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程,大部分时期水位标准偏高,不利于水资源高效利用 [8-10] 。针对此不足,宋树东等 [11] 提出了水库旱
限水位分期确定方法,即首先根据水库多年来水和用水规律划分旱限水位分期,再参照《旱限水位
(流量)确定办法》确定各分期的旱限水位。张礼兵等 [12] 在旱限水位分期的基础上,将旱限水位进一步
划分为旱警水位和旱枯水位两个等级,优化确定的旱限水位成为水库控制运行的关键指标从而被纳
入水库特征水位系统。《旱限水位(流量)确定办法》没有具体针对湖泊制定旱限水位确定方法,湖泊
旱限水位研究近乎空白 [13] 。为此,本文针对上述问题,开展湖泊分级分期旱限水位确定方法研究,
并在全国干旱高发带选择干旱期供水矛盾比较突出地区进行试点应用。为进一步提高旱限水位的预
警作用,辨识湖泊在来水比预期偏枯时干旱缺水风险,本文在分级分期旱限水位的基础上,充分考
虑湖泊入流、水位等预报信息的可用性,提出一种旱限水位动态控制方法,为湖泊抗旱决策和管理
提供更为科学合理的技术支撑。
2 湖泊分级分期旱限水位确定方法
旱限水位是一种水文干旱预警指标,能为湖泊生态系统安全、供水安全、航运安全等提供预警
作用。湖泊旱限水位研究应从湖泊特征、生态保护、用水需求、水量平衡等不同角度,综合考虑不
同时期生产、生活、生态用水需求优先级和保障等级的差异性,开展湖泊旱限水位分级分期研究。
2.1 湖泊旱限水位分级 参照《旱限水位(流量)确定办法》,将湖泊旱限水位按照干旱程度划分为旱
警水位和旱保水位两个预警等级。湖泊旱警水位指湖泊水位持续偏低,开始影响城乡生活、工农业
生产、生态环境等用水安全的临界水位,对应能够保障一般干旱(来水、降水等水文频率 P=75%,可
根据实际情况调整)年份的用水需求;湖泊旱保水位指湖泊水位持续降低,严重影响城乡生活、工农
业生产、生态环境等用水安全的临界水位,对应能够保障特枯干旱(来水、降水等水文频率 P=95%,
可根据实际情况调整)年份的用水需求。
2.2 湖泊保障目标分析与湖泊类型划分 在湖泊功能调查的基础上,明确湖泊功能定位和用水需求
保障目标,如图 1 所示。不同类型湖泊旱限水位计算有所差异,因此根据湖泊来水补给条件,划分为
有源湖、无源湖两类;根据有源湖是否供水,划分为有供水功能湖泊和无供水功能湖泊 [14] 。
图 1 湖泊功能调查及旱限水位保障目标分析
2.3 湖泊旱限水位水文要素计算 湖泊旱限水位是保障湖泊用水安全的临界水位,遵循水量平衡原
理,水文要素计算主要包括:湖泊生态水位确定、湖泊外用水需求计算、湖泊入湖径流和蒸散发计算。
(1)湖泊生态水位确定。湖泊一般都有生态保护功能,根据《河湖生态需水评估导则》确定的基本
原则 [15-17] ,分别采用水文频率分析法、湖泊形态分析法、生物空间法、最枯月平均水位法推求 P=
75%和 P=95%频率下湖泊的生态水位。
水文频率分析法:根据湖泊水位站实测资料序列对各月平均水位进行水文频率分析计算,并选
用 P-Ⅲ型理论曲线拟合,得到 P=75%、P=95%频率下的各月平均水位。
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