Page 113 - 2024年第55卷第12期

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式中：Ｆ（Ｙ）为用水系统调控损失；Ｙ为系统实际用水量，ｍ ；ＹＬ、ＹＬ、ＹＬ分别为奢侈、弹性、刚
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性用水压缩阶段用水系统临界阈值，ｍ 。
（ ３）供用水系统双向极限调控数学表达式。供用水系统双向极限调控造成的系统损失等于供水调
控损失与用水调控损失之和，数学表达式为：
Ｆ ＝ Ｆ（Ｇ） ＋ Ｆ（Ｙ） （１８）
式中 Ｆ为供用水系统双向极限调控损失。
根据特大干旱条件下供用水极限调控理论框架，可以认为：（１）特大干旱条件下供水系统调控损
失是供水侧挖潜增供的函数，与挖潜方式及挖潜程度息息相关，且需满足供水系统可控 破坏要求；
（２）特大干旱条件下用水系统调控损失是用水侧压缩控制的函数，与压缩方式及压缩程度息息相关，
且需满足用水系统可控破坏要求。根据极限调控供用水系统损失的数学表达式，可画出特大干旱条件
下供用水极限调控过程与系统损失示意图，如图 ２所示。

图 ２ 特大干旱条件下供用水极限调控过程与系统损失示意
图 ２中供水系统极限调控损失示意曲线在不同的调控阶段呈现不同的走势：常规增供阶段，系统
损失小，曲线走势陡峭；应急增供阶段，调控损失增幅加大，曲线走势变缓和；当供水量逐渐逼近供
水系统临界阈值 ＧＬ，曲线也逐渐逼近供水系统可控破坏临界阈值 ＤＧＬ。用水系统极限调控损失示意曲
线则是：奢侈用水压缩阶段，损失较小，曲线走势陡峭；弹性用水压缩阶段，损失增幅变大，曲线走
势较上一阶段缓和；进入刚性用水压缩阶段，调控损失增幅急剧加大，曲线走势更为缓和，且无限趋
近于用水系统可控 破坏临 界阈 值 ＤＹＬ。供 用 水 极 限 调 控 损 失 示 意 曲 线 即 可 通 过 上 述 两 条 曲 线 相 加
得到。
结合可控破坏概念和内涵，特大干旱条件下供用水系统极限调控策略包括以下几个方面：
（ １）供水系统。特大干旱事件发生时，各类在用基础水源供水能力显著降低，其本质在于特大干
旱条件下水源补给能力减弱，正常用水启用条件和控制规则难以满足用水需求，亟需突破正常运行规
则的极限调控。考虑系统可控破坏的前提，特大干旱前期，尽量通过已建水利工程进行常规挖潜增
供，如启用应急备用水源、增大外流域调水工程调水量、动用河湖生态水量、拓宽污水回用范围、矿
坑水资源化、海水淡化、超采浅层地下水等；干旱后期常规挖潜增供的潜力不足时，则需采取应急增
供措施，如开采利用深层承压水、动用水库死库容、修建应急供水工程、机动车送水、河床沙井取水
等，应急增供措施成本高，生态环境影响也大，对系统带来的破坏远大于常规挖潜增供。因此，在应急
增供阶段要科学论证、严格控制挖潜的强度和程度，确保对供用水系统的损伤在可控破坏范围之内。
（ ２）用水系统。特大干旱情景下用水测极限调控，以社会经济稳定、供用水系统可控破坏为底限
目标，通过极限压缩需水，确保人类生存和基础经济活动的最低需水需求得到满足，社会得以在极度
水资源匮乏的条件下维持基本运作。因此，需水侧极限调控应在考虑用水户本身可承受低水平用水耐

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