水庫調度的洪水資源化效益評價問題探析

□馬中響（新疆生產建設兵團第十師勘測設計院）

水庫調度的洪水資源化效益評價問題探析

□馬中響（新疆生產建設兵團第十師勘測設計院）

洪水資源化有利于改善生態環境，補充地下水資源，具有非常重要的現實意義。在實現洪水資源化的過程中，水庫發揮著重要的作用，通過水庫調度來實現洪水資源化，是一種更加經濟的方法，這種方法可以使雨洪資源更加高效的利用。文章闡述了水庫洪水資源化調度的主要特點，并針對效益評價問題進行了探討，希望為中國的洪水管理問題提供幫助。

水庫調度；洪水資源化；效益評價

0　引言

目前而言，中國的淡水資源極為短缺，所以應該盡可能的利用好洪水資源，這就需要發揮出水庫的作用，不僅要確保人民的生命財產安全，還要能夠實現洪水資源的高效利用，提高水電廠的經濟效益。通過水庫調度實現洪水資源化的含義是：當汛期來臨時，借助于水庫儲蓄大量的水資源，從而實現洪水資源化。當前，借助于水庫的調蓄功能來實現洪水資源化，有多種方法可供使用，就這些方法而言，雖然進行的步驟存在很大的差異，但是它們遵循的原理卻是相同的。對水庫洪水資源化原理進行深入的分析，在確保生命財產安全不受洪水侵犯的前提下，儲蓄大量洪水資源，從而獲得最大的效益，這是水庫的價值所在。但是，就目前而言，并沒有形成一套完善的理論體系，對洪水資源化的效益進行評價。

1　水庫洪水資源化調度的特點

1.1投資少

通過水庫調度來實現洪水資源化，不需要投入大量的資金，不屬于經濟性的工程。水庫調度是實現洪水有效利用的主要手段之一。據資料顯示，雖然很多水庫的設計功能都非常的完善，但是，在實際應用中，并不能最大程度的體現出來，究其原因，是管理水平達不到規定的標準。

1.2效益大

在洪水來臨時，水庫能夠實現其有效管理，充分發揮其生態效益和經濟效益。水庫集各種功能于一身，當汛期來臨時，利用提前預留的庫容，實現洪水的錯峰調度，從而達到防洪的目的。基于水庫的洪水資源化調度的具體方法是：借助天氣預報，在確保絕對安全的條件下，將洪水進行攔截，儲存于水庫中，發揮洪水資源的最大效益。通過先進的技術手段，在確保防洪安全標準的條件下，利用預留的部分庫容，實現雨洪資源的高效利用。通過對國內眾多水庫進行詳細的考察發現，利用水庫調度的相關方法，實現洪水資源化利用，可以大幅度的增加其經濟效益。

1.3需求高

據相關調查發現，中國眾多河流之中，汛期大多都是130 d左右，在全年總水量中，在汛期增加的水資源占65%左右。就現階段而言，有關防洪的相關制度存在很大的不完善，具體的實施方法也存在很多的問題，這就導致在汛期時，大量的水資源被白白的浪費，成為棄水，得不到合理的應用，當汛期結束時，水庫并沒有儲蓄一定的水資源，無法發揮其供水的作用，而且也沒有保證防洪安全，這就導致國家出現洪澇與干旱并存的局面。利用水庫調度洪水資源，不但應該避免因洪水的失控造成生命財產的損失，還應該避免干旱現象的發生，特別是對北方水庫而言，顯得尤為重要。通過科學的風險評估，在不超過水庫接受的極限前提下，增加其蓄水量，在干旱嚴重時，便可起到緩解旱情的作用，從這點來看，水庫的經濟價值和生態價值不可估量。到目前為止，中國水庫總量大約9.80萬座，其中規模較大的水庫757座，中等規模的3939座，規模較小的9.30萬座。總庫容高達9323億m3，其中規模較大的水庫庫容量高達7499億m3。據相關資料顯示，三峽水庫的防洪庫容為627億m3，如果能夠得到有效的利用，將會為社會帶來不可估量的經濟利益。因此，對水庫調度問題進行研究，具有非常重要的現實意義。

1.4風險大

通過水庫調度來實現洪水資源化，需要借助天氣預報，掌握準確的氣象學信息，這一過程必然存在極大的不確定性。一旦估計錯誤，洪水就會難以控制，從而為社會帶來不可估量的損失，甚至會威脅到人民的生命財產安全。所以，在水庫調度的過程中，風險分析是必不可少的環節，杜絕所有的風險因素，確保水庫洪水資源化調度的安全進行。

2　水庫洪水資源化的效益評價

2.1風險及效益

基于水庫調度的洪水資源化離不開兩項內容，即：風險評估和效益評估。唯有避免了風險因素，經濟效益才有所保障。風險是未知的安全因素，存在極大的不確定性；效益是分析具體的情況。從本質上來看，風險分析進行在洪水之前，而效益評估是在一切結束后進行。換言之，在具體決策下達之前，應當對潛在的風險做出科學的評估，以便在實際調度時，能夠規避風險安全進行；當汛期結束時，針對洪水的實際利用情況，進行效益評估。

在水庫調度的整個過程中，風險和效益處于對立的一面，對于水庫而言，選擇任何一種洪水資源化方法，都不可避免的存在風險因素。效益的最大化往往意味著風險的最大化，也就是說，若要追求更大的效益，就必須要承擔更大的風險。所以，在水庫下達一系列調度決策之前，不但要進行風險評估，還需對效益進行預估，找到風險與效益之間的平衡點，從而采取最佳的調度方法，確保風險處于可控制的范圍內，追求最大的經濟效益。因為在調度洪水的過程中，面臨著很多的不確定因素，所以預先進行的效益評估，可能與實際評估結果存在一定的出入。有鑒于此，一般情況下都會針對特定頻率的洪水進行評估。通過對比調度前的效益預估和調度后的效益評價可知，分析方法上，兩者存在一定的共性。

2.2基于水量的效益評價方式

基于水庫調度的洪水資源化，其效益可以分為兩種類型，分別是：直接效益、間接效益。直接效益主要包括：水力發電、提供城市用水和澆灌田地。在實現洪水資源化的過程中，還可以改善生態環境，針對堵塞的河道，洪水有疏通的作用，清除其中常年淤積的污染物，使得水質更加的澄清，具有明顯的生態效益；當農田干旱時，可以利用汛期儲蓄的大量水資源，使農田恢復生機，補充地下水。對于效益評價，存在兩種評價指標，分別是：水量和電量，無論是哪一種評價指標，都必須凸顯出經濟價值。因為水資源的作用有很多，就目前而言，對于其效益評價，并沒有形成一套完善的理論體系，因水資源的用途不同，其經濟效益也不同，那么效益的計算方法自然也不同。以供水效益與發電效益為例，供水效益的計算方法：水量與水價的乘積；與供水效益相比，發電效益的計算相對來說比較復雜一些，但是，對于特定水庫而言，若水庫中水位保持在一定范圍內時，其每小時發電量所需水量是固定不變的，因此，可以通過消耗的水量，來估算獲得的電量，然后再根據電價，計算出經濟效益；至于生態效益的計算，不能定量分析，所以仍然用供水效益的計算方法進行估算。

2.3洪水資源蓄積率

通過水庫調度洪水不但有助于防洪安全，還能有效利用水資源。在確保人民的生命財產安全不受洪水侵犯的前提下，實現洪水的有效利用，這是水庫的意義所在。文章在這里引出棄水率η，棄水的含義是：既沒有參與城市供水，也沒有參與農田灌溉，更沒有參與發電的，沒有得到任何利用的水資源。棄水率指的是棄水量與總洪水量的比值，即：

式中：w1是棄水量；w是總洪水量。η值越大，表示蓄積的洪水越少，洪水的利用率越低。

2.4洪水資源蓄積提高率

當洪水來臨時，實現其資源化利用存在很大的難度。洪水存在很大的不確定性，沒有規律可循，無論是時間，還是流量每次都存在一定的差異。因此，針對洪水的資源化利用，每次的利用效果都不同，水庫最大調蓄量很難確定。結合當前的研究方法，本文引入洪水資源蓄積提高率α，洪水資源蓄積提高率的含義是：在水庫調度過程中，棄水量的減少量與總洪水量的比值。即：

式中：ws為棄水量的減少量；w為總洪水量。

α的含義：能夠在一定程度上反映出水庫蓄積洪水的能力，然而，對于水庫調度洪水的真正能力，卻并不能全部的體現出來。因為洪水存在很大的不確定性，所以，水庫蓄水量的最大值，難以真正的確定。因此，α僅能用于近似評價。

3　結論

在洪水來臨時，水庫選擇不同的調度方式，能夠獲得的水資源也會存在很大的差異，從而獲得的效益也會不同，這就需要借助于氣象預報提供的相關信息，選擇最佳的洪水調度方法，從而實現效益的最大化。文章介紹了基于水量的效益評價方法，據相關研究表明，如果調度方法選擇汛限水位動態控制，能夠極大提高洪水的利用率，若將超出的蓄水量用于發發電，利用率幾乎是100%。中國在洪水資源化效益評價方面，并沒有形成完善的理論系統，所以相關學者應該充分重視這方面的研究，為水庫更好利用洪水資源提供幫助，實現洪水的資源化利用。

［1］劉招，席秋義，賈志峰，王青.基于水庫的洪水資源化效益評價指標體系研究［J］.人民黃河，2014（08）.

［2］辛磊.水庫洪水資源化的原理與方法及評價問題研究［J］.山東工業技術，2013（07）.

［3］杜麗杰，郭青春.基于風險管理的洪水資源化效益探析［J］.現代農業科技，2011（10）.

（責任編輯：韋詩佳）

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