1、1水库防洪调度问题探讨【摘要】在分析水库防洪调度的任务和分类的基础上，阐述了水库防洪调度的特点及水库防洪调度问题探讨及研究现状，水库防洪调度中存在的矛盾，以及新时期水资源利用战略对水库运用的要求和水库防洪预报调度的机制。 【关键词】水库防洪调度信息化 中图分类号：TV62 文献标识码： A 文章编号： 引言 水库在洪水控制方面起到拦蓄洪水，调节水量，削减洪峰的重要作用，但若对水库调控不当，也会给下游及其它方面带来不可估量的损失。在汛期对水库管理单位来说，如何搞好水库的防洪调度，其重要程度是可想而知的。 防洪调度是运用防洪工程或防洪系统中的设施，有计划地实时安排洪水以达到防洪最优效果。防洪调度的
2、主要目的是减免洪水为害,同时还要适当兼顾其他综合利用要求,对多沙或冰凌河流的防洪调度，还要考虑排沙、防凌要求。其原则为：将确保工程安全置于首位；防护区的洪灾总损失最小;妥善处理防洪与兴利的矛盾,在汛期兴利服从防洪,防洪兼顾兴利；编制防洪调度方案,严格按调度方案进行运用；由于基本资料、水情预报、调度决策等可能存在误差或失误,运行时需要留有余地,以策安全。防洪调度的决策是根据对雨水情发展趋势、防洪工程运行2情况和调度成效进行分析判断的一种风险决策。防洪调度首先要做好水、雨情况的预报工作，预报的精度高低，预见期的长短，直接影响防洪调度决策的正确性和时效性;其次防洪工程标准的高低、质量的优劣也影响着防
3、洪调度的决策;最后还要统筹考虑防汛与抗旱、上游与下游、局部与全局、经济与社会的关系。不同利益的取舍，是进行洪水调度决策的难点。 一、水库防洪调度的特点 (1)防洪调度决策不仅需统筹考虑水库上下游的防洪矛盾，而且还要统筹考虑防洪与兴利之间的矛盾，是一个多目标、多阶段的决策过程。在洪水进程的不同阶段，决策者考虑的重点具有较大差别，采用的策略是不同的，在初汛期，较多考虑腾库预泄，在主汛期，重点协调上下游之间的防洪矛盾，在汛末，较多考虑水库水位回蓄对兴利的影响(在汛末这一点尤为重要)。 (2) 防洪调度过程中涉及的因素十分复杂，有水情、雨情、工情等，在防洪形势严峻时，决策的产生在很大程度上受决策者的心
4、理素质，以及决策者对决策风险的承受能力的影响，在诸多影响因素中，有些结构化较强，可以精确定量描述，如库容、泄流能力等;有些则难以精确定量，特别是水雨情信息，自动化遥测设备只能够监测到面临时刻以前的降雨，洪水预报只能保证预见期内的预报精度，对防洪调度而言，这些信息是不完全的，依据这些信息作防洪决策，存在一定的风险。针对水库防洪调度的以上特点，水库防洪调度所要解决的关键技术有两点:一是采用恰当的方法，处理防洪调度中的多目标问题，构造反应洪水进程不同阶段3决策者偏好的模型系统;二是建立完备的辅助决策功能集，能够在决策过程中对依据不完全信息做决策的风险进行快速仿真，对实时防洪形势进行动态分析。 二、水
5、库防洪调度存在的问题 1、通讯不畅，测报手段落后 目前，我国约有 80%的大型水库存在通讯质量问题。水库与调度指挥部门及下游保护部门一般靠有线电话或短波电台，这种有线往往又是农村及偏远地区的电话线路，保证率低，与外部联系困难。即使是万里无云的好天气，半天方能接通，与洪水时效性强的特点极不相称。由于通信不畅，若遇大洪水，信息传递将严重困扰水库调度指挥。 由于库区雨情、水情测报手段落后，邮电、人工报汛滞时长，影响了洪水预报质量。据全国第一批 43 座病险水库统计，约 1/3 建立了遥测系统，2/3 仍靠邮电、人工报汛。每到汛期，邮电线路遇暴雨接通率低，常常滞后几小时，甚至数十小时。官厅水库库区有报
6、汛站 60 个，但均通过邮电部门报汛，时效差，影响预报有效预见期。有的水库网测站布置数量不足，也影响着洪水预报的精度。如察尔森水库库区报汛站少，且无遥测站，只靠人工报汛，入库流量难以及时预报，精度不足。目前情况虽有一定好转，但还不尽人意。 2、计算工具落后 目前有些库区还在用试算、查图等原始办法作洪水预报，预见期很短。随着数学方法的计算机化，计算机取代了计算尺，使计算手段发生了质的飞跃。但由于绝大多数水库没有配置计算机，洪水预报模型尚未4完全采用，仍靠经验检查，使得洪水预报精度较差。 3、水库优化调度的应用研究滞后 水库优化调度，特别是综合利用水库的优化调度问题，虽然在国内已有几十年的研究历史
7、，并取得了很多的研究成果，但在实际应用中还存在着相当多的问题。到目前为止，还没有研究出来一个很成熟的、具体的、操作性强的优化调度方法。一些研究侧重理论探讨，片面追求高水平、深理论，方法深奥，追求算法的完美，使得使用者难以理解，导致理论研究者多而实际应用者少；一些模型要么庞大复杂，操作起来不方便，要么过于简化，与实际有很大出入，使模型不能很好地描述水库群的实际工况。 4、对水库防洪调度的风险分析不够 防洪系统由堤防、分洪工程、水库等联合组成。在防洪调度时，要充分发挥各项工程的优势，有计划地统一控制调节洪水。这种调度十分复杂，基本调度原则是：当洪水发生时，首先充分发挥堤防的作用，尽量利用河道的过水
8、能力宣泄洪水；当洪水将超过安全泄量时，再运用水库或分洪区蓄洪；对于同时存在水库及分洪区的防洪系统，考虑到水库蓄洪损失一般比分洪区小，而且运用灵活、容易掌握，宜先使用水库调蓄洪水。如运用水库后仍不够控制洪水时，再启用分洪工程。具体动用时，要根据防洪系统及河流洪水特点，以洪灾总损失最小为原则，确定运用方式及程序。防洪调度是一个多目标、多阶段的、多风险的复杂决策过程。不仅需统筹考虑水库上下游的防洪矛盾，而且还要统筹考虑防洪与兴利之间的矛盾。在洪水进程的不同阶段，决策者考虑的重点5具有较大差别，采用的策略是不同的。同时防洪调度过程中涉及的因素十分复杂，目前水库防洪调度风险分析只考虑单目标或单因素，造成
9、水库防洪调度风险分析的结果缺少客观实用性。另外，在水库防洪调度风险分析主要风险因素的识别中，只重视客观因素，未充分考虑主观因素。三、相应的措施 1、改进通讯手段，完善库区遥测站网建设 应改进水库通讯手段，保障与之调度指挥部门通信畅通；作好遥测报汛规划，逐步完善库区遥测站网建设。其对策是根据水库地理位置，使其与所在范围内的邮电、电力、部队、公安、气象等部门联合形成通信网络，对于边远水库宜选在短波电台进行通信。 2、充分利用计算机及人工智能技术 随着计算机及人工智能技术的发展，与计算机及人工智能技术相结合，并引入新的理论，成为水库优化调度研究的一个热点和发展趋势。 充分应用计算机的快速运算及大容量
10、存储能力，研究快速、准确求解水库优化调度模型的方法及算法，以提高水库优化调度模型效率。还可以利用计算机技术，结合人工智能开发出人机界面友好的具有智能化、敏捷化的决策支持系统，这也是今后水库调度决策技术的发展趋势。此外，全球定位系统、地理信息系统、遥感技术以及虚拟现实技术等高新技术，在水利行业也具有广阔的应用前景。总之，在水库调度方面更广泛的、高质量的应用高新技术，可以使得调度决策变得更科学化、更智能化、更敏捷化，进一步提升调度决策的技术水平，使水库调度向着可6视化、交互化、智能化、集成化的方向前进。 3、加强水库防洪调度的风险分析 今后在水库防洪调度风险分析中，应综合考虑多目标、多风险因素下对
11、水库防洪调度的影响，使风险分析的结果更好地指导水库的实际运用。 另外，还要将定性和定量分析相结合。定性分析法主要用于风险可测度很小的风险主体，常用的方法有调查法、矩阵分析法和德尔菲法。这类方法主要是借助于有关专家的知识、经验和判断来对风险加以估计和分析。但在水库调度中有些不确定性因素难以分析、计算，如调度决策和实施的不确定性等。定量风险分析方法是借助数学工具研究风险主体中的数量特征关系和变化，确定其风险率或风险度的方法，比如概率论与数理统计方法，随机模拟方法，马尔柯夫过程方法等。这些方法应用于水库调度系统时受到一定的限制。 随着科学技术的进步，各学科相互渗透，应把别的学科的科学成果引用过来，在
12、水库防洪调度分析中应用这些新的理论和方法，不仅能促进这些方法本身的实际应用，同时也是对风险分析理论和实践的有益探索。 结束语 水库的防洪调度工作必须从防洪调度特点的分析入手，针对防洪调度不同的特点，采用针对性的方式、方法能较好的解决防洪调度过程中出现的问题，为合理调度、优化调度奠定基础，逐步实现调度运用自动化。关键是提前做好预防洪水的准备，才是唯一道理。 7参考文献 1 刘卓也，芦晓峰，魏玉成. 水库防洪调度研究J. 安徽农业科学. 2007(03) 2 张异，王金忠. 浅析水库防洪调度的特点J. 科技创新导报. 2011(02) 3 任明磊，何晓燕. 对水库防洪调度的认识与探讨J. 人民长江. 2011(S2)
