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文献[11]灌区灌溉供水采取的是分级限制供水,即水库时段水位高于旱警水位时不限供;介于旱
警、旱枯水位之间时灌溉供水量削减 30%;低于旱枯水位时则削减 50%。与之相比,本研究的关键拔
节抽穗期灌溉限制供水比例显著较低,旱警水位下小于 30%和旱枯水位下小于 50%,且任何来水情势
皆然。而分蘖期限供比例则对来水情势有了响应和区分,平 - 枯情势下小于或接近文献[11]的 30%,
其他两种情势下则显著高于文献[ 11]的 50%,说明本研究考虑水库年际来水组合不同和作物生长各阶
段对水的需求差异,将灌溉供水限制进行了更为精确地细分,灌溉供水限制的严格程度随水库来水的
缺水程度增加而提高。这是系统供水对年际水量调配考虑的直观反映,体现了水库旱限水位作用和
价值。
4.2 水库灌区水资源系统综合运行结果 为全面对比和分析旱限水位对水库灌区水资源系统综合运行
效果的影响,以 1965—2015年各旬为计算时段,分别采用以下方案对梅山水库和史河灌区进行模拟
运行计算:(1)方案①按无旱限水位控制,即水库蓄供水按现行调度规则运行;(2)方案②按文献[6]
确定的旱限水位控制,即不考虑水文情势,当水位触及旱警水位或旱枯水位时即启动相应限供措施;
( 3)方案③按文献[11]确定的旱限水位控制,即只考虑当年水文情势,在干旱年份时分别启用旱警水
位下 30%和旱枯水位下 50%的作物灌溉限供比例;(4)方案④按本文确定的旱限水位控制,考虑当年
和年际水文情势组合,其中城镇、生态供水限制比例与方案②、③相同,作物灌溉供水依据表 3优化
的灌 溉 限 制 策 略进行 控制。上述 4种 方案 控 制方式的 水 库灌 区 水 资源 系 统各 指 标 运行 结 果 如 表 4
所示。
表 4 各方案下梅山水库史河灌区水资源系统运行评价指标干旱年多年平均值
评价指标 方案① 方案② 方案③ 方案④
水库灌溉供水相对满足率 x 1 ?% 75.79 75.17 76.10 76.98
城镇供水量 x 2 ?万m 3 5100 5057 5134 5171
生态供水量 x 3 ?万m 3 13927 13430 13994 14168
充库充塘量 x 4 ?万m 3 5801 5182 5928 6483
水库弃水量 x 5 ?万m 3 9062 8772 8333 7767
水力发电效益 x 6 ?(万 kW·h) 9221 8341 8458 8667
灌溉缺水率 x 7 ?% 23.43 27.02 25.84 23.33
塘坝供水量 x 8 ?万m 3 29196 29018 28797 29050
塘坝弃水量 x 9 ?万m 3 80 88 84 72
反调节库供水量 x 10 ?万m 3 12918 11856 13264 13616
补水站提水量 x 11 ?万m 3 7930 7913 7974 8275
中稻因旱减产率 x 12 ?% 12.47 12.67 11.47 8.15
表 4说明:(1)方案①无旱限水位控制下,水库水电站发电效益最好,但多年平均水库弃水量最
大,这种过多追求发电效益的传统控制方式会导致各用水户供水不足、水资源利用效率不高、灌区中
稻产量损失较大等问题,与系统实际运行情况较吻合。( 2)方案②加入旱限水位后,由于未考虑水文
情势差异,使得城镇供水量、充库充塘量、灌溉缺水率等指标均发生不利变化,说明忽略水文丰枯影
响的预警限供相对片面,这与文献[11]的研究结论一致。(3)方案③和方案④相较于前两种方案综合
运行效果都有不同程度的改善,而方案③与方案④相比,后者水库灌区水资源系统综合运行效果则表现
更好,系统多项年均指标均有明显改善,水库方面:供水经济效益提高了 46万元(参照文献[11]计算办
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法),充库充塘量增加了 555万m ,弃水量减少了 566万m ;灌区方面:塘坝供水量增加 253万m ,中
稻因旱减产率减少 3.32%。值得一提的是,方案④中稻因旱减产率也是唯一降至 10%以下的方案,充
分说明了本研究采用不同作物生育期优化灌区限制供水策略的科学合理性。图 4为在上述 4个方案控
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