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水 利 学 报

２０２４年 １０月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５５卷 第 １０期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２４）１０ － １２６０ － １０

考虑旱灾风险的水库分级分期旱警水位内涵与确定方法

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彭郅雯 ，郭爱军 ，畅建霞 ，严登华 ，严子奇 ，赵泽谦 １
（１．西安理工大学 西北旱区生态水利国家重点实验室，陕西 西安 ７１００４８；
２．中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 １０００３８）
摘要：水库蓄水是重要的抗旱应急水源，设定水库旱警水位是提高水库抗旱减灾能力的重要措施。本文基于已有
成果，拓展旱警水位的概念与内涵，提出了轻旱、中旱等干旱典型年Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级与Ⅳ级分级、分期旱警水
位的控制原则；将水库调度模型与计算农业需水量与需水过程的 ＡｑｕａＣｒｏｐ － ＯＳＰｙ模型结合，以农业生产因旱损失
风险最小为目标，模拟不同等级干旱典型年在不同初始水位下的水库运行过程与农业生产因旱损失风险，并绘制
农业生产因旱损失风险曲线；以损失风险等级分界点所对应的水库水位为分级旱警水位；采用 ＡｑｕａＣｒｏｐ － ＯＳＰｙ模
型模拟多种灌溉方案下各典型年的农业生产，计算各月供水率与农业减产率的偏相关系数，来表示各月的需水敏
感度，以此作为时段水量对冲和旱警水位分期的依据。以东庄水库为例，选择其供水区域内的主要农作物夏玉米
与冬小麦进行了实例分析。结果表明：旱警水位的分级与分期控制反映了临界调控理论与水量的时空对冲调控；
农业生产因旱损失风险变化曲线呈现连续、多拐点、三阶段的变化特征，东庄水库轻旱年旱警水位为Ⅳ级预警，
中旱和重旱年为Ⅳ级、Ⅲ级与Ⅱ级预警，特旱年为Ⅱ级、Ⅰ级预警，旱警水位从时间上分为 ７—１２月、１—４月和
５—６月三期。
关键词：分级分期旱警水位；ＡｑｕａＣｒｏｐ － ＯＳＰｙ模型；需水敏感度；农业生产因旱损失风险曲线
中图分类号：ＴＶ２１３．９ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２３０７８７
文献标识码：Ａ
１ 研究背景

近年来，全球极端干旱事件多发 ［１ － ２］ ，水库在抗旱保供中发挥着至关重要的作用，特别是在发生
重大干旱时，尤需充分发挥水库的抗旱能力。旱限水位是水库抗旱的重要组成部分，国家防讯抗旱总
指挥部办公室与水利部在 ２０１１年颁布 《旱限水位（流量）确定办法》，该文件首次提出水库旱限水位概
念：当江河湖库水位持续偏低，流量持续偏少，影响城乡生活、工业生态、环境等用水安全，应采取
抗旱措施的水位，并将其作为水库干旱预警指标。在干旱防治和水资源管理中，旱限水位对于及时预
警、干旱监测和评估，优化水资源调度和管理，以及提高水资源利用效率等方面具有重要意义 ［３ － ４］ 。
经过多年的研究与实践，水库旱限水位被调整为旱警水位。国内学者对此开展了大量研究 ［５ － ８］ ，
国外也有相似研究在做 ［９］ 。Ｃｈａｎｇ等 ［１０］ 构建了以单次缺水率与总缺水率最小为目标的水库抗旱调度优
化模型，以不同等级干旱下水库优化运行过程中出现的最低水位为旱限水位。韦瑞深等 ［１１］ 根据干旱等
级将旱限水位划分为应对轻度干旱的旱警水位和应对特大干旱的旱保水位，采用逆序递推法计算出水
库的分级分期旱限水位。罗成鑫等 ［１２］ 将水库调度期划分为多个时段，构建了以各用水部门供水保证率
最大和最大供水破坏深度最小为目标的分级分期水库旱限水位优化计算模型，同时提出了旱限水位的
简便计算方法。

收稿日期：２０２３ － １２ － １５；网络首发日期：２０２４ － ０９ － ２４
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｕｒｌｉｄ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４０９２３．１６５３．００３
基金项目：国家重点研发计划项目（２０２１ＹＦＣ３０００２０５）；国家自然科学基金项目（Ｕ２２４３２３３）
作者简介：彭郅雯（ １９９８ － ），博士生，主要从事水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｐｅｎｇｚｈｉｗｅｎ２８＠１６３．ｃｏｍ
通信作者：郭爱军（１９９０ － ），副教授，主要从事梯级水电站联合调度研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ａｉｊｕｎｇｕｏ６１９＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ
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