缩略图

流域水利工程联合调度对防洪与兴利协同作用的实践研究

作者

陈文兴

砀山县水利局 砀山 235300

引言

在水资源压力日益突出的背景下,流域水利工程的调度问题成为当前水利系统运行管理中的核心议题。尤其是在洪涝灾害频发与供水保障并重的双重压力下,如何通过科学、高效的联合调度,实现防洪与兴利的双赢,成为流域治理的重要课题。过去以单库单目标为主的调度模式,往往忽视了上下游、左右岸及不同时段之间的协调效应,导致资源利用效率偏低,风险防控能力不足。随着信息化水平和调度理念的不断发展,基于全流域系统视角的联合调度机制逐渐形成,其目标不仅是优化个体水库的运行方案,更是在整体协调中实现综合效益最大化。本文以此为切入点,系统分析联合调度的理论支撑与实践路径,探讨其在提高防洪能力、提升资源利用效率以及构建流域协同治理体系中的应用价值,力图为推动水资源可持续利用提供理论依据与实践参考。

一、联合调度的系统构成与作用机制

流域水利工程联合调度,是指以全流域水资源最优利用为目标,对水库、闸坝、水电站等工程进行统一规划与管理,通过信息共享与协调指令,实现调度的联动执行。该系统包含工程实体、监测网络、调度体系、模拟预报平台与反馈评估机制等多个环节的协同运行。物理联通性提供基础支撑,信息层面的实时数据和模型能力确保调控的科学性。联合调度通过对不同工程的蓄泄顺序、调控时段的优化安排,在防洪期动态调整汛限水位,在枯水期保障灌溉、供水与生态基流,从而提高整个流域的调控效率与适应能力。

其核心价值在于打破区域与部门壁垒,推动调度理念从“ 单体效益”向“ 系统最优” 转变。调度目标不再单一,而是统筹防洪、供水、水生态、水能利用等多重效益。在汛期,通过提前预泄与流量调控,可降低洪水风险;在枯水期,则合理配置水资源,满足农业、工业和居民生活等多样化需求。联合调度不仅关乎技术执行,更体现了水资源统筹配置与协同治理的制度升级。

二、防洪安全目标下联合调度的优化路径

流域洪涝灾害的成因具有突发性、区域性和链式扩散特征,这要求防洪调度不仅具备快速响应能力,更要强调上下游联动、时空统一的调度策略。传统防洪调度以单水库控制为主,往往在面对极端天气事件时响应滞后、资源配置失衡。而联合调度通过区域内多工程统一管理,能实现对洪峰过程的有效削减与错峰排放,增强整体防洪系统的抗压能力与调控能力。在实际运行中,应通过建立集雨预警机制、水情演算模型和流域调度图谱,动态评估洪水演进趋势,科学设定调度规则,使调控行为更具前瞻性与主动性。

在优化路径方面,联合调度的防洪目标应体现“ 科学预判、统筹配置、过程管理” 的基本原则。预判能力依赖于流域水文气象监测系统的精度提升和模拟预测模型的集成应用。配置优化则需借助调度模型对不同库容配置、水位控制线、下泄流量标准等参数进行动态匹配,实现多工程间的协调运作。过程管理方面,通过构建调度会商平台和智能调度决策系统,能够在面对紧急洪情时实现跨部门协同、指令一致、执行高效。此外,联合调度机制还应兼顾洪水资源化利用的战略方向,统筹调度中保留一定的蓄水空间,为后期供水提供战略储备,进一步延伸防洪系统的综合效益链条。

三、兴利效益提升视角下的运行策略重构

兴利目标主要包括供水、灌溉、水电及生态需求,其实现路径需依托科学合理的运行策略与调度结构。联合调度在保障防洪安全的基础上,通过整合水资源时空分布与用水需求变化,能够实现兴利目标的最优匹配。调度策略需根据不同季节、水源分布与用户需求,设定合理的分水方案与用水优先级,确保在水资源有限条件下发挥最大化的兴利效益。调度过程中应强化以水定需、以需调配的逻辑,构建涵盖全流域的用水平衡调控机制。

运行策略的重构应基于“ 弹性调度” 与“ 多目标协调” 两个基本原则。弹性调度强调系统在面对变化条件时具备自我调节能力,即在水量丰枯、水电负荷、生态流量等条件变化下,仍能维持相对稳定的运行状态。多目标协调则要求在水资源配置过程中,兼顾经济效益与生态约束,实现人水和谐与发展效率并举。例如,在水电开发中,应避免对下游生态系统造成冲击;在灌溉调度中,要考虑土壤含水率与作物需水过程的匹配性。此外,兴利调度还应引入社会参与机制,使地方政府、用水户、环保组织等共同参与调度过程,增强调度结果的公平性、科学性与社会接受度,为流域水资源的持续利用构建更为坚实的治理基础。

四、联合调度实践中的制度协同与技术支撑

水利工程联合调度的有效实施不仅依赖技术模型与工程能力,更需要制度框架的配套保障。流域通常跨越多个行政区划与管理单位,各方在水资源利用权责、调度利益分配、信息数据共享等方面存在协同难题。因此,构建一套权责清晰、规则统一、运行高效的调度制度体系,是联合调度落地实施的前提条件。调度管理应由流域级统一机构主导,明确各工程调度权限、应急响应机制与协同操作规范,确保调度指令在技术上可执行、在管理上可协调。

技术支撑方面,现代信息技术的发展为联合调度的精细化管理提供了可能。通过构建集成化水情监测平台、智能调度系统与动态模型库,实现调度全过程的数字化、智能化管理。在调度平台中,应嵌入水文模型、优化模型、生态评价模型等,实现对调度方案的多维度评估与实时修正。基于云计算、遥感监测与数据共享技术,可实现跨区、跨工程的信息互通,打破信息孤岛现象,为调度方案提供全面、准确的数据基础。同时,应建立调度成效评估与反馈机制,对调度结果进行动态分析与持续优化,以实现机制闭环与运行优化双重目标。

五、结论

流域水利工程联合调度作为实现防洪安全与兴利效益协同提升的重要手段,其科学性、系统性和实践性日益受到重视。本文从联合调度的系统构成、目标优化、运行策略到制度与技术支撑等多个维度展开探讨,指出其本质是系统思维与协同治理的结合。在防洪目标下,联合调度能够提升流域应急响应能力与风险防控水平;在兴利目标下,则有助于实现水资源的多层次、全方位利用。未来,应进一步健全联合调度机制,加强信息化建设与制度保障,推动调度实践与流域治理深度融合,实现从应急管理向科学治理的全面跃升,为我国流域综合管理与水资源高效利用提供可持续发展路径。

参考文献

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