Page 16 - 水利学报2021年第52卷第3期

观载体，把水利工程调度和水资源配置结合起来，是在流域水利工程特别是蓄水工程建设基本完善
的条件下，实现水资源宏观配置与微观调控统一的重要需求 ［14-16］ 。然而，以往水资源配置与水利工程
调度服务于不同目标，二者结合不紧密。前者旨在提出规划建设湖库工程、增加可供水量与强化节
水、减少需求，压缩供需缺口的策略，后者则服务于工程运行管理，提出湖库工程运行调度规则和
运行方式。
为此，针对目前水资源常规调控模式供需分离、配置与调度不结合，难以支撑水资源严格管理
和集约化开发利用的新需求，本文尝试建立流域水资源供需双侧调控模型，提出供需双侧协调、配
置与调度紧密结合的水资源调控新模式，以南四湖流域为实例开展应用研究，从经济效益、节水效
益、供水保证率等方面评价模型的合理性和有效性。

2 流域水资源供需双侧调控模型

流域水资源供需双侧调控模型，包括数据录入、模型构建与结果分析三部分，如图 1 所示。其中
需水侧模型（需水预测模型）与供水侧模型（多水源配置模型、工程调度模型）构建是核心。需水预测
模型，涵盖生活、工业、生态和农业 4 个用户，其中农业需水模型是本文重点研究内容之一；供水侧
模型，包括多水源配置与工程调度模型。需水侧模型（农业需水模型）、供水侧模型（多水源配置模型
与湖库调度模型）都有各自的目标函数、约束条件，既具有一定的独立性，又能通过“可供水过程”与
“需水过程”的分解耦合，将需水侧模型输出作为供水侧模型的输入，将供水侧模型的输出作为需水
侧模型的输入，实现流域水资源供需双侧之间的联合调控；多水源配置模型与湖库调度模型之间，
通过前者给出的系统缺水量激励湖库调度模型进一步优化，进而给出可供水量的分配方案，传输到
多水源配置模型，实现多水源配置与工程调度的统一。

图 1 流域水资源供需双侧调控模型框架
与水资源常规配置模式的本质区别在于，供需双侧调控模型可通过同时优化调整产业结构、种
植结构和水利工程调度运行方式，实现水资源与经济社会、生态环境的良好匹配，以及水资源宏观
分配方案与水利工程微观调度方式的统一。该模型的时间尺度可选择月、旬、日，既可针对不同年
型进行模拟分析，也可进行长系列分析模拟。
2.1 需水侧模型 本研究考虑到生活和工业需水，受降水丰枯变化影响相对较小，且在流域需水结
构中比例不大，本文采用定额法进行预测分析；河道内生态环境需水，采用 Tennant 法，按照多年平

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