Page 9 - 水利学报2025年第56卷第4期

坡降比，即滩地横比降和河道纵比降之比，该值越小，说明滩区横断面形态越优；Q D， l 为第 l 河段主

槽、嫩滩、二滩和高滩的过流能力，类似于平滩流量计算方法，河段各断面滩槽行洪能力由水沙动力
学模型计算得到。大洪水情况下，滩槽行洪能力优先满足主河槽过流，水位大于主槽两侧滩顶高程情
况下，使两侧滩地逐渐过水。
4.2 社会经济稳定发展 社会经济稳定发展目标 F 表示为：
2
（7）
F 2 = μ 21 F 21 + μ 22 F 22 + μ 23 F 23
式中：F 、F 和 F 分别为社会服务、供水保障和发电效益；μ 、μ 和 μ 分别为三个目标的权重。
21 22 23 21 22 23
社会服务目标函数表示为：
max F 21 = opt{B C ，B T ，B A} （8）

式中：B 为文化价值，用河流文化遗产即水文化科普基地数量表示；B 为旅游价值，用水库和沿河风
C
T
景区的休闲旅游热度表示 ［16］ ；B 为水产养殖业年产值。
A
供水保障目标函数表示为：
M J T ( )
max F 22 = (1 - G)∑∑∑ f W (t) （9）
j
i，
i = 1 j = 1 t = 1
式中：G 为工业、农业、生活用水分配基尼系数，基尼系数越大，表示分配越不均衡，具体计算方法
参照文献［17］；J = 1，2，3 表示共有生活、农业、工业 3 种用水方式；T 为调控时段数；W i，j (t) 为第 i
(
个水库第 j 种供水方第 t 个时段的供水量；f W i， )
(t) 为第 i 个水库第 j 种供水方式的价格函数。
j
发电效益目标函数表示为：
max F 23 = opt{E i ，E ，E G，} （10）

i
i
S，
式中：E 为第 i 个水库的年发电总量；E 为第 i 个水库的发电稳定性；E G， i 为第 i 个水库的供电保障率。
i
i
S，
4.3 生态环境良性维持 生态环境良性维持目标 F 表示为：
3
（11）
F 3 = μ 31 F 31 + μ 32 F 32 + μ 33 F 33
式中：F 、F 和 F 分别为水空间连通、水生态健康和水环境达标；μ 、μ 和 μ 分别为三个目标的
31 32 33 31 32 33
权重。
水空间连通目标函数表示为：
WS ü
ì Q l
max F 31 = opt í ， ，EWS ý （12）
î Q l，E WS 0 þ
式中：Q l 和 Q l，E 分别为第 l 个河段的流量和最小（适宜）生态流量，两者之比为生态流量满足率，枯水年
应选择生态基流计算满足率，平水年和丰水年应选择适宜生态流量计算满足率，生态流量满足率大于
1 的情况下取值为 1；WS 和 WS 分别为现状水域面积和参照时间的水域面积，两者之比为水域空间保
0
留率；EWS 为年度生态补水量，包括流域面和河口的生态补水量。
水生态健康目标函数表示为：
K
min F 32 = ∑ ω l，k| SIN l，k - SIN l，k | （13）
*
k = 1
式中：反映水生态健康的指标共有 K 个，如土著鱼类、浮游生物、底栖生物的种类数、生物量、密
度、多样性、完整性等，各河段可根据自身特点选择典型指标；ω l，k 为第 l 河段第 k 个指标的权重；
SIN l，k 为第 l 河段第 k 个指标的适宜值；SIN l，k 为第 l 河段第 k 个指标的实际值。
*
水环境达标目标函数表示为：
min F 33 = ω EIN /EIN l，n （14）
*
l，n
l，n
式中：反映水环境达标的指标共有 N 个，包括物理性指标、化学性指标和生物性指标三类，各河段可
根据自身特点选择典型指标；ω l，n 为第 l 河段第 n 个指标的权重；EIN l，n 为第 l 河段第 n 个指标水质标准
*
（I 类，II 类，…，劣Ⅴ类）的阈值；EIN l，n 为第 l 河段第 n 个指标的实际值。
由于水生态健康和水环境达标两个目标不易直接计算，可构建水沙-水生态-水环境模型和水-沙-
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