水库动态汛限水位预报

按照传统设计，已建成水库运用仍采用规划设计阶段的设计洪水及据此拟定的汛限水位。然而，设计洪水是极为稀罕的事件。它不可能年年都发生。要求水库年年照此运用显然是不合理的。更为重要的是，按水文学和概率论，水库规划设计和运用调用涉及不同的洪水事件，理应采用不同的设计洪水。同时，按河流水情演变基本规律，洪灾( 在此指发生超过设计洪水事件，下同) 风险随实时水情而变。入库流量小、未来一定时段内发生洪灾风险小; 反之，入库流量大、发生洪灾风险也大。类似地，涨水时洪灾风险渐增; 反之，退水时洪灾风险则渐减。换言之，相对于固定防洪标准或风险，入库流量小、未来一定时段内设计洪水也小; 反之，设计洪水就大。同样，随着涨水，未来一定时段设计洪水将渐增; 反之，退水时未来设计洪水将渐减。确实，在规划设计阶段，为了防洪，设计者需要考虑最恶劣的洪水状态( 所谓极限状态) 。但在运用调度时，面对一年年大水、小水，涨涨跌跌的实际水情，调度决策者必须考虑实时水情特点。例如， 1998 年长江发生大水，防汛调度主要依据当时实际水情发展来实施，而决不会按长江多年平均水情或设计洪水来调度。实时运用调度必须考虑实际水情。由于实时水情千变

万化，要求水库年年汛期固守设计洪水起调水位不符合河流水情演变规律。

 

所以，为优化已建成水库汛限水位设计，或按实时水情动态控制汛限水位，水库首先必须正确使用设计洪水。事实上，我国水利界早就意识到已建成水库采用单一、固定汛限水位存在的问题。到本世纪初，国家防总办和水利部水利水电总院在有关文件中就指出: “我国的水库在工程设计洪水和调度运用中都存在一些值得进一步研究的问题”。“对目前水库设计和运用中突出的防洪与兴利问题开展专题研究，是十分必要的”。

 

多年来，我国水利界对已建成水库汛限水位优化进行了多方面的研究。如早在20 世纪中叶，就有人提出考虑汛期洪水演变规律、采用汛期分期设计洪水、分期汛限水位的改进方案。但是，它仍忽视实时水情，并未找到水库运用设计洪水问题的实质，不可能解决上述问题。更何况那种以重现期倒数从分期最大洪水频率曲线读取的分期设计洪水算法是错误的，且系统偏小。

 

近年提出的、所谓符合防洪标准的、比年设计洪水小的分期设计洪水也只是由于错误地让主汛期分期设计洪水大于年设计洪水操作的结果。笔者长期研究发现: 由于分期最大洪水和年最大洪水之间的关系，合格的汛期分期设计洪水在数值上与年设计洪水是相同的。所以，汛期分期设计洪水不可能优化水库设计运用，反倒因本身错误、系统偏小，将危及水库防洪安全。但至今仍未获得各方的正确理解和重视。我国许多大中型水库仍在采用错误的汛期分期设计洪水度汛。在调度界，有人认为可以通过基于预报误差引起的风险分析动态控制水库汛限水位。但预报误差主要取决于预报模型的优劣，由此引起的风险只是应用预报的风险，与水库防洪标准相联系的洪灾风险不能相提并论。