，萬年洪水為多年平均值的6~10倍，北方則高達14~30倍。對中國河流近600年來歷次洪水的考證也證實，其中最大值接近于PMF，而PMF一般比萬年洪水小10%~30%。一些學者已經對我國在缺水的情況下仍套用蘇聯經驗提出了質疑。
2.2流域下墊面
由于人類活動的影響，流域的下墊面較以前發生了很大改變。
1)直接影響
建國初期所建的大型水庫是在全流域范圍根據氣候和特定的下墊面條件完成水文演算的。此后幾十年，水庫上游相繼建起的一系列蓄水建筑物使流域下墊面條件發生了改變，匯流成洪條件也相應發生了改變。在上游工程防洪標準高于下游水庫防洪標準的情況下，洪峰及時段洪量減少，峰現時間延后，水庫的防洪風險相應降低。
2)間接影響
人類的生產活動也間接對徑流產生影響。一方面，農作物增加了水分蒸騰，降低產流能力;另一方面，人們開采地下水和礦藏為接納降水騰空了地下庫容。山西一些地區由于采煤，地面河流已經連年干涸。海河中西部平原近年該區發生量級200mm的暴雨未發生大的澇災，而相同量級降雨在20世紀60~70年代將造成相當嚴重的災情出現。目前國內有關地下水庫的研究較少。
2.3分期汛限水位控制
水庫汛限水位的確定與P頻率設計洪水及最大出庫流量有關。在最大出庫流量不變的情況下，在年際尺度上，根據P頻率設計洪水可確定出一個固定汛限水位值;在年內尺度上，由于設計洪水只發生于汛期，可認為汛前P頻率設計洪水發生率為1，汛末為0，其間逐漸遞減，相應的汛限水位可形成由低到高的曲線而水文風險不變。汛限水位動態調控方法不但增加了水庫的興利庫容，在汛前將庫水位用至汛限水位以下的情況下，還可減小汛期的防汛風險。此外，國家在水庫加固中重視擴大泄流能力也是汛限水位調整的有利因素。
2.4天氣預報
水文專家龐炳東指出，汛限水位是水庫迎接設計洪水，而設計洪水并非每年都出現。過去由于天氣預報技術落后，無法對下一步可能發生的洪水進行相對準確的預估，水庫運行控制時較為保守，往往為等待設計洪水，失去了蓄水機會。隨著天氣預報精度的提高，人們可以從物理成因角度去探求洪水成因，而不必把注意力偏重于以概率和統計學為基礎的小概率事件上。
3汛限水位優化的限制因素
對失事水庫的調查數據表明，漫壩多發生于沒經嚴格水文規劃的小型水庫，大型水庫發生率極小，滲流、管涌和地震毀壩是造成我國大型水庫失事的主因。
我國的水庫大多建于20世紀50~70年代，由于施工質量差，工程隱患多，多年來蓄水不足。后來國家對一些水庫進行了除險加固，但工情變得更為復雜，工程能否應對汛限水位優化后造成的水位超常規運行還存在不確定因素。汛限水位優化后的主要風險將在于工程隱患及工程管理方面。
4結論
我國大型水庫在汛限水位優化方面存在蓄洪潛力挖掘空間，對汛限水位進行優化能增加洪水利用率、緩解當前及今后一段時間的水資源緊張狀況，為經濟的持續快速發展與節水技術的全面推廣爭取時間。
水庫在創造效益的同時也兼具風險性，在洪水資源化方面的任何努力都必須在保證工程足夠安全的前提下進行。在沒經安全論證的情況下，現行水庫運行模式不能拋棄。
鑒于影響汛限水位優化的因素復雜，建議從多方面開展工作：
(1)科學規劃。根據對水文、水資源供需情況的重新調查，特別是根據工程的安全狀況的評估進行統籌規劃，利用水文遙測系統、天氣預報系統和現有成熟水位優化理論，制定出兼顧工程安全和地區用水需求的理論汛限優化水位。
(2)主動管理。除了要對工程安全進行常規監測外，還要在非汛期嘗試逐步抬高運行水位，以發現并消除隱患，進一步從物理角度對工程蓄水潛力進行摸底;對水庫工程進行抗震模擬實驗;建立涵蓋降水、需水、工程安全等因子的計算機輔助決策系統，防止出現人為決策失誤。
(3)展開外圍工作。聯合國土部門利用國家推進城市化的政策構建蓄滯洪區并以此形成土地儲備銀行。
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