Page 13 - 2023年第54卷第1期

库群，根据水文不同步性或其库容差异，按下游防洪控制点要求进行补偿调度或错峰调度 ［３８］ 。
依据防洪标准不变的原则，建立基于预报及上游水库库容补偿的汛期运行水位动态控制模型，实
现水库汛期运行水位控制 ［３９］ 。具体步骤如下：设上游水库 Ａ和下游水库 Ｂ共同承担一个下游防洪目
标。引入汛期运行水位控制域的思想，根据水库 Ａ水位状态及流域洪水预报信息，为水库 Ｂ确定一个
允许的汛期运行水位动态控制范围。在此控制域内，水库 Ｂ依据各种信息和判别条件确定未来时段水
库 Ｂ汛期运行水位值，实现对汛期运行水位的动态控制。动态控制域的下限可满足水库 Ｂ原设计标准
的基本防洪、兴利要求，而上限则是在保证原防洪标准的前提下，尽可能挖掘兴利潜力。在处理汛期
相邻分期间的过渡问题时，为了充分利用水资源，通常在主汛期开始前逐步加大发电流量，降低水
位，在主汛期结束前，适当提前蓄水，尽量拦蓄洪水资源。事实上，考虑预报信息及库容补偿作用对
汛期运行水位实施动态控制，将有利于解决不同分期之间的过渡问题 ［４０］ 。
（ ４）水库汛期水位动态控制风险和效益分析。风险分析包括汛期水位动态控制风险因子识别和各
种相关风险率的计算，确定水库实施汛期水位动态控制运用中所面临的风险水平，研究提出抗御相关
风险的工程措施和非工程措施。效益分析主要计算实施汛期水位动态控制后的效益增量，包括水资源
利用增量计算、水能资源利用增量计算和防洪效益计算等，定性分析间接效益和社会效益。效益计算
方法应按照现行 《水利工程水利计算规范》（ＳＬ１０４—２０１５）和国家有关规定选定，且满足前后协调一
致原则。若采用随机模拟法或洪水兴利连续调节计算方法等新的效益计算方法时，必须分别计算汛限
水位和实施汛期水位动态控制后的效益 ［４１］ 。
（５）水库汛期水位动态控制运用调度方案制定。根据已经确定的汛期水位动态控制域的范围值，
考虑水库工程现状和当前洪水特征、降水预报信息，研究确定汛期水位动态控制方法。根据洪水分期
研究成果和选定的动态控制方法，结合水库具体情况，提出相应的汛期水位动态控制运用方案，编制
水库汛期水位动态控制方案操作规程，包括拟定相应的具体调度方法、操作程序和编制系统软件。所
编制的操作规程要考虑全面、科学合理、可操作性强 ［４２］ 。
已有研究主要针对规划设计阶段，为了确保水库防洪系统安全，根据不同典型年的设计洪水确定
梯级水库群的防洪库容，并以单库推求的汛限水位为洪水的起调水位。而在实时调度中，各水库不一
定都是以汛限水位为洪水的起调水位，有些水库的洪水起调水位可能低于汛限水位；即将发生的暴雨
洪水有其一定的气象成因以及水文特征，可通过水文气象预测预报信息加以研判，并不需要时刻防御
各种典型年的设计洪水。因此，有必要开展利用多源实时信息的水库汛期运行水位动态控制研究。

６ 需要深入研究的科学技术和运行管理问题

武汉大学负责承担的国家十四五重点研发计划项目 《大型水库群汛期运行水位动态控制与洪水资
源化关键技术研究与示范》 提出需要继续深入研究规模大、数量多、串并联复杂的水库群汛期运行水
位动态控制问题，包括 ３个科学问题、５项关键技术以及水库运行管理机制问题。
６．１ 亟待研究的科学问题
（１）水库群调节驱动的流域非稳态产汇流机理与洪水时空变异机制。我国大流域干支流已形成数
量众多的大型水库群，造成河道渠化和流域碎片化，洪水形成机制发生显著变化，规划设计阶段大都
依据 “天然洪水” “典型组合” 计算各水库的设计洪水和防洪特征水位。在水库群联合调控作用下，
流域洪水量级、时空组成发生怎样的变化？
（ ２）大型水库群汛期运行水位动态控制风险传递及链式效应。随着预见期延长，不确定性增大，
可能使预报不确定性转移为调度不确定性。同时，水库泄流与区间预报误差叠加，风险传递到下游防
护对象；在库群系统中还可能发生水库之间风险转移。因此，如何定量解析大规模复杂库群系统防洪
风险，并精准评估发生相应风险的位置，影响范围有多大、损失有多大？
（３）大型水库群防洪库容的等效机理及最优时空分配机制。在规划设计阶段，梯级水库群的防洪
库容，是根据各水库以汛限水位为起调水位，在典型设计洪水下都能保证防洪安全而确定的。但在实

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