Page 10 - 水利学报2025年第56卷第4期

温数学模型，计算得到水生态和水环境各指标适宜值对应的水沙温过程，通过水沙调控，使出库过程
对应的水沙温曲线与适宜水沙温曲线尽量接近。
对于 opt ｛｝ 形式的目标函数，不同水库、河段若选择相同指标，则将指标求和或取均值，计算
总目标函数值；若选择不同指标，则将指标值归一化处理后加权求和。对于公式中各个权重系数，如
式（2）所 示 的 三 大 子 系 统 综 合 评 价 指 数 S 的 权 重 以 及 式（3）（7）（11）所 示 的 各 子 系 统 内 部 指 标 权 重
μ ab （a=1，2，3；b=1，2，3）等，均可采用主观赋权法、客观赋权法或组合赋权法确定。

5 不同情景具体表现

5.1 极枯水年 （P>87.5%） 在极枯水年情况下，流域系统处于底线运行，降维优化状态，即保障基
本用水。此时“9+”目标函数体系将降维成社会经济子系统供水保障一个目标，并将此目标降维，仅
(
考虑基本生活供水。即式（9）中 j=1，只考虑生活供水效益 f W i，1 )
(t) ；由于此情景下生活、农业、工业
用水分配不均，基尼系数 G 应取较大值，优化得到极枯情景下供水保障目标值。在此情况下，不存在
三大子系统耦合协调问题，社会经济维度满足阈值 θ 2 < θ 2L ，如图 3 中黑色三角形所示。

图 3 不同情景表现形式
5.2 偏枯水年 （62.5%<P≤87.5%） 偏枯水年情况下，首要目标是基本用水保障和基本生态功能维
持，流域系统处于低限运行，降维优化状态。相对于极枯水年，偏枯水年可进一步考虑基本生态功能
维持，但社会经济和生态环境两个子系统下的目标均需降维。社会经济功能中，优先考虑供水保障目

标，包括生活、农业、工业用水效益，并兼顾发电效益。生态环境功能中，应以水空间连通中满足生
态基流为必须保证的目标。在此情况下，只考虑社会经济和生态环境两个子系统耦合协调问题，流域
系统整体运行情况处于行洪输沙-社会经济投影面上，满足阈值 θ 2 < θ 2L 及 θ 3 < θ 3L ，如图 3 中红色三角
形所示。
5.3 平水年 （37.5%≤P≤62.5%） 在平水年情况下，强调适宜调控，多维协同，使行洪输沙-社会经
济-生态环境多维功能协同发挥，此时相对于偏枯水年转变为三大子系统系统耦合协调。行洪输沙子
系统中，首先考虑水库调蓄能力，并兼顾主槽过流能力，水库调蓄能力目标是尽量减少水库淤积量或
使水库不淤积；主槽过流能力目标是尽量减少主槽淤积量或使河床不抬高。社会经济子系统中，考虑
社会服务、供水保障和发电效益，社会服务目标中，可根据流域上中下游特征，选择适当指标，如在
建古贤水库考虑壶口瀑布景观的水沙需求，体现水库调蓄的旅游价值；供水保障目标在满足生活、农
业、工业用水的前提下，提升供水效益；发电效益目标尽量提升发电量、发电稳定性和供电保障率。
生态环境子系统中，考虑水空间连通、水生态健康、水环境达标目标，水空间连通指标中，河道流量
应尽量满足适宜生态流量，同时兼顾流域面生态补水等指标；水生态健康和水环境达标两目标根据不
同河段自身特征选择不同指标，通过调控水沙温过程，尽量使该河段处于水生态健康和水环境达标的
标 准 。 在 此 情 况 下 ， 流 域 系 统 整 体 运 行 情 况 处 于 行 洪 输 沙 - 社 会 经 济 - 生 态 环 境 蓝 色 面 上

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