Page 132 - 2024年第55卷第10期

缓一部分干旱的影响，因旱损失风险增加速度较缓；随着干旱强度的不断增加，抗旱能力减弱，因旱
损失风险增加速度会急剧加快；当干旱强度临近最大值时，抗旱能力几乎减为零，因旱损失风险接近
极值。根据以上特点，可以用 Ｓ型增长曲线来描述 ［１４ － １７］ （图 １）。由 Ｓ型增长曲线特征可知，其连续可
导，存在一阶与二阶导数（图 ２）。一阶导数表示风险的增长速率，其极值点 Ｂ表示风险增长速率达到
最大值。二阶导数描述风险增长速率的变化程度，其极大值 Ａ点表示风险增长速率的变化最大，极小
值 Ｃ点表示变化最小。曲线由 Ａ、Ｃ两点分为三阶段，可表示因旱损失风险随着干旱加重的发展过程，
分别为初始阶段、快速增长阶段和趋于极值阶段。
２．１．２ 分期属性及原则 随着干旱时段的持续，用水部门在不同阶段对水资源的需求敏感度不同。为
了避免干旱预警信号不足或过度，需要在不同时期分别设定预警信号，以便调整水资源供给策略。旱
警水位的分期属性即表明旱警水位应随着用水部门的需水敏感度变化而变化。在确定分期旱警水位
时，需要明晰用水部门需水敏感度的变化，根据其变化规律确定干旱时段分期，并设定相应的旱警水
位进行警示。
在干旱时期，对水资源配置进行分期管理，其本质上是通过降低用水部门需水非敏感期的供水
率，提高敏感期的供水率，保障后期干旱持续发展阶段的必要用水需求。水资源分期管理控制原理是
水量在不同时期上的对冲，即适当减少非敏感期的供水率，以便在敏感期提高供水率（图 ３）。因此，
确定分期旱警水位的原则是依据用水部门需水敏感性的变化规律，划分不同时段的旱警水位。

图 ３ 水库旱警水位分期控制原理

２．２ 分级分期旱警水位确定方法 不同等级干旱典型年里水库来需水过程与特性不同，致使用水部门
受旱影响程度不同，因旱损失风险变化也存在一定差异。此外，用水部门不同时期对水资源需求的敏
感度不同，在干旱期需合理协调不同时期的供水策略，旨在减少用水部门的损失。针对上述情况，本
文基于分级分期旱警水位的概念内涵与原则，结合干旱预警、抗旱减灾以及用水部门的需水特性，提
出旱警水位确定方法，方法如图 ４所示。第一步，明确用水部门的需水过程与需水特性，根据水库
来、需水过程的差异性，即缺水率，由缺水率的发生频率确定轻旱、中旱、重旱等不同等级的干旱典
型年；第二步，绘制各典型年里用水部门的因旱损失风险曲线，并根据区域旱灾损失分级标准对风险
曲线进行分级，确定损失风险等级变化的分界点，以分界点对应的水库调控水位为分级旱警水位；第
三步，量化不同阶段下用水部门对需水的敏感度，依据敏感度的变化趋势确定抗旱时段分期。将分级
旱警水位与干旱时段分期结果结合，取分期内的最高分级旱警水位为分级分期旱警水位。

图 ４ 水库分级分期旱警水位确定方法流程图

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