Page 6 - 水利学报2025年第56卷第4期

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国家重点研发计划项目的支持下，江恩慧于 2018 年提出泥沙动态调控概念 ，更加关注边界、约束条
件的动态性，更强调洪水-泥沙的资源属性，更利于宝贵坝址资源的可持续利用，更突出水-沙资源的
高效利用。

图 1 黄河水沙调控历程

新时期，更加需要通过系统理念和方法开展水沙调控，进行多维目标的协同优化，包括行洪
输沙的安全高效、社会经济的稳定发展以及生态环境的良性维持。协调多目标间的权衡关系，构
建流域系统水沙调控指标体系并厘定关键调控因子阈值，已成为黄河流域多目标协同水沙调控研
究的热点。胡春宏等 ［9］ 提出维持黄河流域水沙平衡的三层调控指标体系与阈值，用以指导全流域
及各单系统水沙调控；江恩慧等 ［10］ 将流域系统划分为行洪输沙-社会经济-生态环境三大子系统，
提出流域系统科学架构，通过深入剖析各子系统内部的运作机制、子系统间的相互作用以及流域
系统整体动态演变过程与机理，以实现流域系统的可持续发展与和谐共生；田世民等 ［11］ 基于流域
系统科学理论，构建黄河流域行洪输沙-社会经济-生态环境三大子系统指标体系，提出了黄河干
流梯级水库群水沙调控约束因子阈值，为黄河流域多目标协同水沙调控提供了科技支撑。在具体
的 水 沙 调 控 模 型 构 建 方 面 ， 越 来 越 注 重 模 型 对 不 同 水 沙 情 景 的 适 应 性 及 模 拟 的 精 确 性 。 例 如 ，
Chen 等 ［12］ 以水库排沙和发电为目标，构建了三门峡-小浪底梯级水库多目标调控模型，该模型随
库水位变化改变排沙函数，随时间改变目标函数权重；谈广鸣等 ［13］ 耦合发电效益、水库减淤效益
和下游河道河床演变计算模块，构建了水库-河道系统水沙调控多目标优化模型，探究了小浪底水
库水沙调控机制。
目前黄河流域已形成较为完善的水沙调控工程与技术体系，但还需建立适应于不同水沙情景、不
同时空尺度、不同调控需求的总体指导框架，解决丰水年径流利用率低等问题。因此，本文在充分分
析黄河流域水沙调控现状和需求的基础上，基于流域系统科学理论，进一步完善黄河水沙调控多目标
协同总体架构 ［14］ ，提出了黄河流域“139+”水沙调控体系。该调控体系以黄河流域水沙调控多目标协
同为总目标，通过提升行洪输沙-社会经济-生态环境三大子系统间的耦合协调度，实现流域系统的可
持续运行。

2 黄河流域“139+”水沙调控框架

水沙调控是流域系统可持续运行的重要抓手。黄河水沙调控多目标协同需要兼顾行洪输沙安全、
高效、社会经济稳定发展以及生态环境良性维持，同时提升三大子系统间的耦合协调度，以达到流域
系统可持续运行。构建黄河流域“139+”水沙调控框架（如图 2 所示），包括 1 个总目标，即黄河流域
水沙调控多目标协同，基于耦合协调度最大原则，将三大子系统耦合；3 个分目标，分别为行洪输沙

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