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水 利 学 报

２０２４年 １２月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５５卷 第 １２期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２４）１２ － １５２８ － １１

面向特大干旱的水库旱限水位多级优化研究

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王 坤 ，严子奇 ，陈 刚 ，蒋云钟 ，周祖昊 ，严登华 １
（１．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；
２．云南省水利水电勘测设计研究院，云南 昆明 ６５００２１）
摘要：旱限水位作为干旱预警和抗旱响应的关键指标，对水资源管理和调度具有重要意义。针对当前旱限水位难
以有效应对多年连旱和极端干旱、且未有效发挥死库容作为抗旱应急水源作用等问题，本研究划分了水库旱限水
位 “初次提出—分期分级—调控期优化—挖潜增供” 四个发展阶段，发展了一种考虑启用死库容的旱限水位确定
方法，提出面向特大干旱的水库旱限水位多级优化方法，旨在提高旱限水位应对不同程度干旱尤其是特大干旱或
多年连旱的能力。通过对云南省楚雄州青山嘴水库进行的案例分析，验证了该方法应对特大干旱的可行性和合理
性。结果表明，预留 １个水文年的低旱限水位方案可以有效缓解干旱年份的缺水量，在此基础上通过延长抗旱调
度期和考虑启动死库容，设置预留 ２个水文年不含死库容和预留 ２个水文年含死库容两种方案进行优化，对比显
示预留 ２个水文年且启用死库容的方案能进一步减少各行业的缺水量和严重缺水时段。与现状调度情景相比，该
方案将典型连枯水年的供水保障程度均值从 ７８．５％提升至 ９４％，减少了各个月份供水保障率的不均衡性，月缺水
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量最高可减少 ５００万 ｍ ，有效减少了不可恢复的重度缺水情况。本研究以期提升干旱防御能力，为特大干旱防御
决策提供科学依据和技术支撑。
关键词：旱限水位；干旱；死库容；优化；青山嘴水库
文献标识码：Ａ
中图分类号：ＴＶ２１３ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２４０４７１
１ 研究背景

干旱是全球气候变化应对及水资源管理的研究热点 ［１ － ２］ 。政府间气候变化专门委员会（ＩＰＣＣ）第六
次报告指出，未来持续增温会引起愈发频繁和强烈的干旱事件。为提升干旱防御与预警效能，原国家
防汛抗旱总指挥部办公室于 ２０１１年颁布 《旱限水位（流量）确定办法》，水利部办公厅于 ２０２２年发布
了 《关于做好 ２０２２年旱警水位（流量）确定及应用工作的通知》。旱限水位是确定干旱预警等级和启动
抗旱应急响应等级的重要依据。深入研究旱限水位的确定依据和调控机制，对提升预警技术、制定抗
旱策略、加强水资源调控等具有重要实践价值 ［３ － ５］ 。
针对近年来愈发频繁的干旱现象，旱限水位在设置抗旱调度期、供水规则和分期分级等方面不断
优化 ［６］ 。早期的旱限水位主要针对年或季度调节水库，旨在解决未来短期（１月或数月）内的干旱问
题，彭少明等 ［７］ 拓展到多年调节旱限水位，并通过优化水库下泄水量及其下游河段引水过程，实现抗
旱减灾。然而，该时 期的 水库 旱限 水 位 全 年 采 用 唯 一 水 位 进 行 预 警，在 实 际 应 用 中 存 在 较 多 局 限
性 ［８ － ９］ 。随后，学术界进一步深入探讨了旱限水位的分期特性，通过水文年末水量平衡逆序分析，发
展出适用于年内调节水库的分级分期旱限水位计算方法 ［１０ － １２］ 。严子奇等 ［１３］ 引入调度期和保证期，发
展出一种适用于不同类型水库（包括多年、年、季调节）的旱限水位双层滑动算法，但存在频繁启动供

收稿日期：２０２４ － ０７ － ２６；网络首发日期：２０２４ － １２ － ２０
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｕｒｌｉｄ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４１２２０．１３２３．００４
基金项目：国家重点研发计划项目（２０２１ＹＦＣ３０００２０５，２０２２ＹＦＣ３２０１７０５）；国家自然科学基金项目（Ｕ２２４３６０１）
作者简介：王坤（ １９８６ － ），博士，高级工程师，主要从事水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｗａｎｇｋｕｎ＠ｉｗｈｒ．ｃｏｍ
通信作者：严子奇（１９８３ － ），博士，正高级工程师，主要从事水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｙａｎｚｑ＠ｉｗｈｒ．ｃｏｍ
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