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系统进行了实例讨论。
综上,有关水库适应性调度的研究进展汇总如表 3所示。
表 3 耦合变化环境- 入库径流- 调度规则的水库适应性调度的研究进展
适应性调度的
研究模式 变化环境的描述方式 基本思想 特点 相关研究
本质理解
优点:计算过程简单直接,能够 根 据
变化环境的特点来提供相应的水库适 Steinschneider等 [52] ,
Top - down 基 于 GCM 的 点 伴随环境变化的一种 应性调度策略 吴书悦等 [53 ,
what - if - then
模式 状情景 被动行为 缺点:所描述变化环境情景数量有限, Haguma等 [54] ,
与调度 运 行 策 略 现 状 的 连 贯 性 不 足, He等 [55]
研究成果的适用时间缺少理论解释
优点:模式描述变 化 环 境 的 情 景 数 量 Brown等 [57] ,
以降水和气温多 由于原有调度运行方
Bottom - up 充足、与工程管理的现状结合紧密 Herman等 [58] ,
种可能变幅组合 式受到风险威胁而形 decisionscaling
模式 缺点:主观依赖性较强、再现能 力 与 Borgomeo等 [59] ,
的面状情景域 成的一种主动行为
透明度不高 Taner等 [60]
5 展望
在气候变化和人类活动的共同影响下,水文循环过程发生了显著变化,传统水库调度方式在变化
环境下面临着巨大的风险与挑战。为了确保水库群在变化环境下能够安全且高效地调度运行,如何有
效预判与精准刻画变化环境、实施到位的适应性调度运行策略?为此,水库适应性调度应运而生。水
库适应性调度将 Top - down模式或者 Bottom - up模式作为基本研制框架,然后将传统的水库调度规则
编制技术与描述变化环境的径流预测结果相结合,从而提出一种能够适应变化环境的水库调度运行策
略,为管理者预先防范由变化环境不确定性而引发的潜在风险提供辅助决策支持。随着水文气象预报
水平的不断提高、大数据驱动技术的广泛应用、适应性调度机理探索的逐渐深入、流域水工程建设的
日趋完善等,变化环境下水库适应性调度的研究热点和未来发展方向主要集中在以下几个方面:
( 1)气候变化与人类活动互馈影响下的径流预测方法。现有关于变化环境下径流预测的理论方法
难以充分考虑自然- 人工互馈变化对未来径流的影响,具体体现在:①缺乏能够精准描述自然- 人工互
馈变化的物理模型。目前,几乎没有水文模型能够将全面地刻画出未来气候变化过程、人类高强度的
复杂活动、以及二者联动关系。并且,由于模型结构设定的局限性,模型输入也尚未能同时将历史实
测数据与未来气候变化数据作为模型驱动。故亟需开展刻画自然 - 人工互馈变化的水文模型底层重构
机理研究,以建立适用于变化环境下径流预测的物理模型。②缺乏将基于径流重构的预测方式与基于
陆气耦合关系的预测方式进行有机结合。目前,基于径流重构的预测方式能够提供较为丰富的预测情
景,但人为主观影响较大、缺少合理的情景边界,而基于陆气耦合关系的预测方式以实际大气 - 环境
的物理关系为客观依据,但预测结果受到多模型、多过程、多参数的不确定性影响大。故亟需开展两
种现有径流预测方式的互补融合探索与实践应用,以快速实现 “扬长避短、优势互补”。
(2)变化环境下新旧水库调度运行策略的调整临界时机与静态衔接方式。现有关于变化环境下水
库适应性调度研究大多数着眼于水库调度运行策略 “怎样变” 的问题,忽略了变化环境下水库调度运
行策略究竟应 “何时变” 问题及其与 “怎样变” 问题的紧密联系。具体来说:①关于变化环境下水
库调度运行策略 “何时变” 这一问题,本质是探寻新旧水库调度运行策略发生变更的临界时间点,然
而,目前尚未有明确的研究思路和技术方法能够提供较好的解决途径。该问题是当前水库适应性调度
研究中最需要补足的一块理论短板,故亟需开展变化环境下水库调度运行策略 “何时变” 的机理性探
究,以补足水库适应性调度系统性研究中被忽视的重要环节。②关于变化环境下水库调度运行策略
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