時(shí)間：2023-03-21 17:15:07
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漏水乃水庫(kù)建設(shè)之大忌。為了防止漏水，水利工程師不得不采用復(fù)雜的工程措施，例如小浪底大壩下面增設(shè)了深達(dá)70m的混凝土防滲墻，以阻斷覆蓋層中的滲漏。但在一定條件下，漏水也可能是一件好事。433年前陜西省子洲縣一處因山體滑坡而形成的濕地，其堵口的天然壩壩高約60m，壩后已淤地近千畝，大雨后壩內(nèi)積水很多，但兩三天內(nèi)就滲漏掉，不影響壩地作物生長(zhǎng)。這一天然形成的漏水水庫(kù)至少起著兩個(gè)重要的作用，即淤地和滯洪。它給我們一個(gè)啟示：能否人工修建漏水水庫(kù)以達(dá)到興利除害和增加水資源供給總量的目的？如果可能，這樣的水庫(kù)應(yīng)如何規(guī)劃、設(shè)計(jì)和修建？
二、漏水水庫(kù)的特點(diǎn)
修建漏水水庫(kù)的總目標(biāo)是盡可能把水土資源攔蓄在陸地上，減少入海的水沙總量，從而增加水資源的總供給量。與普通水庫(kù)相比，漏水水庫(kù)具有以下特點(diǎn)：
①充分利用地下空間蓄水，不需要永久性地占用土地；
②避免了普通水庫(kù)因水面蒸發(fā)造成的水量損耗；
③既攔水，又?jǐn)r土攔肥，可以淤造出優(yōu)良的農(nóng)田；
④減少水土流失對(duì)下游河道水庫(kù)的淤塞；
⑤補(bǔ)充了地下水，減輕因地下水位下降引起的地面沉降和海水入侵災(zāi)害。
另外，漏水水庫(kù)也可以像普通水庫(kù)一樣起到臨時(shí)攔洪作用。當(dāng)然，它所攔蓄的水不能直接用于發(fā)電、灌溉和城填供水等，而只能通過抽取間接利用。
要說明的是，漏水水庫(kù)并不等于水土流失地區(qū)通常修建的淤地壩工程，因?yàn)楹笳咄粩r泥，不攔水，起不到滯洪作用。而且淤地壩總是修建在山溝中，而漏水水庫(kù)也可以修建在平原低洼地。
總之，漏水水庫(kù)的基本功能是將地表水轉(zhuǎn)化為地下水，因此，可定義為“促進(jìn)地表水向地下水轉(zhuǎn)化以增加水土資源供給量的水利工程”。
三、漏水水庫(kù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)
1.地形地質(zhì)條件
漏水水庫(kù)地層中應(yīng)有埋藏不深的強(qiáng)透水層，以便盡快地把漏下的水量輸送到遠(yuǎn)處。透水的砂卵石層埋藏過深，無疑將增加漏水井的造價(jià)。在石質(zhì)山區(qū)，河床往往就由砂卵石層組成，若在其上筑壩，由壩基潛流很快就會(huì)匯入下游河道中，達(dá)不到轉(zhuǎn)化為地下水的目標(biāo)，因而不宜修建漏水水庫(kù)。
適宜修建漏水水庫(kù)的地形條件原則上與普通水庫(kù)一樣，即山谷漏水水庫(kù)宜修建在口小肚大的山谷中，而平原漏水水庫(kù)則宜修建在河道兩側(cè)洼地中。
2.水文氣象條件
漏水水庫(kù)適宜于修建夏季降雨比較集中的半干旱地區(qū)，特別是地下水位降低過多的地區(qū)。這些地區(qū)要滿足以下4個(gè)條件：①總體上水資源不足；②季節(jié)性水資源過剩，不得不排入海中；③蒸發(fā)量較大；④地下有足夠的貯水空間。具體來說就是華北地區(qū)，包括華東北部、東北西部和河南及陜西部分地區(qū)。
3.漏水水庫(kù)的布置
在山區(qū)小支流上可以布置出口控制型漏水水庫(kù)，對(duì)于水量比較大的支流，則可以修建梯級(jí)攔蓄型漏水水庫(kù)。漏水水庫(kù)應(yīng)當(dāng)與淤地壩和普通水庫(kù)綜合規(guī)劃，當(dāng)?shù)貤l件適合于建哪種工程就建哪種。
在平原地區(qū)，漏水水庫(kù)可按長(zhǎng)藤結(jié)瓜型布置，即沿河道兩側(cè)的低洼地修建。與一般滯洪區(qū)不同的是，漏水水庫(kù)應(yīng)當(dāng)用堤壩圍起來以增加蓄水的深度，從而達(dá)到較小淹沒面積內(nèi)盡可能多蓄水的目的。當(dāng)然，水庫(kù)內(nèi)還要布置漏水井。
4.庫(kù)容設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制
筆者認(rèn)為，以千年一遇的洪水為標(biāo)準(zhǔn)，即能把千年一遇的洪水全部攔蓄起來的漏水水庫(kù)為全攔型，低于此標(biāo)準(zhǔn)的為半攔型。在條件允許時(shí)，應(yīng)盡可能增大庫(kù)容，按全攔型設(shè)計(jì)，否則只能按半攔型設(shè)計(jì)。在山區(qū)，半攔型漏水水庫(kù)實(shí)際上介于淤地壩和漏水水庫(kù)之間，仍需要布置泄洪設(shè)施以便把超過蓄水能力的多余水量下泄到下游河道。
平原漏水水庫(kù)的庫(kù)容則應(yīng)根據(jù)地形條件和淹沒損失的情況確定。原則上水庫(kù)圍堤的頂高應(yīng)與河堤的頂高一致，以便盡可能增大庫(kù)容。漏水水庫(kù)的運(yùn)行方式可分多年一次分水型和每年分水型兩類。前一種是遇到較大洪水時(shí)就分洪，例如按5年一次的頻率計(jì)；后一種則每年汛期都要分水入庫(kù)，以達(dá)到減少入海水量的目標(biāo)。顯然，后一種運(yùn)行方式是以增加淹沒損失為代價(jià)的。因?yàn)橐悦磕陜杉臼斋@為準(zhǔn)，5年分洪一次的損失率為10%，而每年分洪一次的損失率則達(dá)到50%。當(dāng)然，這是粗略估算。實(shí)際是每年一次的汛期水位不會(huì)太高，淹沒區(qū)的范圍當(dāng)然要小一些。
漏水水庫(kù)也可以保留一部分庫(kù)容作為永久蓄水之用，以滿足庫(kù)區(qū)及周邊地區(qū)用水的需求。
5.主要建筑物
①堤壩
漏水水庫(kù)以中小型工程為主，且一般修建在覆蓋層上，故擋水建筑物應(yīng)以土質(zhì)堤壩為主，一般可設(shè)計(jì)為均質(zhì)土壩。鑒于漏水水庫(kù)的特點(diǎn)，其建筑標(biāo)準(zhǔn)可以降低。首先是沒有防滲要求，即使是砂卵石，也可以用來筑壩。其次是擋水時(shí)間短，一般不超過3個(gè)月，黏性土均質(zhì)壩內(nèi)不易形成浸潤(rùn)線，上游也沒有水位突降問題，壩體的填筑密度及壩坡坡比要求均可以降低。所以，壩體可以采用比較快速低廉的定向爆破法或水力沖填法填筑。采用后一種方法時(shí)，可輔以真空抽水讓填土加速固結(jié)。但是，為了保證滲透穩(wěn)定性，仍要求采取措施防止產(chǎn)生管涌。
②漏水井
漏水井是漏水水庫(kù)的關(guān)鍵設(shè)施，必須保證其長(zhǎng)期運(yùn)行而不被淤堵。它與土壩中為降低浸潤(rùn)線而設(shè)置的排水井不同，必須保證單井有足夠的排水能力。單井排水量和井?dāng)?shù)應(yīng)以100天內(nèi)排干庫(kù)區(qū)積水為準(zhǔn)，以保證農(nóng)田的淹沒損失只限于秋季作物。井底端應(yīng)當(dāng)深入到砂卵石層，但進(jìn)水口應(yīng)如何設(shè)置，其高程是隨庫(kù)水位而變，還是固定在某一高程上，它的設(shè)計(jì)和布置方法，均有待進(jìn)一步研究。
③分水建筑
平原漏水水庫(kù)與河道之間需要修建分水閘壩。但是，它與常規(guī)意義上用于分洪區(qū)的分水閘不同，流入漏水水庫(kù)的水量自動(dòng)滲入地下，不必等洪水退去時(shí)反流入河道，因此它只須按單向流動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。最簡(jiǎn)單的方案是采用混凝土滾水壩，上面用橡膠壩接高，甚至采用自潰式土質(zhì)子埝加高。對(duì)于多年分洪一次的漏水水庫(kù)，自潰式子埝可能是最簡(jiǎn)便有效的。
④泄洪建筑
如果受地形地質(zhì)條件的限制，山區(qū)漏水水庫(kù)不能把來水全部攔蓄而必須以半攔蓄方式運(yùn)行時(shí)，就需要布置泄洪設(shè)施，例如，壩頂溢洪道或壩基泄洪洞。小型工程可采用壩頂溢洪加土工布防護(hù)的辦法。中型工程如在兩岸沒有條件修建溢洪道，應(yīng)考慮壩基埋設(shè)泄洪洞。如壩基有松軟土層，為避免沉降而發(fā)生斷裂，可以在壩體填筑完成后采用頂管方式修建。
四、需要研究的問題
除了前面提到的漏水井的設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步研究以外，下面幾個(gè)問題也值得探討。
1.已有水庫(kù)和滯洪區(qū)改造成漏水水庫(kù)
淤積嚴(yán)重而基本失去蓄水功能的山區(qū)水庫(kù)，如有條件可以加設(shè)漏水井，使之成為漏水水庫(kù)，以利用被淹沒的土地資源。平原滯洪區(qū)，如不加圍堤任其泛濫，淹沒損失將會(huì)很大。如果把比較貧脊的低洼地圍起來改造成漏水水庫(kù)，雖然投資大一些，但可以放心地多次使用，可能還是合算的。
2.減淤和恢復(fù)庫(kù)容
漏水水庫(kù)也會(huì)像普通水庫(kù)一樣逐漸淤塞，有的最終可能要淤?gòu)U。為了減輕淤積，延長(zhǎng)水庫(kù)的使用期，可以考慮以下措施：①壩底用頂管法加設(shè)排沙洞。②用淤積土加高堤壩或堤壩采用邊攔蓄邊加高的辦法。這樣，可減少堤壩工程一次性投資的費(fèi)用。③人工挖泥，挖出的淤泥用于周邊地區(qū)農(nóng)田的改良。
五、結(jié)語(yǔ)
對(duì)于北方半干旱地區(qū)來說，增加水資源供給量的途徑只可能有兩條：一是從南方調(diào)水，即南水北調(diào)工程；二是立足于當(dāng)?shù)氐慕邓炊鄶r蓄、少蒸發(fā)。后一途徑又可分為兩種情況，即攔蓄雨水和攔蓄客水。筆者曾建議過采用“深挖槽”的辦法攔蓄雨水。這里用“深槽”一詞以區(qū)別于一般的水塘，目的是為了強(qiáng)調(diào)減小挖掘面積，增加蓄水深度，并減少蒸發(fā)量。本文提出的漏水水庫(kù)則是為了攔蓄過境的棄水，并讓它轉(zhuǎn)入地下貯存起來。南水北調(diào)只能滿足大城市的需求，對(duì)廣大農(nóng)村和小城鎮(zhèn)來說，立足當(dāng)?shù)乜赡苁俏┮坏某雎贰?/p>
陜西省現(xiàn)有水庫(kù)1052座，其中，小型水庫(kù)993座，占水庫(kù)總數(shù)的94．39％，總庫(kù)容9．44億m3，占全省水庫(kù)總庫(kù)容的23．29％，灌溉面積4．10萬(wàn)hm2，占全省水庫(kù)總灌溉面積的10．45％。
小型水庫(kù)在當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。但是由于陜西省大多數(shù)水庫(kù)建于20世紀(jì)50年代后期至70年代初期，在此期間修建的小型水庫(kù)達(dá)731座，占小型水庫(kù)總數(shù)的73．62％，多屬“三無”或“三邊”工程，因此，小型水庫(kù)存在很多問題，主要表現(xiàn)在六個(gè)方面：
一是病險(xiǎn)率高，病害嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有小型病險(xiǎn)庫(kù)322座，占小型水庫(kù)總數(shù)的34．5％，占病險(xiǎn)水庫(kù)總數(shù)376座的85．64％。防洪標(biāo)準(zhǔn)低、大壩滲漏、裂縫和壩坡滑塌等問題普遍存在。全省有114座小（1）型水庫(kù)和208座小（2）型水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到部頒除險(xiǎn)加固近期非常運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)。
二是工程設(shè)施不配套或不健全。很多小型水庫(kù)“三大件”（即大壩，泄、溢洪設(shè)施和輸水設(shè)施）不全，不少水庫(kù)無溢洪道，或溢洪道的標(biāo)準(zhǔn)與工程規(guī)模不相符，只有輸水流量很小的放水洞。
三是由于沒有正常經(jīng)費(fèi)來源，致使工程設(shè)施老化失修嚴(yán)重。
四是缺乏大壩安全觀測(cè)、水情測(cè)報(bào)和防汛搶險(xiǎn)設(shè)施，工程盲目運(yùn)行，極易失事。五是淤積嚴(yán)重，抗洪能力降低，效益銳減。陜西省水土流失嚴(yán)重，多數(shù)水庫(kù)未建排沙洞，造成庫(kù)內(nèi)大量淤積。據(jù)調(diào)查，全省小型水庫(kù)已淤積庫(kù)容約2．55億m3，占小型水庫(kù)總庫(kù)容的27％，其中部分水庫(kù)基本淤滿。六是管理工作薄弱，特別是鄉(xiāng)村管理的水庫(kù)，日常管理和養(yǎng)護(hù)工作無人負(fù)責(zé)，安全管理責(zé)任無法落實(shí)。
二、小型水庫(kù)安全管理存在的主要問題
1．小型水庫(kù)安全管理的責(zé)任主體不明晰，當(dāng)?shù)卣姓组L(zhǎng)負(fù)責(zé)制未落實(shí)，重建輕管思想依然很嚴(yán)重。尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村組管理的水庫(kù)，大都未落實(shí)安全管理責(zé)任人，部分水庫(kù)甚至無人管理。這樣一來，勢(shì)必形成水庫(kù)安全管理的責(zé)任無法落實(shí)，安全問題仍然無人負(fù)責(zé)。
2．水庫(kù)管理的體制不合理、機(jī)制不靈活。國(guó)有水庫(kù)管理單位雖屬事業(yè)單位，但無經(jīng)費(fèi)來源。少數(shù)與財(cái)政掛鉤的實(shí)行差額或定額補(bǔ)貼，而絕大多數(shù)實(shí)行自收自支；集體管理的水庫(kù)，隨著農(nóng)村改革的不斷推進(jìn)，加之產(chǎn)權(quán)不明確，責(zé)、權(quán)、利未能有機(jī)地聯(lián)系起來，導(dǎo)致管理變成了一句空話。
3．管理經(jīng)費(fèi)沒有著落，管理單位虧損經(jīng)營(yíng)，難以為繼。由于地方財(cái)政困難，很多國(guó)有水庫(kù)得不到財(cái)政支持，加之水價(jià)不到位、計(jì)收環(huán)節(jié)多、計(jì)收率低及無其他收入來源，絕大多數(shù)水庫(kù)管理單位入不敷出，甚至連職工工資都發(fā)不出來。
4．病險(xiǎn)水庫(kù)多，管理負(fù)擔(dān)重。水庫(kù)病險(xiǎn)的存在，既影響水庫(kù)效益的發(fā)揮，也降低了水庫(kù)的防洪能力，而且威脅下游人民群眾的安全，成為水庫(kù)安全管理的巨大隱患。為此，省政府決定從2001～2005年投資3億元用于全省病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固。從1988～1998年，陜西省從水利基金、防汛經(jīng)費(fèi)和以工代賑資金中安排了1．5億元開展了病險(xiǎn)水庫(kù)應(yīng)急加固工作。1999年后，利用國(guó)債資金和省級(jí)水利基金5．98億元（其中國(guó)債2．796億元）開展了19座（其中小型2座）病險(xiǎn)水庫(kù)的除險(xiǎn)加固。且全省已有61座重點(diǎn)小（1）型病險(xiǎn)水庫(kù)列入了國(guó)家病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固規(guī)劃，有望得到中央的補(bǔ)助。但是，這些成績(jī)與全省376座病險(xiǎn)水庫(kù)加固任務(wù)相比，仍存在很大差距，尤其是大量小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固的資金缺口很大，除險(xiǎn)加固和安全管理的任務(wù)非常艱巨。
5．大壩安全鑒定工作進(jìn)展十分緩慢，影響安全管理。由于沒有經(jīng)費(fèi)，除了極少數(shù)效益較好的（1）型水庫(kù)為爭(zhēng)取國(guó)家投資，完成了大壩安全鑒定工作外，很多水庫(kù)一直未開展大壩安全鑒定工作，給管理帶來了嚴(yán)重隱患。
6．管理工作不規(guī)范，主要表現(xiàn)在：一是安全檢查制度執(zhí)行不認(rèn)真，檢查僅局限于重點(diǎn)小（1）型水庫(kù)。各縣水利部門未能組織技術(shù)人員對(duì)轄區(qū)內(nèi)所有的小型水庫(kù)逐庫(kù)進(jìn)行安全檢查，檢查結(jié)束也無文字材料，無反饋信息和回訪檢查。因此，安全管理的漏洞仍然存在。二是工程設(shè)施出現(xiàn)小問題后，不能及時(shí)維護(hù)修理，導(dǎo)致小病拖成大災(zāi)的不利局面。
7．管理隊(duì)伍整體素質(zhì)差，管理技術(shù)含量低。管理隊(duì)伍中專業(yè)技術(shù)人員很少，管理人員的業(yè)務(wù)知識(shí)嚴(yán)重不足，安全責(zé)任心不強(qiáng)，管理的手段和設(shè)施也很落后，無法滿足規(guī)范化、科學(xué)化管理的需要。
8．基礎(chǔ)設(shè)施不配套。絕大多數(shù)水庫(kù)缺少必要的監(jiān)測(cè)和通信設(shè)施，加之交通極為不便，工程基本處于盲目運(yùn)行狀態(tài)。
三、對(duì)策
1．明確管理主體，落實(shí)管理責(zé)任
國(guó)家所有的小型水庫(kù)，其管理單位（或主管機(jī)關(guān)）是水庫(kù)安全管理的責(zé)任主體；其他小型水庫(kù)（包括農(nóng)村集體和其他經(jīng)濟(jì)組織所有的小型水庫(kù)）的所有者是水庫(kù)安全管淼腦鶉沃魈濉?/p>
小型水庫(kù)安全管理實(shí)行政府行政首長(zhǎng)責(zé)任制、管理單位（或主管機(jī)關(guān)）及其他所有者責(zé)任制、水行政主管部門責(zé)任制。每座小型水庫(kù)都要確定一名政府行政領(lǐng)導(dǎo)為包庫(kù)責(zé)任人。包庫(kù)責(zé)任人對(duì)水庫(kù)安全負(fù)總責(zé)，管理單位（或主管機(jī)關(guān)）及其他所有者負(fù)責(zé)小型水庫(kù)安全管理的日常工作。縣級(jí)以上水行政主管部門負(fù)責(zé)對(duì)本轄區(qū)內(nèi)的所有小型水庫(kù)安全管理實(shí)施監(jiān)督。
2．健全管理機(jī)構(gòu)，落實(shí)管理經(jīng)費(fèi)
影響城鎮(zhèn)、交通干線、重要軍事設(shè)施、工礦校區(qū)及人民生命財(cái)產(chǎn)安全的小（1）型水庫(kù)（以下簡(jiǎn)稱重點(diǎn)小型水庫(kù)）必須設(shè)置專門的管理機(jī)構(gòu)，并配備不少于3名專職管理人員，小（2）型水庫(kù)不少于1名專管人員。
3．多方籌措水庫(kù)管理經(jīng)費(fèi)
首先要合理開發(fā)和利用水資源，以水費(fèi)收入作為管理經(jīng)費(fèi)的主要來源。水費(fèi)收入不足時(shí)，國(guó)有水庫(kù)的不足部分由財(cái)政地方補(bǔ)貼；其他水庫(kù)要?jiǎng)?chuàng)造條件，積極開展多種經(jīng)營(yíng)，彌補(bǔ)管理經(jīng)費(fèi)。二要加大水價(jià)改革力度，減少水費(fèi)計(jì)收環(huán)節(jié)，杜絕收費(fèi)過程中不合理的搭車收費(fèi)現(xiàn)象，盡快使水價(jià)到位。
4．加大安全檢查力度，推進(jìn)規(guī)范化管理
首先，小型水庫(kù)管理單位或所有者必須定期對(duì)工程設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡查，同時(shí)縣級(jí)水行政主管部門每年汛前和汛后應(yīng)組織有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員對(duì)本轄區(qū)內(nèi)的所有小型水庫(kù)逐庫(kù)進(jìn)行安全檢查，并通知有安全隱患的小型水庫(kù)所有者限期處理。檢查結(jié)束后，省、地水行政主管部門應(yīng)根據(jù)檢查情況進(jìn)行抽查，獎(jiǎng)優(yōu)懲劣。
其次，堅(jiān)持大壩安全鑒定和注冊(cè)登記制度。縣級(jí)水行政主管部門必須按照《水庫(kù)大壩安全鑒定辦法》（水利部水管〔1995〕86號(hào)）、《水庫(kù)大壩注冊(cè)登記管理辦法》（水利部水管〔1995〕290號(hào)）的要求，組織小型水庫(kù)所有者完成大壩安全鑒定和注冊(cè)登記工作。通過安全鑒定和注冊(cè)登記，縣級(jí)水行政主管部門和水庫(kù)所有者應(yīng)建立健全小型水庫(kù)的工程技術(shù)檔案。
第三，強(qiáng)化安全意識(shí)，嚴(yán)格運(yùn)行管理。重點(diǎn)小型水庫(kù)的所有者每年汛前應(yīng)對(duì)工程進(jìn)行日常維護(hù)，根據(jù)《防洪預(yù)案編制要點(diǎn)（試行）》編制防洪預(yù)案，并按管理權(quán)屬分級(jí)報(bào)批和實(shí)施。工程存在安全隱患的小型水庫(kù)，在未除險(xiǎn)前，必須降低水位或空庫(kù)運(yùn)行，確保安全。
第四，加強(qiáng)培訓(xùn)，不斷提高管理人員素質(zhì)。小型水庫(kù)管理人員必須取得“全國(guó)小型水庫(kù)崗位培訓(xùn)合格證書”后才能上崗承擔(dān)管理工作。
5．嚴(yán)把大壩安全鑒定質(zhì)量關(guān)，加快除險(xiǎn)加固工作步伐
各級(jí)水行政主管部門要嚴(yán)格按照《水庫(kù)大壩安全鑒定辦法》和《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（SL258－2000）開展大壩安全鑒定工作。參加鑒定的專家和承擔(dān)分析評(píng)價(jià)工作的單位應(yīng)具備省級(jí)以上水行政主管部門的資格認(rèn)證。凡申請(qǐng)中央和省級(jí)補(bǔ)助的水庫(kù)，其鑒定成果應(yīng)報(bào)省大壩安全管理中心審核。
加大病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固前期工作的投入力度，建立前期工作專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，滾動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。各市要按照“突出重點(diǎn)，確保安全，兼顧效益”的原則，對(duì)本地區(qū)小型病險(xiǎn)水庫(kù)分類排隊(duì)，分期分批進(jìn)行加固。一要采取“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”等形式加大市、縣水利基金對(duì)小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固的投入。二要通過集資、拍賣、租賃等產(chǎn)權(quán)制度改革形式多方籌資加快小型病險(xiǎn)庫(kù)的加固步伐。
6．積極推行水庫(kù)降等運(yùn)行與報(bào)廢制度
嚴(yán)格按照《水庫(kù)降等運(yùn)行與報(bào)廢管理辦法》（試行），重新復(fù)核水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，符合降等運(yùn)行與報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)，必須降等和報(bào)廢，并做好善后處理工作。
1．1施工準(zhǔn)備工作不充分
通常來說，水庫(kù)加固施工都是由一個(gè)個(gè)小施工項(xiàng)目組合在一起的，一般都比較分散，無法統(tǒng)一管理，若沒有做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備工作，必將無法保持一致的施工進(jìn)度，進(jìn)而為施工協(xié)調(diào)工作帶來一定困難，從整體上影響到工程施工效率。同時(shí)，在項(xiàng)目施工之前，一般都需業(yè)主提供工程技術(shù)交底，并由監(jiān)理部門就設(shè)計(jì)圖紙展開相關(guān)審核工作，然而，在實(shí)際施工中，施工方普遍都會(huì)忽略這個(gè)問題，從而使得施工中時(shí)常遇到這樣或那樣的問題，影響到施工進(jìn)度。
1．2施工管理工作不到位
對(duì)于水庫(kù)加固工程，其施工管理工作主要包括了施工材料的管理、人員的管理與關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的控制管理等幾個(gè)環(huán)節(jié)，然而在施工中這些工作卻得不到科學(xué)的管理。比如，對(duì)于施工材料的管理，所購(gòu)進(jìn)的材料，要不是價(jià)格過高，過不是質(zhì)量太差，很難讓施工方滿意，特別是一些劣質(zhì)材料的購(gòu)進(jìn)，更是為水庫(kù)加固工作帶來相應(yīng)的安全隱患;對(duì)于人員管理，因受到施工項(xiàng)目分散的影響，施工時(shí)，即使是一些施工人員違背施工章程，監(jiān)理人員也很難全部發(fā)現(xiàn)，從而影響到施工的質(zhì)量。
2強(qiáng)化水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作的必要性
眾所周知，水庫(kù)在蓄水灌溉、農(nóng)業(yè)用水與防洪減災(zāi)等方面均發(fā)揮著重要的作用，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與各項(xiàng)水利工程的建設(shè)中占據(jù)著舉足輕重的地位。自20世紀(jì)60、70年代，我國(guó)興建了大量的中小型水庫(kù)，然后那時(shí)因受到資金、材料與技術(shù)、設(shè)計(jì)等因素的影響，水庫(kù)的施工質(zhì)量并不是很理想，加之后期在水庫(kù)加固維修方面的投入也比較少，使得眾多水庫(kù)都面臨著年久失修的近況，無法發(fā)揮出其泄洪、灌溉的作用，在一定程度上威脅到人們的日常生活與生產(chǎn)，基于此，積極做好水庫(kù)的加固工作就顯得很有必要了。同時(shí)，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)目，小型水庫(kù)垮壩事故占了事故發(fā)生總數(shù)的96%，且74%的事故發(fā)生在水庫(kù)管理運(yùn)行階段，26%事故發(fā)生在水庫(kù)的施工階段，可見，因施工不當(dāng)而誘發(fā)的水庫(kù)安全事故占了水庫(kù)垮壩事故總數(shù)的30%左右，為此，強(qiáng)化水庫(kù)加固工程的施工管理工作，對(duì)減少水庫(kù)垮壩事故發(fā)生，有著重要的作用。
3強(qiáng)化水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作的管理控制策略
3．1做好工程施工前期的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作
由于目前關(guān)于病險(xiǎn)水庫(kù)，可查閱的資料較少，故在水庫(kù)加固施工前，施工人員需積極做好施工前的實(shí)地測(cè)量與勘察工作。首先，對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行安全鑒定，即由工程項(xiàng)目的法人組織人員進(jìn)行實(shí)地勘察，以明確當(dāng)前水庫(kù)存在的問題與相應(yīng)的安全系數(shù);其次，委托相關(guān)單位，就鑒定結(jié)果再次進(jìn)行考察，以制定出相應(yīng)的水庫(kù)加固方案與施工管理對(duì)策，從而在確保加固工程順利實(shí)施的基礎(chǔ)上，最大限度確保施工安全;比如加固工程施工中，結(jié)合工程實(shí)際情況，收集各種相關(guān)資料以設(shè)定相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并在確保施工質(zhì)量的同時(shí)，逐步優(yōu)化其設(shè)計(jì)方案，力求經(jīng)濟(jì)的合理化、技術(shù)的先凈化與管理的方便化;最后，對(duì)水庫(kù)綜合功能進(jìn)行有效定位，以推動(dòng)各類新技術(shù)與新工藝在施工中的應(yīng)用。同時(shí)，在工程施工之前，施工方需組織相關(guān)技術(shù)人員就設(shè)計(jì)圖紙同設(shè)計(jì)方做好交底工作，并就設(shè)計(jì)圖紙中可能存在的問題提出相應(yīng)看法，盡量在正式施工前將問題解決，以做好工程施工的各項(xiàng)管理工作，而在各分項(xiàng)目正式施工之前，相關(guān)施工負(fù)責(zé)人也需在當(dāng)前施工安全環(huán)境的基礎(chǔ)上，制定出完整的施工方案，并要求各施工員與操作員在施工前對(duì)設(shè)計(jì)圖紙、項(xiàng)目的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與施工的安全章程等規(guī)定有個(gè)全面的把握，進(jìn)而在施工中加以落實(shí)，以此來進(jìn)一步提升施工管理的效率。
3．2做好施工安全管理工作
安全管理，作為任何一項(xiàng)工程項(xiàng)目施工管理工作中的一個(gè)首要任務(wù)，同樣在水庫(kù)加固工程的安全管理工作中占據(jù)著重要地位，基于此，在實(shí)際施工中，工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人必須嚴(yán)格遵循“安全第一，預(yù)防為主”的原則，積極落實(shí)相應(yīng)的安全生產(chǎn)管理機(jī)制。第一，構(gòu)建完善的安全生產(chǎn)日常管理與監(jiān)管機(jī)制，本著“以人為本”的理念，定期做好安全檢查工作，及時(shí)反饋總結(jié)問題與經(jīng)驗(yàn)，做好獎(jiǎng)懲分明有度;第二，嚴(yán)格落實(shí)安全生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)章機(jī)制，以逐步規(guī)范施工安全生產(chǎn)管理工作。比如，在安全生產(chǎn)同生產(chǎn)成本出現(xiàn)沖突的時(shí)候，將安全生產(chǎn)放在首位，極大投入，以確保每道安全生產(chǎn)工序的有序進(jìn)行;第三，定期召開相應(yīng)的安全生產(chǎn)培訓(xùn)教育活動(dòng)，使每位施工人員都能明白安全生產(chǎn)的重要性，從而在實(shí)際施工中規(guī)范自己的行為，自我控制;第四，落實(shí)安全事故報(bào)告機(jī)制，一旦施工過程中，出現(xiàn)了安全生產(chǎn)事故或是未遂事故，都應(yīng)及時(shí)反饋給相關(guān)安全生產(chǎn)部門，本著“四不放過”的原則做好事故反饋工作。同時(shí)，針對(duì)工程施工區(qū)域的交通安全管理工作，相關(guān)負(fù)責(zé)人需對(duì)施工車輛數(shù)目與行駛速度進(jìn)行有效控制，嚴(yán)禁人員站立在吊運(yùn)或起重設(shè)備的下方，并安全專人在現(xiàn)場(chǎng)指揮，以確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全。
3．3強(qiáng)化監(jiān)理部門的監(jiān)管管理工作
對(duì)于水庫(kù)加固工程的施工管理，需重點(diǎn)落實(shí)監(jiān)督管理工作，對(duì)于那些不符合施工的材料、設(shè)備或施工工藝，必須堅(jiān)決抵制，同時(shí)嚴(yán)格審核施工的進(jìn)度，確保工程的準(zhǔn)期完工。比如，在實(shí)際施工環(huán)節(jié)中，相關(guān)監(jiān)理部門需對(duì)工程的施工質(zhì)量實(shí)施全過程的跟蹤調(diào)查與監(jiān)督，相應(yīng)的，施工方也需遵照“三檢制”配備相應(yīng)的技術(shù)監(jiān)管人員，從而做好施工中各工序自檢工作，只有在自檢合格之后，方可交于監(jiān)理工程師進(jìn)行再次確定，并接受監(jiān)管部門人員的再次復(fù)檢，一旦出現(xiàn)問題，則需立即組織專家探討，尋出問題所在，并要求施工方立即更改施工方案，以從源頭上杜絕違規(guī)施工現(xiàn)象的存在。同時(shí)，監(jiān)理人員還需做好對(duì)施工原材料與中間產(chǎn)品的技術(shù)把關(guān)工作，嚴(yán)禁任何不合格產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，比如在開展混凝土澆筑工程時(shí)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽樣與跟蹤調(diào)查，若抽樣發(fā)現(xiàn)不合理，立即予以糾正，只有在上一道工藝滿足要求施工要求后，方可開展下一道工藝。
4結(jié)束語(yǔ)
金盆水庫(kù)是西安黑河引水工程的主要水源工程，是一項(xiàng)以西安市供水為主，兼顧周至、戶縣37萬(wàn)畝農(nóng)田灌溉，還有發(fā)電、防洪和養(yǎng)魚等多種功能的大型綜合利用水利工程。如何合理的調(diào)度金盆水庫(kù)，發(fā)揮其最大效益，對(duì)緩解西安市供水緊張的局面以及實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人民生活穩(wěn)步提高都具有極其重要的意義和價(jià)值。
水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度是一典型的多維非線性函數(shù)優(yōu)化問題，目前常用的方法有模擬法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃及其系列算法、非線性規(guī)劃等等。這些方法各具特色，但應(yīng)用中也常有一些問題，模擬法不能對(duì)問題直接尋優(yōu)，動(dòng)態(tài)規(guī)劃（DP）隨著狀態(tài)數(shù)目的增加會(huì)出現(xiàn)所謂“維數(shù)災(zāi)”問題，增量動(dòng)態(tài)規(guī)劃（IDP）可能收斂到非最優(yōu)解，逐步優(yōu)化算法（POA）需要一個(gè)好的初始軌跡才能收斂到最優(yōu)解[1]。因此，這些方法還有待進(jìn)一步的完善。
遺傳算法（GA）作為一種借鑒生物界自然選擇思想和自然基因機(jī)制的全局隨機(jī)搜索算法，可模擬自然界中生物從低級(jí)向高級(jí)的進(jìn)化過程，GA在優(yōu)化計(jì)算時(shí)從多個(gè)初始點(diǎn)開始尋優(yōu)，對(duì)所求問題沒有太多的數(shù)學(xué)約束，而且優(yōu)化求解過程與梯度信息無關(guān)[2]，因此在多個(gè)不同領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。而GA在水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度方面GA應(yīng)用相對(duì)較少[3]，馬光文等[4]使用基于二進(jìn)制編碼的遺傳算法對(duì)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度進(jìn)行了研究。由于二進(jìn)制編碼存在的編碼過長(zhǎng)、效率低及需要反復(fù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等問題，暢建霞、王大剛分別提出了基于整數(shù)編碼的遺傳算法[5-6]，并將GA與動(dòng)態(tài)規(guī)劃的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。
自適應(yīng)遺傳算法（AdaptiveGA，AGA）使得交叉概率Pc和變異概率Pm能夠隨個(gè)體適應(yīng)度的大小以及群體適應(yīng)度的分散程度進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)整，因而AGA能夠在保持群體多樣性的同時(shí)，保證遺傳算法的收斂性。本文根據(jù)黑河金盆水庫(kù)的具體情況，建立了水庫(kù)長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度的自適應(yīng)遺傳算法模型，并將其與動(dòng)態(tài)規(guī)劃的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。
2.水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型的建立
金盆水庫(kù)為多功能水庫(kù)，其優(yōu)化調(diào)度應(yīng)使其達(dá)到城市供水量最大、灌溉缺水量最小、年發(fā)電量最大和棄水量最小等目標(biāo)要求。但此多目標(biāo)優(yōu)化模型如果直接采用多維多目標(biāo)動(dòng)態(tài)規(guī)劃或其它方法求解，則可能因?yàn)槟繕?biāo)、狀態(tài)、和決策變量較多的占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存和時(shí)間，因而有必要先做適當(dāng)處理，將多目標(biāo)問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)，再進(jìn)行求解。考慮到城市供水和灌溉用水要求保證率高，因此將水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)定為年發(fā)電量最大，而將城市與灌溉供水當(dāng)作約束條件進(jìn)行處理。
這樣，金盆水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)函數(shù)就可以描述為：在滿足水庫(kù)城市供水、灌溉用水和蓄水要求條件下，使水庫(kù)年發(fā)電量最大。
目標(biāo)函數(shù)：F=max（1）
上式中，N（k）為各時(shí)段的發(fā)電量。
約束條件：
①水量平衡約束：（2）
②水庫(kù)蓄水量約束：（3）
③電站水頭約束：（4）
④水輪機(jī)最大過流量約束：（5）
⑤電站出力約束；（6）
⑥城市供水約束：（7）
⑦灌溉供水約束：（8）
⑧非負(fù)約束。
其中，Nmin與Nmax分別為電站允許的最小及最大機(jī)組出力，Hmin與Hmax分別為電站最小及最大工作水頭，qmax為機(jī)組過水能力，WCt、WIt分別為第t時(shí)段城市和灌溉供水量。DIt為第t時(shí)段灌溉需水量，DCt,max與DCt,min分別為第t時(shí)段城市需水上下限。
3.自適應(yīng)遺傳算法的實(shí)現(xiàn)
在水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度中，水庫(kù)的運(yùn)行策列一般用發(fā)電引用流量序列來表示，而該序列又可以轉(zhuǎn)換為水庫(kù)水位或庫(kù)容變化序列。對(duì)于水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的遺傳算法可以理解為：在水位的可行變化范圍內(nèi)，隨機(jī)生成m組水位變化序列,,…,，其中，m為群體規(guī)模，n為時(shí)段數(shù)，再通過一定的編碼形式分別將其表示為稱作染色體（個(gè)體）的數(shù)字串，在滿足一定的約束條件下，按預(yù)定的目標(biāo)函數(shù)評(píng)價(jià)其優(yōu)劣，通過一定的遺傳操作（選擇、交叉和變異），適應(yīng)度低的個(gè)體將被淘汰，只有適應(yīng)度高的個(gè)體才有機(jī)會(huì)被遺傳至下一代，如此反復(fù)，直至滿足一定的收斂準(zhǔn)則。
3.1個(gè)體編碼
為簡(jiǎn)化計(jì)算，本文采用實(shí)數(shù)編碼。個(gè)體的每一向量（基因）即為水庫(kù)水位的真值。表示
為：（9）
式中，分別為時(shí)段t水庫(kù)水位的最大值和最小值。m為控制精度的整數(shù)，Nrand為小于m的隨機(jī)數(shù)。
3.2適應(yīng)度函數(shù)
在遺傳算法中，用適應(yīng)度函數(shù)來標(biāo)識(shí)個(gè)體的優(yōu)劣。通過實(shí)踐，采用如下適應(yīng)度函數(shù)，效果更好。
（10）
式中為目標(biāo)函數(shù)值，c為目標(biāo)函數(shù)界值的保守估計(jì)，并且≥0,≥0。水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度為約束優(yōu)化問題，關(guān)于約束條件的處理，本文采用罰函數(shù)法,
（11）
式中，為原優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)值，M為罰因子，Wi為與第i個(gè)約束有關(guān)的違約值，p為違約數(shù)目。
3.3遺傳操作
交叉運(yùn)算交叉的目的是尋找父代雙親已有的但未能合理利用的基因信息。設(shè)x和y是兩父代個(gè)體，則交叉產(chǎn)生的后代為=ax+(1-a)y和=ay+(1-a)x，這里，a為[0,1]內(nèi)均勻分布的一個(gè)隨機(jī)數(shù)。
變異運(yùn)算通過變異可引入新的基因以保持種群的多樣性，它在一定程度上可以防成熟前收斂的發(fā)生。具體方法為：個(gè)體Z的每一個(gè)分量Zi,i=0,1…,n以概率1/n被選擇進(jìn)行變異。設(shè)對(duì)分量ZK進(jìn)行變異，其定義區(qū)間為（ZK,min,ZK,max）,則
=（12）
式中，Rand為0到1之間的隨機(jī)數(shù)，rand（u）函數(shù)產(chǎn)生最大值為u的正整數(shù)。
3.3參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整
遺傳算法的參數(shù)中交叉概率Pc和變異概率Pm的選擇是影響遺傳算法行為和性能的關(guān)鍵所在，直接影響算法的收斂性，Pc越大，新個(gè)體產(chǎn)生的速度就越快。然而，Pc過大，遺傳模式被破壞的可能性越大。對(duì)于變異概率Pm，如果Pm過小，不易形成新的個(gè)體；如果Pm過大，則遺傳算法就成了純粹的隨機(jī)搜索算法。自適應(yīng)遺傳算法（AGA）使得Pc和Pm能夠隨適應(yīng)度按如下公式自動(dòng)調(diào)整：
Pc=（13）
Pm=（14）
式中，為群體中最大的適應(yīng)度值；為每代群體的平均適應(yīng)度值；為要交叉的兩個(gè)個(gè)體中較大的適應(yīng)度值；為要變異的的個(gè)體的適應(yīng)度值。,,,為自適應(yīng)控制參數(shù)，其變化區(qū)間為（0,1）。
綜上所述，算法的運(yùn)算步驟為：
(1)初始化，設(shè)置控制參數(shù)，產(chǎn)生初始群體；
(2)計(jì)算各個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)，應(yīng)用(5)式進(jìn)行適應(yīng)度變換；
(3)按隨機(jī)余數(shù)選擇法對(duì)母體進(jìn)行選擇；
(4)對(duì)群體進(jìn)行交叉和變異操作pc和pm分別按式(2)與(3)計(jì)算，得到新一代群體；
(5)檢驗(yàn)新一代群體是否滿足收斂準(zhǔn)則，若滿足，輸出最優(yōu)解，否則轉(zhuǎn)向步驟2。
4.模型求解及成果分析
金盆水庫(kù)壩高130米，總庫(kù)容2億方。該水庫(kù)是以給西安供水為主（按照設(shè)計(jì)年均向西安供水3.05億方），兼顧周至、戶縣共37萬(wàn)畝農(nóng)田灌溉（年均灌溉供水1.23億方），還有發(fā)電、防洪等多功能的大型綜合利用水利工程。水庫(kù)的特征參數(shù)為：正常蓄水位594m，死水位520m，電站出力系數(shù)8.0，裝機(jī)容量2萬(wàn)KW，保證出力4611KW，水輪機(jī)過流能力32.6m3/s，汛限水位591米，汛期7-9月，以某中水年為例，入庫(kù)徑流已知，用上述算法按年發(fā)電量最大求解水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度，結(jié)果見表一。
表一自適應(yīng)遺傳算法計(jì)算結(jié)果
Table1.Resultsbyadaptivegeneticalgorithm
月份
入庫(kù)水量(108m3)
月末水位(m)
城市需水(108m3)
城市供水(108m3)
灌溉需水(108m3)
灌溉供水(108m3)
棄水(m3/s)
發(fā)電流量(m3/s)
水頭(m)
出力
(KW)
7
1.5160
572.63
0.3050
0.3050
0.2301
0.2301
20.10
40.04
6437.88
8
1.3178
591.00
0.2898
0.2898
0.2196
0.2196
24.75
68.87
13637.35
9
0.6973
591.00
0.2593
0.2593
0.1342
0.1342
26.90
77.50
16679.24
10
0.8464
594.00
0.2410
0.2410
0.0000
0.0000
30.05
78.69
18918.95
11
0.2063
589.33
0.2349
0.2349
0.0879
0.0879
12.47
76.88
7667.76
12
0.1963
587.96
0.2257
0.2257
0.0440
0.0440
10.08
75.26
6069.95
1
0.1513
585.61
0.2257
0.2257
0.0000
0.0000
8.43
73.38
4947.77
2
0.1260
582.23
0.2349
0.2349
0.0000
0.0000
9.72
70.31
5467.50
3
0.3000
581.54
0.2410
0.2410
0.0810
0.0810
12.20
68.38
6673.10
4
0.3732
581.75
0.2440
0.2440
0.1206
0.1206
14.07
68.14
7671.54
5
0.2373
561.68
0.2593
0.2593
0.0226
0.0226
31.83
59.00
15023.79
6
0.1776
520.00
0.2898
0.2898
0.2900
0.2900
32.56
32.06
8350.21
注：年發(fā)電量E=8608.3萬(wàn)KW·h；POP=100；Gen=200；==0.85；==0.01。
作為比較，本文又使用了基本遺傳算法（SGA）、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法（DP）進(jìn)行計(jì)算，其目標(biāo)函數(shù)、約束條件完全相同。對(duì)應(yīng)的計(jì)算結(jié)果見表二，其中，DP的離散點(diǎn)為300。
表二動(dòng)態(tài)規(guī)劃及基本遺傳算法計(jì)算結(jié)果比較
parisonofResultsofDPandSGA
月份
動(dòng)態(tài)規(guī)劃（DP)計(jì)算結(jié)果
基本遺傳算法（SGA）計(jì)算結(jié)果
月末水位(m)
棄水(m3/s)
發(fā)電流量(m3/s)
水頭(m)
出力
(KW)
月末水位(m)
棄水(m3/s)
發(fā)電流量(m3/s)
水頭
(m)
出力
(KW)
7
572.5
20.23
39.95
6466.38
572.65
20.08
40.05
6433.56
8
591
24.62
68.82
13553.20
591.00
24.77
68.88
13650.11
9
591
26.90
77.50
16679.20
591.00
26.90
77.50
16679.24
10
593.5
30.02
78.72
18905.40
594.00
30.05
78.69
18918.97
11
588.5
13.10
76.68
8037.72
589.33
12.46
76.88
7663.79
12
586.5
10.53
74.83
6303.83
587.96
10.09
75.26
6075.39
1
584.5
8.79
72.28
5084.92
585.21
8.85
73.20
5180.34
2
581.5
9.82
69.17
5434.83
581.83
9.88
69.90
5524.98
3
580.5
12.46
67.30
6706.82
581.04
12.39
67.93
6733.84
4
580.5
14.40
66.90
7705.63
580.87
14.66
67.46
7911.34
5
562
29.42
58.24
13706.00
561.62
30.56
58.38
14273.88
6
520
0.32
32.60
32.31
8426.54
520.00
32.50
32.02
8323.96
注：DP年發(fā)電量8568.9萬(wàn)KW·h；SGA年發(fā)電量8581.3萬(wàn)KW·h，POP=100,Gen=200。
比較表一和表二可見，動(dòng)態(tài)規(guī)劃在控制精度為0.5m時(shí)，優(yōu)化結(jié)果為8568.9萬(wàn)KW·h，低于SGA的8581.3萬(wàn)KW·h和改進(jìn)本文算法的8608.3萬(wàn)KW·h，主要是因?yàn)镈P的離散點(diǎn)數(shù)較后兩類算法少。為了說明本文算法的優(yōu)越性，將其與SGA在不同的進(jìn)化代數(shù)時(shí)分別進(jìn)行10次計(jì)算，結(jié)果列于表三。
表三不同進(jìn)化代數(shù)的兩類算法年發(fā)電量比較比較
parisonofResultsoftheTwoAlgorithmsinDifferentGeneration
編號(hào)
本文算法（AGA）
基本遺傳算法（SGA）
Gen=200
Gen=500
Gen=200
Gen=500
1
8607.1
8596.8
8374.1
8594.2
2
8597.5
8607.2
8581.6
8571.9
3
8604.7
8612.7
7957.2
8433.1
4
8601.2
8603.5
8593.4
8475.3
5
8596.6
8595.4
8599.1
8596.2
6
8606.8
8607.2
7837.2
8608.4
7
8608.3
8608.4
8365.9
7892.1
8
8525.4
8611.3
8521.5
8592.6
9
8605.9
8551.6
8575.3
8610.3
10
8603.4
8603.7
8121.6
8441.2
注：表中年發(fā)電量單位為萬(wàn)KW·h。
從上表可以看出，隨著進(jìn)化代數(shù)的增加，兩算法計(jì)算結(jié)果都越接近最優(yōu)解；無論是自適應(yīng)遺傳算法還是基本遺傳算法，其計(jì)算結(jié)果明顯優(yōu)于動(dòng)態(tài)規(guī)劃；在進(jìn)化代數(shù)相同時(shí)，AGA的計(jì)算結(jié)果優(yōu)于SGA，并且未收斂次數(shù)也有明顯減少，表明AGA能夠有效加快收斂速度。
5.結(jié)論
本文建立了水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的自適應(yīng)遺傳算法模型，并將其用于黑河金盆水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度。與動(dòng)態(tài)規(guī)劃相比，遺傳算法能夠從多個(gè)初始點(diǎn)開始尋優(yōu)，能有效的探測(cè)整個(gè)解空間，通過個(gè)體間的優(yōu)勝劣汰，因而能更有把握達(dá)到全局最優(yōu)或準(zhǔn)全局最優(yōu)；自適應(yīng)遺傳算法通過參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整，能更有效的反映群體的分散程度以及個(gè)體的優(yōu)劣性，從而能夠在保持群體多樣性的同時(shí)，加快算法的收斂速度。
ApplicationofAdaptiveGeneticAlgorithmstotheoptimaldispatchingofJinpenreservoir
FuYongfeng1ShenBing1LiZhilu1ZhangXiqian1
(1Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048,
2HeadquartersofHeiheWaterDiversionProject,Xi’an,710061)
AbstractBasedontheanalysisofthecharacteristicsituationofJinpenreservoir,acomprehensiveoptimaloperationmodelisdevelopedwithconsiderationofitsmulti-objectiveandnonlinearfeatures.Themodelissolvedbythethreemethodsofdynamicprogram,thesimplegeneticalgorithmandtheadaptivegeneticalgorithm.Itisshowedthattheadaptivegeneticalgorithm,withthecharacterofitsparametercanbeadjustedadaptivelyaccordingtothedispersiondegreeofpopulationandthefitnessvalueofindividuals,hasthefastestconvergencevelocityandthebestresultcomparedtoothertwoalgorithms.
Keywords:optimaloperation；geneticalgorithms；dynamicprogram
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長(zhǎng)潭水庫(kù)位于廣東省梅州市蕉嶺縣石窟河長(zhǎng)潭峽谷段中，壩址以上集水面積1990km2。水庫(kù)百年設(shè)計(jì)洪水位151.5m，萬(wàn)年校核洪水位156.0m，正常高水位148.0m，汛期控制水位144.0m，發(fā)電極限水位134.6m，總庫(kù)容1.69×108m3，屬季調(diào)節(jié)水庫(kù)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和國(guó)家對(duì)水利水電建設(shè)的日益重視，流域內(nèi)近年來先后修建了若干中小水庫(kù)，600×104m3以上的水庫(kù)四宗，分別為①東留水庫(kù)：集水面積為233km2，總庫(kù)容為2380×104m3，按五十年設(shè)計(jì)，五百年校核；②石磺峰水庫(kù)：集水面積為637.4km2，總庫(kù)容為3220×104m3，按五十年設(shè)計(jì)；③下壩水庫(kù):集水面積為1100km2,總庫(kù)容為2295×104m3，按五十年設(shè)計(jì)；④竹嶺水庫(kù):集水面積為558km2,總庫(kù)容為620.4×104m3，按五十年設(shè)計(jì)。以上四個(gè)水庫(kù)，集水總面積為1891km2，占長(zhǎng)潭水庫(kù)集水面積的95％。
中小水庫(kù)的建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了一定的作用，但這些中小水庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低。當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生較小洪水時(shí)，各中小水庫(kù)將攔蓄部分洪水以滿足當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水的需要；當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生大洪水時(shí)，各中小水庫(kù)為了自身安全將開閘放水；當(dāng)發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，某中小水庫(kù)可能發(fā)生潰壩。所有這些事件的發(fā)生都將對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)的防洪和安全運(yùn)行產(chǎn)生影響。因此，研究上游中小水庫(kù)的洪水行為對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水調(diào)度的影響，對(duì)確定長(zhǎng)潭水庫(kù)運(yùn)行原則有著重要的意義。
2典型洪水頻率分析計(jì)算
流域內(nèi)修建中小水庫(kù)后，使流域的產(chǎn)匯流特征和水力條件發(fā)生了很大的變化。中小水庫(kù)一方面增加了長(zhǎng)潭水庫(kù)防洪能力，但其調(diào)度的隨意性卻在一定程度上增加了長(zhǎng)潭水庫(kù)調(diào)度的難度，對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)的防洪與水資源的綜合開發(fā)利用具有一定的影響。為了提高水庫(kù)的綜合效益，針對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)的實(shí)際情況，對(duì)重現(xiàn)期T=20～30（P=5%～3.33%）年間的洪水進(jìn)行了系統(tǒng)研究。由于各中小水庫(kù)所在斷面無P=5%～3.33%的洪水流量過程，故由暴雨過程經(jīng)流域水文模型產(chǎn)匯流計(jì)算推求出其洪水過程；用典型地區(qū)組合同倍比放大組成地區(qū)洪水；然后分別對(duì)各部分洪水進(jìn)行河道演算，逐級(jí)演算至長(zhǎng)潭水庫(kù)后將其線性疊加，推求出長(zhǎng)潭水庫(kù)的入庫(kù)洪水過程；對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)入庫(kù)洪水過程進(jìn)行調(diào)洪演算，推求出該重現(xiàn)期考慮上游中小水庫(kù)影響下的長(zhǎng)潭水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水調(diào)度成果[1]。長(zhǎng)潭水庫(kù)不同頻率的設(shè)計(jì)洪水過程直接采用廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院1995年11月研究的（《廣東省長(zhǎng)潭水電站水庫(kù)洪水復(fù)查報(bào)告》中成果，見圖1。
2.1典型洪水選取
選取典型洪水的原則是既能滿足設(shè)計(jì)洪水對(duì)典型洪水的要求，同時(shí)還能代表流域內(nèi)洪水地區(qū)組成的特點(diǎn)。由歷史資料分析后認(rèn)為，1983年6月發(fā)生過的一場(chǎng)洪水（洪峰流量Qm=3281m3/s）大體上能滿足上述條件。故選取該場(chǎng)洪水作為典型洪水。
2.2典型洪水暴雨資料
按照天然流域劃分方法將長(zhǎng)潭水庫(kù)壩址以上流域分為東留、東留～石磺峰、石磺峰～下壩、竹嶺和長(zhǎng)潭區(qū)間5塊單元面積。每塊單元面積上選取3個(gè)雨量站，用加權(quán)平均法推求出每塊單元面積上的面雨量。
2.3由暴雨資料推求洪水過程
長(zhǎng)潭水庫(kù)壩址以上流域地處南方濕潤(rùn)地區(qū)，氣候溫和，雨量豐沛，由暴雨資料推求洪水過程選用在濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)地區(qū)廣泛應(yīng)用且行之有效的三水源新安江模型。模型的結(jié)構(gòu)及計(jì)算方法大家都熟知，在此不再贅述[2]。根據(jù)1983年6月14日8時(shí)～6月18日8時(shí)暴雨資料經(jīng)流域水文模型產(chǎn)匯流計(jì)算推求出其進(jìn)入長(zhǎng)潭水庫(kù)的洪水過程，見圖2。
3水庫(kù)調(diào)洪演算
根據(jù)長(zhǎng)潭水庫(kù)水量平衡方程、水庫(kù)調(diào)度原則和入庫(kù)洪水過程經(jīng)調(diào)洪演算，推求出水庫(kù)下泄過程和各特征水位。
3.1不考慮上游中小水庫(kù)影響
不考慮上游中小水庫(kù)的影響(天然情況，下同)，分別對(duì)不同頻率的設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行調(diào)洪演算，成果見表1。
3.2考慮上游中小水庫(kù)影響
當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生P=5%～3.33%洪水時(shí)，上游中小水庫(kù)將攔蓄部分洪水，具有一定的調(diào)蓄作用。為了考慮其調(diào)蓄作用對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)調(diào)洪演算的影響，將1983年6月發(fā)生的洪水進(jìn)行同倍比放大后得到P=5%～3.33%長(zhǎng)潭水庫(kù)洪水過程。分別按汛限水位144.0m保持不變和將汛限水位分別提高到144.5m、145.0m進(jìn)行調(diào)洪演算，成果見表2。
3.3上游中小水庫(kù)發(fā)生潰壩
當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生P=0.1%洪水時(shí)，根據(jù)上游中小水庫(kù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為下壩、竹嶺、石磺峰和東留四個(gè)中小水庫(kù)全部發(fā)生潰壩；當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生P=0.5%洪水時(shí)，認(rèn)為下壩、竹嶺和石磺峰三個(gè)中小水庫(kù)發(fā)生潰壩，東留不發(fā)生潰壩。將長(zhǎng)潭水庫(kù)設(shè)計(jì)洪過程水和各水庫(kù)潰壩進(jìn)入長(zhǎng)潭水庫(kù)的洪水過程疊加后進(jìn)行調(diào)洪演算，成果表3，有關(guān)潰壩洪水的分析計(jì)算將另文討論，不再贅述[3]。各水庫(kù)計(jì)算的潰壩洪水過程見圖3。
4成果對(duì)比分析
4.1不考慮上游中小水庫(kù)影響
不考慮上游中小水庫(kù)影響的長(zhǎng)潭水庫(kù)調(diào)洪演算成果對(duì)比見表4。從表中可見，P=0.1%最高庫(kù)水位計(jì)算值比修改初設(shè)低了1.36m；P=0.5%最高庫(kù)水位計(jì)算值比修改初設(shè)低了0.13m；P=1%最高庫(kù)水位計(jì)算值比修改初設(shè)高了0.56m；P=3.33%最高庫(kù)水位計(jì)算值比修改初設(shè)低了0.02m；P=5%最高庫(kù)水位計(jì)算值比修改初設(shè)高了0.25m。P=0.1%最高庫(kù)水位計(jì)算值比1995年復(fù)查低了0.14m；P=0.5%最高庫(kù)水位計(jì)算值比1995年復(fù)查高了0.68m；P=1%最高庫(kù)水位計(jì)算值比1995年復(fù)查高了0.22m；P=3.33%最高庫(kù)水位計(jì)算值比1995年復(fù)查高了0.28m；P=5%最高庫(kù)水位計(jì)算值與1995年復(fù)查相同。由此可見，不考慮上游中小水庫(kù)影響的長(zhǎng)潭水庫(kù)調(diào)洪演算成果總體上與1995年復(fù)查成果相比差別不大。
4.2考慮上游中小水庫(kù)影響
考慮上游中小水庫(kù)影響的調(diào)洪演算成果對(duì)比見表5。從表中可見，當(dāng)長(zhǎng)潭水庫(kù)汛限水位為144.0m，P=3.33%和P=5%時(shí)，考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位比不考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位分別低了0.20m和1.19m；當(dāng)長(zhǎng)潭水庫(kù)汛限水位為144.5m，P=3.33%和和P=5%時(shí)，，考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位比不考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位分別低了0.07m和0.71m；當(dāng)長(zhǎng)潭水庫(kù)汛限水位為145.0m，P=3.33%和P=5%時(shí)，考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位比不考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位分別低了0.02m和0.26m；當(dāng)長(zhǎng)潭水庫(kù)汛限水位高于145.0m時(shí)，P=3.33%時(shí)的洪水位將超過水庫(kù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)水位。
4.3上游中小水庫(kù)發(fā)生潰壩
上游中小水庫(kù)發(fā)生潰壩的調(diào)洪演算成果對(duì)比見表6。從表中可見，P=0.1%上游中小水庫(kù)發(fā)生潰壩的最高庫(kù)水位比修改初設(shè)、1995年復(fù)查和本次計(jì)算的最高庫(kù)水位分別提高了4.20m、5.45m和5.59m（水位157.73m是按水庫(kù)調(diào)度原則進(jìn)行調(diào)洪演算至25個(gè)時(shí)段時(shí)的值，實(shí)際上調(diào)洪演算至23個(gè)時(shí)段時(shí)，水庫(kù)水位已達(dá)156.68m，超過千年一遇的校核水位0.68m）；P=0.5%考慮上游中小水庫(kù)發(fā)生潰壩的最高庫(kù)水位比修改初設(shè)、1995年復(fù)查和本次計(jì)算的最高庫(kù)水位分別高了3.58m、4.39m和3.71m。
5結(jié)論與建議
根據(jù)計(jì)算成果和上面的對(duì)比分析知，流域上游中小水庫(kù)的建設(shè)對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)的防洪和安全運(yùn)行將產(chǎn)生一定的影響，影響程度視洪水發(fā)生大小各異。
目前，我國(guó)的水庫(kù)調(diào)度主要是圍繞防洪、發(fā)電、灌溉、供水、航運(yùn)等綜合利用效益所進(jìn)行的。依據(jù)水庫(kù)既定的水利任務(wù)和要求而制定的蓄泄規(guī)則，就是我們通常所說的水庫(kù)調(diào)度方式。長(zhǎng)江流域現(xiàn)行水庫(kù)調(diào)度方式主要分為兩大類，即防洪調(diào)度與興利調(diào)度。防洪調(diào)度的主要任務(wù)是確保水庫(kù)大壩安全和處理防洪與興利的矛盾。對(duì)不承擔(dān)下游防洪任務(wù)的水庫(kù)而言，防洪調(diào)度的主要任務(wù)是在確保水庫(kù)大壩安全的前提下，充分發(fā)揮水庫(kù)興利效益；對(duì)承擔(dān)有下游防洪任務(wù)的水庫(kù)，防洪調(diào)度的主要任務(wù)，是在確保水庫(kù)大壩安全的前提下，處理好防洪與興利之間的矛盾，通常采用的調(diào)度方式有：固定下泄（一級(jí)或多級(jí)）、補(bǔ)償調(diào)節(jié)、預(yù)報(bào)預(yù)泄等，汛限水位是處理防洪與興利矛盾的基本特征水位。興利調(diào)度一般是在非汛期，按照水庫(kù)所承擔(dān)興利任務(wù)的重要程度，合理分配水資源，謀求經(jīng)濟(jì)效益最大化的調(diào)度方式，按照工程任務(wù)一般分為：發(fā)電調(diào)度、灌溉調(diào)度、供水調(diào)度等類型。
以丹江口水利樞紐為例，其初期規(guī)模的綜合利用任務(wù)為：防洪、發(fā)電、灌溉、航運(yùn)及養(yǎng)殖。大壩加高后水庫(kù)調(diào)節(jié)能力及承擔(dān)各項(xiàng)水利任務(wù)的能力將有較大的改善和提高，其水利任務(wù)將調(diào)整為：防洪、供水、發(fā)電、航運(yùn)。丹江口水庫(kù)現(xiàn)狀及大壩加高后，洪水調(diào)度方式均為預(yù)報(bào)預(yù)泄、補(bǔ)償調(diào)節(jié)、分級(jí)控泄；興利調(diào)度現(xiàn)狀按水利任務(wù)主次，依據(jù)水庫(kù)調(diào)度圖進(jìn)行控制運(yùn)行。大壩加高后，丹江口水庫(kù)按發(fā)電服從調(diào)水、調(diào)水服從生態(tài)的原則擬定控制水位和調(diào)度規(guī)則，在滿足水源區(qū)用水發(fā)展要求的前提下，盡可能多調(diào)水，并按庫(kù)水位高低和來水情況，分區(qū)進(jìn)行調(diào)度，大水多調(diào)，小水少調(diào)。
現(xiàn)行水庫(kù)的管理制度和調(diào)度運(yùn)行模式的主要任務(wù)是，處理、協(xié)調(diào)防洪和興利的矛盾以及興利任務(wù)之間的利益。從河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的角度看，現(xiàn)行調(diào)度方式存在的主要問題：一是大多數(shù)的水庫(kù)調(diào)度方案沒有考慮壩下游生態(tài)保護(hù)和庫(kù)區(qū)水環(huán)境保護(hù)的要求。目前一些大型水電站在進(jìn)行調(diào)峰調(diào)度運(yùn)行時(shí)以及支流中開發(fā)的引水式水電站，往往只重視發(fā)電效益，忽視了壩下游生態(tài)保護(hù)的要求，如電站在調(diào)峰運(yùn)行和引水發(fā)電時(shí)，導(dǎo)致壩下游出現(xiàn)減水河段，甚至脫水河段，使壩下游水生物（尤其是魚類）的生存環(huán)境遭受極大破壞，一些減水和脫水河段的生物多樣性遭受嚴(yán)重破壞，直接威脅壩下游水生態(tài)的安全；由于水庫(kù)對(duì)下泄流量的調(diào)節(jié)作用，也可能引起水庫(kù)下游局部河段出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化。二是受水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行的影響，也會(huì)引發(fā)庫(kù)區(qū)局部緩流區(qū)域或支流回水區(qū)出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化，甚至“水華”現(xiàn)象的發(fā)生；水庫(kù)消落帶的利用與水庫(kù)的調(diào)度運(yùn)行不協(xié)調(diào)，可能造成消落帶利用而污染水庫(kù)水質(zhì)。三是缺乏對(duì)水資源的統(tǒng)一調(diào)度與管理。目前長(zhǎng)江上游干支流水電開發(fā)基本進(jìn)入全面開發(fā)的狀態(tài)，一些工程規(guī)模大、調(diào)節(jié)性能好、綜合利用效益大的控制性水利樞紐工程正在加快建設(shè)。這些樞紐工程建成后，如果仍采用目前的調(diào)度與管理模式，各發(fā)電公司僅按樞紐各自的任務(wù)進(jìn)行調(diào)度運(yùn)用，勢(shì)必會(huì)造成對(duì)水資源統(tǒng)一調(diào)度的不利，不僅會(huì)影響流域梯級(jí)水庫(kù)整體的綜合利用效益，而且還會(huì)導(dǎo)致生態(tài)與環(huán)境等一系列影響。例如，如果長(zhǎng)江上游干支流水庫(kù)同步蓄水、放水，下游河道水量大幅減少或增加，將對(duì)長(zhǎng)江中下游的生態(tài)與環(huán)境產(chǎn)生較嚴(yán)重的影響。
從三峽水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行面臨的問題和沱、岷江流域梯級(jí)開發(fā)及水庫(kù)調(diào)度存在的主要問題，可以更加清楚地看到現(xiàn)有水庫(kù)調(diào)度方式存在的問題。
（一）三峽水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行面臨的問題
三峽水庫(kù)首先考慮的是防洪，其次考慮發(fā)電和航運(yùn)，壩下游生態(tài)保護(hù)和庫(kù)區(qū)水環(huán)境保護(hù)將面臨許多新的問題。一方面，在三峽水庫(kù)泄水運(yùn)行過程中，每年4月底至5月初，由于三峽水庫(kù)壩前存在水溫分層，水庫(kù)升溫期下泄水較天然情況的水溫低，將會(huì)使壩下游“四大家魚”的產(chǎn)卵時(shí)間推遲約20天；同時(shí)，三峽水庫(kù)的削峰作用，也直接影響“四大家魚”的產(chǎn)卵量，可能導(dǎo)致中下游“四大家魚”的產(chǎn)量下降；水庫(kù)泄洪時(shí)，可能使下泄水流中造成氮?dú)膺^飽和，可能使壩下游魚類（尤其是魚苗）發(fā)生“氣泡病”；水庫(kù)的清水下泄，影響和改變了中下游的江湖關(guān)系，也相應(yīng)的影響了中下游的水生態(tài)環(huán)境。另一方面，在三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)行過程中，支流回水區(qū)受水庫(kù)回水頂托的影響，在局部緩流區(qū)域可能會(huì)出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化，甚至“水華”（如135m蓄水過程中香溪河發(fā)生的“水華”）；隨著水庫(kù)蓄水位抬高，水庫(kù)消落帶的利用，也可能影響水庫(kù)水體的水質(zhì)。
（二）沱江流域水庫(kù)調(diào)度存在的問題嚴(yán)峻
沱江干流總長(zhǎng)達(dá)600多km，經(jīng)成都、資陽(yáng)、內(nèi)江、瀘州后注入長(zhǎng)江，流域面積約2.7萬(wàn)km2。兩岸人口密集、工業(yè)企業(yè)眾多。由于缺乏有效環(huán)境管理，沱江接連出現(xiàn)了兩次嚴(yán)重污染事件，污染事件發(fā)生后緊急實(shí)施跨流域調(diào)水——通過都江堰和三岔水庫(kù)分別調(diào)水5000萬(wàn)m3和500萬(wàn)m3為沱江沖污，調(diào)水流量甚至大于沱江上游來水。但在調(diào)水沖污過程中，由于對(duì)沱江干流的石橋、沱江、南津繹等梯級(jí)水電站缺乏統(tǒng)一調(diào)度與管理，污水團(tuán)下泄緩慢，調(diào)水沖污效果并不理想。這一事件充分暴露了電調(diào)與水調(diào)的矛盾，暴露了企業(yè)在處理經(jīng)濟(jì)利益與生態(tài)保護(hù)中的局限性，也暴露出管理制度的薄弱。
（三）岷江流域水庫(kù)調(diào)度存在的問題
岷江干流除在建電站紫坪鋪和支流在建獅子坪電站外，目前干、支流上已建的其他水電站均采用引水式開發(fā)，各水電站為了獲取最大的發(fā)電效益，盡量引水發(fā)電，基本不考慮河道內(nèi)生態(tài)用水，導(dǎo)致干流約80km、支流約60km的河段出現(xiàn)時(shí)段性脫水。銅鐘電站以上的茂縣境內(nèi)，斷流現(xiàn)象十分突出，河道干涸，在40km的河段內(nèi)，干涸河段長(zhǎng)17km，占河段長(zhǎng)度的42%。岷江上游干流和主要支流原生的近40種魚類，包括國(guó)家二級(jí)保護(hù)魚類虎嘉魚，由于河流減水或斷流，河床萎縮或干涸，直接影響魚類的繁衍和生存，魚類數(shù)量和種群急劇下降，許多河段生物多樣性喪失殆盡。20世紀(jì)80年代以后，茂縣以下河段虎嘉魚已絕跡，曾是雜古腦河和岷江上游主要經(jīng)濟(jì)魚類的重口裂腹魚，也很少發(fā)現(xiàn)。此外，在脫水、斷流河段，河床大部分甚至全部，亂石堆積，兩岸植被萎縮，河床出現(xiàn)沙化，在汛期大水時(shí)，易形成含沙高的洪水，加劇下游河道的淤積。
此外，岷江上游地區(qū)比較好的土地多集中于河道兩岸，農(nóng)田灌溉主要依靠抽、引岷江水灌溉。由于部分河段出現(xiàn)脫流或減水，使河流兩岸農(nóng)田的灌溉水源無法保證。
綜上所述，一方面長(zhǎng)江流域水資源和水力資源豐富，目前總體開發(fā)利用程度不高，開發(fā)利用潛力巨大，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源和能源要求的提高，長(zhǎng)江流域的水資源和水力資源的開發(fā)利用，必將進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展階段。另一方面，現(xiàn)行的水庫(kù)調(diào)度方式主要是處理、協(xié)調(diào)防洪和興利的矛盾以及興利任務(wù)之間的利益，對(duì)水庫(kù)下游生態(tài)保護(hù)和庫(kù)區(qū)水環(huán)境保護(hù)重視不夠，對(duì)生態(tài)與環(huán)境造成一定的負(fù)面影響。這就要求我們把生態(tài)調(diào)度納入水庫(kù)調(diào)度統(tǒng)一考慮，努力提高防洪、興利與生態(tài)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的水庫(kù)綜合調(diào)度方式。
二、完善水庫(kù)調(diào)度方式的基本思路和對(duì)策措施
完善水庫(kù)調(diào)度方式的基本思路是：牢固樹立和認(rèn)真落實(shí)以人為本，全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀，以維護(hù)健康長(zhǎng)江、促進(jìn)人水和諧為基本宗旨，統(tǒng)籌防洪、興利與生態(tài)，運(yùn)用先進(jìn)的調(diào)度技術(shù)和手段，在滿足壩下游生態(tài)保護(hù)和庫(kù)區(qū)水環(huán)境保護(hù)要求的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮水庫(kù)的防洪、發(fā)電、灌溉、供水、航運(yùn)、旅游等各項(xiàng)功能，使水庫(kù)對(duì)壩下游生態(tài)和庫(kù)區(qū)水環(huán)境造成的負(fù)面影響控制在可承受的范圍內(nèi)，并逐步修復(fù)生態(tài)與環(huán)境系統(tǒng)。
（一）充分考慮下游水生態(tài)及庫(kù)區(qū)水環(huán)境保護(hù)
水庫(kù)的調(diào)度運(yùn)用對(duì)生態(tài)與環(huán)境造成的不利影響不可忽視。根據(jù)目前長(zhǎng)江流域水庫(kù)的管理和調(diào)度現(xiàn)狀，研究認(rèn)為，在現(xiàn)有的調(diào)度方式中，根據(jù)各水庫(kù)的實(shí)際情況可以通過下泄合理的生態(tài)基流（最小或適宜生態(tài)需水量），運(yùn)用適當(dāng)?shù)恼{(diào)度方式控制水體富營(yíng)養(yǎng)化、控制水體理化性狀與水華爆發(fā)、控制河口咸潮入侵等，以達(dá)到減少或消除對(duì)水庫(kù)下游生態(tài)和庫(kù)區(qū)水環(huán)境不利影響的目的。
1.確定合理的生態(tài)基流
生態(tài)基流要根據(jù)壩下游河道的生態(tài)需水確定。生態(tài)需水是指維系一定環(huán)境功能狀況或目標(biāo)（現(xiàn)狀、恢復(fù)或發(fā)展）下客觀需求的水資源量。確定河流生態(tài)需水量，是保護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)功能的有效措施。河流生態(tài)需水量的確定，應(yīng)根據(jù)河流所在區(qū)域的生態(tài)功能要求，即生物體自身的需水量和生物體賴以生存的環(huán)境需水量來確定。河流生態(tài)需水量，不但與河流生態(tài)系統(tǒng)中生物群體結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且還應(yīng)與區(qū)域氣候、土壤、地質(zhì)和其它環(huán)境條件有關(guān)。
水資源開發(fā)利用程度的不斷提高，使得水資源利用與生態(tài)用水的矛盾在全球范圍都很突出，但生態(tài)流量大小的選取論證，目前尚缺乏比較完善、成熟的方法。美國(guó)、法國(guó)、澳大利亞等國(guó)家都先后開展了許多關(guān)于魚類生長(zhǎng)繁殖與河流流量關(guān)系的研究，提出了河流最小生態(tài)（或生物）流量的概念和計(jì)算方法，如濕周法、河道內(nèi)流量增加法、Montana法等。對(duì)于最小河流生態(tài)用水，有些國(guó)家干脆做出強(qiáng)制性規(guī)定，例如，法國(guó)規(guī)定最小河流生態(tài)用水流量不應(yīng)小于多年平均流量的1/10，對(duì)多年平均流量大于80m3/s的河流，最低流量的下限也不得低于多年平均流量的1/20。我國(guó)根據(jù)河流所處的地區(qū)，也提出了確定河流生態(tài)流量的不同方法。根據(jù)長(zhǎng)江流域水資源綜合規(guī)劃的要求，長(zhǎng)江流域河道生態(tài)基流可根據(jù)多年徑流量資料，一般采用90%或95%保證率的最枯月河流平均流量。
根據(jù)生態(tài)基流控制水庫(kù)下泄流量的措施多種多樣，最經(jīng)濟(jì)的方法是設(shè)定在一定的發(fā)電水頭下的電站最低出力值。通過電站引水閘的調(diào)節(jié)，使發(fā)電最低下泄流量不小于所需的河道生態(tài)基流，以維持壩下游生態(tài)用水。
2.控制水體富營(yíng)養(yǎng)化
水庫(kù)局部緩流區(qū)域水體富營(yíng)養(yǎng)化的控制，可通過改變水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行方式，在一定的時(shí)段內(nèi)降低壩前蓄水位，使緩流區(qū)域水體的流速加大，破壞水體富營(yíng)養(yǎng)化的形成條件；或通過在一定的時(shí)段內(nèi)增加水庫(kù)下泄流量，帶動(dòng)水庫(kù)水體的流速加大，達(dá)到消除水庫(kù)局部水體富營(yíng)養(yǎng)化的目的。另外，對(duì)水庫(kù)下游河段也可通過在一定的時(shí)段內(nèi)加大水庫(kù)下泄量，破壞河流水體富營(yíng)養(yǎng)化的形成條件；或采取引水方式（如漢江下游的“引江濟(jì)漢”工程），增加河流的流量，消除河流水體的富營(yíng)養(yǎng)化。
3.控制“水華”爆發(fā)
可通過不同的調(diào)度方式，充分運(yùn)用水動(dòng)力學(xué)原理，改變污染物在水庫(kù)中的輸移和擴(kuò)散規(guī)律以及營(yíng)養(yǎng)物濃度場(chǎng)的分布，從而影響生物群落的演替和生物自凈作用的變化。可利用水庫(kù)調(diào)度對(duì)水資源配置的功能，蓄豐泄枯，增加枯水期水庫(kù)泄放量，從而顯著提高下游河道環(huán)境容量，改善水質(zhì)。目前，漢江下游枯水期2月份前后頻繁爆發(fā)水華，隨著丹江口水庫(kù)大壩加高，調(diào)蓄能力增強(qiáng)，以及引江濟(jì)漢聯(lián)合調(diào)度，可增加漢江下游2月份前后的河道流量，從而有效緩解漢江下游水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，控制藍(lán)藻“水華”的爆發(fā)。
4.控制咸潮入侵
長(zhǎng)江口屬于受上游來水和口外咸潮入侵雙重影響的敏感水域，上游來水和咸潮入侵直接關(guān)系到這一水域的生態(tài)安全。長(zhǎng)江口鹽水入侵是因潮汐活動(dòng)所致的、長(zhǎng)期存在的自然現(xiàn)象，一般發(fā)生在枯季11月至次年4月，其距離因各汊道斷面形態(tài)、徑流分流量和潮汐特性不同而存在較大差異。南支河段有兩個(gè)鹽水入侵源，即外海鹽水經(jīng)南北港直接入侵和北支向南支倒灌，北支倒灌是南支上段水域鹽水入侵的主要來源。
三峽工程是長(zhǎng)江干流上骨干水利樞紐工程，水庫(kù)具有較大的調(diào)節(jié)庫(kù)容，按設(shè)計(jì)的調(diào)度運(yùn)用方式，可增加長(zhǎng)江中下游干流枯季流量1000～2000m3/s，對(duì)改善長(zhǎng)江口枯季咸潮入侵的作用明顯。但在三峽水庫(kù)蓄水期，有一定的不利影響。水庫(kù)調(diào)度在滿足原定防洪、發(fā)電、航運(yùn)等基本要求的前提下，可適當(dāng)改變調(diào)度運(yùn)行方式，以減少在10月份三峽工程蓄水期對(duì)咸潮入侵的不利影響。通過初步研究，可以考慮在不影響重慶河段輸沙的條件下，適當(dāng)延長(zhǎng)三峽水庫(kù)蓄水期，則可減少10月份的蓄水量，對(duì)長(zhǎng)江口的影響便可明顯減輕。在此基礎(chǔ)上，還可以研究應(yīng)急調(diào)度運(yùn)用方式，如果長(zhǎng)江出現(xiàn)了特枯水，長(zhǎng)江口咸潮入侵形勢(shì)特別嚴(yán)峻時(shí)，可視必要加大發(fā)電流量，以緩解這一關(guān)系到長(zhǎng)江口地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重大問題。
（二）充分考慮水生生物及魚類資源保護(hù)
水庫(kù)形成后，一方面產(chǎn)生了一些有利于部分水生生物繁衍生息的條件，其種類和數(shù)量會(huì)大幅度增加，生產(chǎn)力將提高。另一方面，水庫(kù)對(duì)徑流的調(diào)節(jié)作用，使庫(kù)區(qū)及壩下河流水文情勢(shì)和水體物理特性發(fā)生變化，對(duì)水生生物的繁衍和魚類的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、索餌、越冬等均會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，如：庫(kù)區(qū)原有的急流生境萎縮或消失，一些適宜流水性環(huán)境生存和繁殖的魚類，因條件惡化或喪失，種群數(shù)量下降，個(gè)別分布區(qū)域狹窄、對(duì)環(huán)境條件要求苛刻的種類甚至消失；大壩阻隔作用使生境片段化，影響水生生物遷移交流，導(dǎo)致種群遺傳多樣性下降；水庫(kù)低溫水的下泄，對(duì)壩下游水生動(dòng)物的產(chǎn)卵、繁殖具有不利影響；由于水庫(kù)泄洪水流中進(jìn)入了大量的氮?dú)猓瓜滦顾w中氮?dú)膺^飽和，可能導(dǎo)致壩下游魚類（尤其是魚苗）發(fā)生“氣泡病”。對(duì)這些不利影響，可采用以下調(diào)度措施減小或消除。
1.采取人造洪峰調(diào)度方式
水庫(kù)的徑流調(diào)節(jié)使壩下河流自然漲落過程弱化，一些對(duì)水位漲落過程要求較高的漂流性產(chǎn)卵魚類繁殖受到影響。根據(jù)魚類繁殖生物學(xué)習(xí)性，結(jié)合壩下游水文情勢(shì)的變化，通過合理控制水庫(kù)下泄流量和時(shí)間，人為制造洪峰過程，可為這些魚類創(chuàng)造產(chǎn)卵繁殖的適宜生態(tài)條件。鑒于三峽工程對(duì)長(zhǎng)江荊江段“四大家魚”產(chǎn)卵場(chǎng)的不利影響，目前正著手進(jìn)行“人造洪峰”誘導(dǎo)魚類繁殖技術(shù)的研究與實(shí)踐。
2.根據(jù)水生生物的生活繁衍習(xí)性靈活調(diào)度
水庫(kù)及壩下江段水位漲落頻繁，對(duì)沿岸帶水生維管束植物、底棲動(dòng)物和著生藻類等繁衍不利。特別是產(chǎn)粘性卵魚類繁殖季節(jié)，水位的頻繁漲落會(huì)導(dǎo)致魚類卵苗擱淺死亡。因此，水庫(kù)調(diào)度時(shí)，應(yīng)充分考慮這些影響，尤其是產(chǎn)粘性卵魚類繁殖季節(jié)，應(yīng)盡量保持水位的穩(wěn)定。我國(guó)很多漁業(yè)生產(chǎn)水平比較高的水庫(kù)，在水庫(kù)調(diào)度中都采取了兼顧漁業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)調(diào)度措施。如黑龍江省龍鳳山水庫(kù)在調(diào)度上采取春汛多蓄，提前加大供水量的方式，然后在魚類產(chǎn)卵期內(nèi)按供水下限供水，使水庫(kù)水位盡可能平穩(wěn)，取得了較好的效果。
3.控制低溫水下泄
水庫(kù)低溫水的下泄嚴(yán)重影響壩下游水生動(dòng)物的產(chǎn)卵、繁殖和生長(zhǎng)。可根據(jù)水庫(kù)水溫垂直分布結(jié)構(gòu)，結(jié)合取水用途和下游河段水生生物生物學(xué)特性，利用分層取水設(shè)施，通過下泄方式的調(diào)整，如增加表孔泄流等措施，以提高下泄水的水溫，滿足壩下游水生動(dòng)物產(chǎn)卵、繁殖的需求。
4.控制下泄水體氣體過飽和
高壩水庫(kù)泄水，尤其是表孔和中孔泄洪，需考慮消能易導(dǎo)致氣體過飽和，對(duì)水生生物、魚類產(chǎn)生不利影響，特別是魚類繁殖期，對(duì)仔幼魚危害較大，仔幼魚死亡率高。水庫(kù)調(diào)度可考慮在保證防洪安全的前提下，適當(dāng)延長(zhǎng)溢流時(shí)間，降低下泄的最大流量；如有多層泄洪設(shè)備，可研究各種泄流量所應(yīng)采用的合理的泄洪設(shè)備組合，做到消能與防止氣體過飽和的平衡，盡量減輕氣體過飽和現(xiàn)象的發(fā)生。此外，氣體過飽和在河道內(nèi)自然消減較為緩慢，需要水流匯入以快速緩解，可以通過流域干支流的聯(lián)合調(diào)度，降低下泄氣體中過飽和水體流量的比重，減輕氣體過飽和對(duì)下游河段水生生物的影響。
（三）充分考慮泥沙調(diào)控問題
長(zhǎng)江是一條泥沙總量大的河流，在長(zhǎng)江上修建水庫(kù)，庫(kù)區(qū)泥沙淤積與壩下游河床沖刷的調(diào)整，以及由此帶來一系列的問題，是建庫(kù)后的自然現(xiàn)象，無法避免。泥沙沖淤對(duì)防洪、發(fā)電、航運(yùn)、生態(tài)等影響，是檢驗(yàn)水利樞紐工程泥沙問題處理得成功與否的一個(gè)重要標(biāo)志。水庫(kù)的泥沙調(diào)度，須結(jié)合水庫(kù)的綜合利用、目的和水庫(kù)本身的具體情況，全面考慮，慎重對(duì)待。
長(zhǎng)江流域的河流一般水大沙多，且來水來沙量多集中在汛期，為減小庫(kù)區(qū)泥沙淤積，長(zhǎng)期保留水庫(kù)大部分的有效庫(kù)容，充分發(fā)揮工程的綜合效益，一般采用汛期結(jié)合防洪降低庫(kù)水位以排沙，非汛期蓄水抬高水位以興利的“蓄清排渾”的水庫(kù)調(diào)度方式運(yùn)用，通過這種調(diào)度措施可在很大程度上減少泥沙沖淤帶來的不利影響。
水庫(kù)泥沙淤積將直接造成庫(kù)容的損失、庫(kù)尾段的淤積，會(huì)引起庫(kù)尾水位的明顯抬高、變動(dòng)回水區(qū)航道與港口的運(yùn)行安全等問題。通過采用“蓄清排渾”、調(diào)整運(yùn)行水位以及底孔排沙等調(diào)度方式，可有效減少泥沙淤積和改善變動(dòng)回水區(qū)的航運(yùn)條件。如長(zhǎng)江三峽水庫(kù)屬于河道型水庫(kù)，灘庫(kù)容相對(duì)較小，來水來沙量集中在汛期，大量水量需要下泄，水庫(kù)正常調(diào)度采用175m-145m-155m方案，在水庫(kù)運(yùn)行100年后，庫(kù)區(qū)泥沙淤積基本平衡，但可仍保留防洪庫(kù)容約86%，保留興利調(diào)節(jié)庫(kù)容約92%。而采用“蓄清排渾”的調(diào)度方式運(yùn)用，可有效的減少泥沙在庫(kù)尾段的淤積，水庫(kù)運(yùn)用100年后，長(zhǎng)壽以上的淤積量只約占總淤積量的3.6%左右。
水庫(kù)的調(diào)蓄改變了天然河流的年徑流分配和泥沙的時(shí)空分布，汛期洪峰削減，枯季流量增大，大量泥沙在庫(kù)區(qū)淤積。壩下游河道將發(fā)生沿程沖刷，同時(shí)因流量過程調(diào)整，下泄沙量減少，河勢(shì)將發(fā)生不同程度的調(diào)整。河床沖刷及河勢(shì)調(diào)整對(duì)防洪與航運(yùn)帶來一定程度的影響。河床沖深，降低洪水位，增加河槽的泄洪能力；年內(nèi)徑流分配的調(diào)整，有利于淺灘航槽的改善。但在河勢(shì)調(diào)整過程中，可能危及防洪大堤與護(hù)岸工程的安全，也可能出現(xiàn)局部淺灘惡化。水庫(kù)可按“蓄清排渾”、調(diào)整泄流方式以及控制下泄流量等方式，通過調(diào)整出庫(kù)水流的含沙量和流量過程，盡量降低下游河道沖刷強(qiáng)度，減少常規(guī)調(diào)度情況出庫(kù)水流對(duì)下游河道沖刷范圍并延緩其進(jìn)程，以減小不利影響。
（四）充分考慮濕地保護(hù)需要
我區(qū)現(xiàn)有各類水庫(kù)68座，其中中型水庫(kù)2座，小(一)型水庫(kù)8座，小(二)型水庫(kù)58座。這些水庫(kù)為防御洪水災(zāi)害和保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了重要作用。但由于各種原因，目前，許多水庫(kù)存在著防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，達(dá)不到有關(guān)規(guī)范、規(guī)定要求，以及工程本身質(zhì)量差，工程老化失修等問題，形成了大量的病險(xiǎn)水庫(kù)，工程不能正常運(yùn)行，嚴(yán)重威脅著下游人民生命財(cái)產(chǎn)的安全或不能充分發(fā)揮其興利效益。有些病險(xiǎn)水庫(kù)下游是重要城鎮(zhèn)、廠礦、交通干線，位置險(xiǎn)要。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)我區(qū)目前有36座為病險(xiǎn)水庫(kù)，這些險(xiǎn)庫(kù)急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固。
自2002年以來，省水利廳下達(dá)了分三年對(duì)我區(qū)在冊(cè)的21座病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固任務(wù)，截止2004年底，我區(qū)實(shí)際完成病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固任務(wù)11座，僅占應(yīng)完成任務(wù)的50%，資金嚴(yán)重不足，無專項(xiàng)配套除險(xiǎn)加固資金是造成這一結(jié)果的主要原因。
由于整治資金不足，絕大多數(shù)水庫(kù)缺少正常的維修改善，工程不可避免地發(fā)生老化失修，以致新的險(xiǎn)庫(kù)又不斷出現(xiàn)。目前，僅小(一)型險(xiǎn)庫(kù)數(shù)量就比1998年增加2座，小(二)型險(xiǎn)庫(kù)增加7座。按照目前的投入水平，許多病險(xiǎn)水庫(kù)短期內(nèi)仍無法得到除險(xiǎn)加固。
2病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固建議
為加快病險(xiǎn)水庫(kù)治理步伐，提高質(zhì)量，宜從以下幾個(gè)方面入手。
2．1采取多層次、多渠道融資的辦法，為病險(xiǎn)水庫(kù)加固提供資金保證
病險(xiǎn)水庫(kù)加固工程投資大、周期長(zhǎng)、社會(huì)效益顯著，應(yīng)以公共投入為主。按照“分級(jí)管理，分級(jí)負(fù)責(zé)”的原則，各級(jí)政府都應(yīng)建立相應(yīng)的專項(xiàng)治理資金。但是，要加快病險(xiǎn)水庫(kù)的治理步伐，僅靠政府的投入是不夠的，必須建立和完善多元化、多層次、多渠道的投資體系。為此，建議根據(jù)病險(xiǎn)水庫(kù)加固的現(xiàn)狀和各地的實(shí)際情況，采取不同的融資政策：將中型險(xiǎn)庫(kù)加固列入基建項(xiàng)目，由國(guó)家投資；對(duì)小(一)型險(xiǎn)庫(kù)應(yīng)以國(guó)家投入為主，地方或受益區(qū)配套為輔；對(duì)于小(二)型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固，則應(yīng)以地方投資為主，國(guó)家可給予一定數(shù)量的補(bǔ)貼或采用以獎(jiǎng)代補(bǔ)的政策。同時(shí)，結(jié)合病險(xiǎn)水庫(kù)治理，積極穩(wěn)妥地搞好小型水庫(kù)的產(chǎn)權(quán)制度改革。在防汛責(zé)任制得到切實(shí)落實(shí)的前提下，可采取拍賣、租賃、承包、股份合作等方式籌集治理資金。對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)在除險(xiǎn)加固任務(wù)未完成前，盡量少建或不建新水庫(kù)，盡可能將資金投向現(xiàn)有病險(xiǎn)水庫(kù)的治理。
2．2強(qiáng)化病險(xiǎn)水庫(kù)加固的前期工作，為搞好病險(xiǎn)庫(kù)加固夯實(shí)基礎(chǔ)
搞好前期工作是保證病險(xiǎn)水庫(kù)加固進(jìn)度及質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。為此，要做好以下各方面的工作。
2．2．1做好水庫(kù)大壩安全鑒定工作1995年水利部頒發(fā)了《水庫(kù)大壩安全鑒定辦法》。在病險(xiǎn)水庫(kù)加固前期工作開始時(shí)，大壩安全鑒定主管部門應(yīng)組織設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等方面的技術(shù)專家，嚴(yán)格按此辦法全面準(zhǔn)確地查找出水庫(kù)存在的各種隱患，實(shí)事求是地確定水庫(kù)的安全類別，科學(xué)而又有針對(duì)性地提出加固措施或建議。只有這樣，才能做到有的放矢。
2．2．2委托具備相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)存在的嚴(yán)重隱患進(jìn)行探查。病險(xiǎn)水庫(kù)的某些隱患，隱蔽性強(qiáng)，由于沒有“對(duì)癥下藥”，致使其歷經(jīng)數(shù)次處理，仍未能徹底根治。這就需要委托具備相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)對(duì)這些隱患進(jìn)行專題調(diào)研，找準(zhǔn)隱患部位，分析產(chǎn)生原因，提出處理措施。
2．2．3除險(xiǎn)加固應(yīng)與增容和恢復(fù)庫(kù)容同時(shí)考慮。許多病險(xiǎn)水庫(kù)因存在安全隱患，汛期只能降低水位運(yùn)行，調(diào)蓄能力大減；有些險(xiǎn)庫(kù)淤積嚴(yán)重，直接影響其效益的進(jìn)一步發(fā)揮；有些險(xiǎn)庫(kù)，只要采取一些投資不大的工程措施，就可新增部分庫(kù)容。在水庫(kù)的病險(xiǎn)得到有效排除的前提下，增容和恢復(fù)庫(kù)容是提高水庫(kù)自身經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，解決地區(qū)水資源緊張狀況的一條費(fèi)省效宏的途徑。據(jù)初步測(cè)算，采取除險(xiǎn)加固和排沙減淤等措施，恢復(fù)、增加或保持每1m3庫(kù)容所需投資僅是新修水庫(kù)的1／5左右。因此，對(duì)水資源緊缺有增容或恢復(fù)庫(kù)容潛力的病險(xiǎn)庫(kù)，即使在投資受到限制的情況下，也應(yīng)一次規(guī)劃，分期實(shí)施。
2．2．4除險(xiǎn)加固應(yīng)與綜合利用及管理設(shè)施的改善相結(jié)合。病險(xiǎn)水庫(kù)由于修建時(shí)客觀條件的制約以及建成后投入的更改、維修資金不足，普遍存在著防汛調(diào)度系統(tǒng)、雨水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)、防汛道路及防汛物資倉(cāng)庫(kù)等管理設(shè)施難以滿足要求的問題。病險(xiǎn)水庫(kù)加固規(guī)劃時(shí)，應(yīng)考慮增設(shè)防汛指揮調(diào)度網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通信預(yù)警系統(tǒng)、水文水情測(cè)報(bào)自動(dòng)化系統(tǒng)、大壩監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)等先進(jìn)的管理設(shè)施。對(duì)不能滿足需要的防汛道路及防汛物資倉(cāng)庫(kù)等管理設(shè)施一并予以改造。
2．2．5努力提高病險(xiǎn)水庫(kù)加固的科技含量。前期工作應(yīng)思路新、起點(diǎn)高，廣泛采用新技術(shù)、新方法、新材料、新工藝，力求體現(xiàn)先進(jìn)性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。在病險(xiǎn)水庫(kù)加固時(shí)，應(yīng)通過各種途徑收集這方面的信息，廣泛依托科研、設(shè)計(jì)、施工、大專院校等方面的技術(shù)力量，加以推廣應(yīng)用。堅(jiān)持加固與提高、加固與技術(shù)進(jìn)步相結(jié)合，力求在病險(xiǎn)水庫(kù)治理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面有所突破。
2．2．6除險(xiǎn)加固前要進(jìn)行效益分析。水庫(kù)除險(xiǎn)加固目的有兩個(gè)：即增加水庫(kù)的安全性和進(jìn)一步挖掘水庫(kù)自身潛力。因此，其效益主要有社會(huì)效益（防洪保安）和經(jīng)濟(jì)效益。防洪效益主要體現(xiàn)在加固后防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高，目前常用頻率分析法，即通過水庫(kù)修建（加固）前后發(fā)生同頻率洪水而引起下游淹沒損失的比較，來計(jì)算水庫(kù)的防洪效益。經(jīng)濟(jì)效益分析包括初估增加的蓄水量以及由此而增加的防洪、灌溉、供水、發(fā)電等效益。同時(shí)還要進(jìn)行費(fèi)用（包括固定資產(chǎn)投資、年運(yùn)行費(fèi)和流動(dòng)資金）估算和經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)（包括經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率、效益費(fèi)用比和經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值）分析。對(duì)投資少、見效快、效益好的險(xiǎn)庫(kù)加固應(yīng)優(yōu)先安排實(shí)施，以此帶動(dòng)病險(xiǎn)水庫(kù)加固工作的大規(guī)模展開。
2．3項(xiàng)目實(shí)施
2．3．1強(qiáng)化項(xiàng)目管理。項(xiàng)目管理的核心是合同管理。在項(xiàng)目管理上要形成以項(xiàng)目法人為主體，項(xiàng)目法人向國(guó)家和各投資方負(fù)責(zé)，咨詢、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、物資供應(yīng)等單位通過招標(biāo)投標(biāo)和履行經(jīng)濟(jì)合同為項(xiàng)目法人提供建設(shè)服務(wù)的建設(shè)管理新模式。項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)按項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模、投資總額、建設(shè)工期，實(shí)行項(xiàng)目建設(shè)的全過程管理。項(xiàng)目主管單位要加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目法人組建、項(xiàng)目報(bào)建、招標(biāo)投標(biāo)、質(zhì)量監(jiān)督、主體工程開工、項(xiàng)目驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)管，嚴(yán)格執(zhí)行基本建設(shè)程序。對(duì)以往忽視報(bào)建審批制度的現(xiàn)象要及時(shí)糾正。通過報(bào)建制度，可有效地預(yù)防出現(xiàn)“三邊”工程和“釣魚”工程，避免由此導(dǎo)致盲目開工、拖延工期、浪費(fèi)資金等現(xiàn)象，保證工程建設(shè)順利進(jìn)行。
2．3．2實(shí)行招標(biāo)投標(biāo)制。病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理以及設(shè)備材料采購(gòu)等，一般情況下應(yīng)由建設(shè)項(xiàng)目法人依法招標(biāo)，擇優(yōu)選定。在招投標(biāo)活動(dòng)中，要充分發(fā)揮專家?guī)煸u(píng)標(biāo)的作用，堅(jiān)決打破地方保護(hù)和部門保護(hù)的壁壘，杜絕行政干預(yù)，嚴(yán)懲腐敗。禁止無水利資質(zhì)和低資質(zhì)單位承擔(dān)與其資質(zhì)不相適應(yīng)的項(xiàng)目。抓好《招標(biāo)投標(biāo)法》貫徹落實(shí)工作，強(qiáng)化招標(biāo)投標(biāo)各個(gè)環(huán)節(jié)管理，建立公開公平公正的市場(chǎng)秩序。
2．3．3落實(shí)建設(shè)監(jiān)理制。項(xiàng)目法人通過招標(biāo)方式確定監(jiān)理單位后，監(jiān)理單位即可進(jìn)行工程現(xiàn)場(chǎng)管理，依據(jù)合同從事進(jìn)度、質(zhì)量、投資控制，合同管理和信息管理，協(xié)調(diào)建設(shè)各方關(guān)系。當(dāng)前應(yīng)杜絕監(jiān)理單位超越資格等級(jí)承攬監(jiān)理業(yè)務(wù)及自己施工、自己監(jiān)理的現(xiàn)象。
2．4建立良性循環(huán)的管理機(jī)制
目前水庫(kù)產(chǎn)權(quán)虛置、管理不善、責(zé)任不落實(shí)的現(xiàn)象較普遍。為防止出現(xiàn)一邊除險(xiǎn)、一邊出險(xiǎn)，舊帳未還、又添新帳的被動(dòng)局面。病險(xiǎn)水庫(kù)加固后，應(yīng)從以下幾方面入手建立良性循環(huán)的管理體制。
首先要盡快建立起適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的責(zé)權(quán)明確、管理科學(xué)的水庫(kù)管理新機(jī)制。在病險(xiǎn)水庫(kù)加固工程建設(shè)之初應(yīng)確定實(shí)行建設(shè)與管理統(tǒng)籌結(jié)合的新型建設(shè)管理體制。投資多元化、產(chǎn)權(quán)明晰化、供水供電價(jià)格商品化、水庫(kù)服務(wù)有償優(yōu)質(zhì)化，增加現(xiàn)有水庫(kù)管理經(jīng)費(fèi)，逐步實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)營(yíng)。其次要加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)調(diào)度管理人員的培訓(xùn)，提高管理人員素質(zhì)及水庫(kù)調(diào)度水平。三是建立并嚴(yán)格遵守水庫(kù)管理的各項(xiàng)規(guī)章制度及細(xì)則，使其早日走上科學(xué)化、規(guī)范化的軌道。四是積極利用自身優(yōu)勢(shì)，大力開發(fā)水土資源，以開發(fā)促發(fā)展，以發(fā)展促管理，逐步建立適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的良性管理運(yùn)行機(jī)制。
3結(jié)語(yǔ)
（1）根據(jù)病險(xiǎn)水庫(kù)的不同類別及“分級(jí)管理，分級(jí)負(fù)責(zé)”的原則，國(guó)家采取不同的融資政策，建立和完善多元化、多層次、多渠道的投資體系，為病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固提供資金保證。
（2）做好水庫(kù)大壩安全鑒定工作。委托具備相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)存在的嚴(yán)重隱患進(jìn)行探查，進(jìn)行準(zhǔn)確的效益分析。加固規(guī)劃時(shí)應(yīng)與增容和恢復(fù)庫(kù)容同時(shí)考慮，與綜合利用及管理設(shè)施的改善相結(jié)合，以及廣泛采用新技術(shù)、新材料、新工藝，從而強(qiáng)化病險(xiǎn)水庫(kù)加固的前期工作。
陜南山區(qū)河流來水來沙有別于北方多沙河流，其特點(diǎn)是，含沙量較低，推移質(zhì)泥沙占的比例大，水資源豐富。數(shù)十年來，在陜南山區(qū)河流上修建了眾多的中小型水庫(kù)，這些水庫(kù)為當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的促進(jìn)作用，但隨著水庫(kù)蓄水運(yùn)用時(shí)間的增長(zhǎng)，水庫(kù)淤積問題越來越明顯，個(gè)別水庫(kù)甚至面臨淤滿報(bào)廢的危險(xiǎn)。所以對(duì)水庫(kù)排沙運(yùn)用的要求越來越高。多年來我們?cè)陉兡仙讨菔心锨厮畮?kù)和二龍山水庫(kù)開展了長(zhǎng)期的不同形式的水庫(kù)排沙運(yùn)用，積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)陜南乃至全國(guó)山區(qū)中小型水庫(kù)排沙運(yùn)用具有重要的推廣和參考意義。
2南秦水庫(kù)排沙運(yùn)用
南秦水庫(kù)位于南秦河中下游，距商州市9km，主河長(zhǎng)44km。水庫(kù)總庫(kù)容1019萬(wàn)m3，其中有效庫(kù)容490萬(wàn)m3。庫(kù)區(qū)原河床平均比降6.4‰，控制流域面積453km2。水庫(kù)庫(kù)區(qū)平均寬度僅140m，屬于典型的山區(qū)河道型水庫(kù)。水庫(kù)于1974年5月建成，1977年開始蓄水運(yùn)用。壩高29m，水庫(kù)左壩肩設(shè)泄洪排沙隧洞，洞徑2.5m，進(jìn)口底坎高程98m(原河床高程95m)，平洞流量14m3/s,最大泄量110m3/s。水庫(kù)多年平均來水量1.62億m3，平均流量5.14m3/s，常流量1m3/s。多年平均懸移質(zhì)輸沙量53.3萬(wàn)t，根據(jù)庫(kù)區(qū)淤積物分析，推懸比為1∶1。汛期6～9月水量和沙量分別占全年的55.4%和92.9%，入庫(kù)最大含沙量達(dá)200kg/m3。南秦水庫(kù)運(yùn)行到1979年，庫(kù)區(qū)淤積泥沙121萬(wàn)m3，到1983年，淤積泥沙299萬(wàn)m3，1982年以前庫(kù)水位較低，平均在110m左右，淤積形態(tài)為錐體，有效庫(kù)容淤損52%，預(yù)計(jì)水庫(kù)壽命將在2000年前告終。為了恢復(fù)有效庫(kù)容，延長(zhǎng)水庫(kù)使用壽命，于1984年汛末進(jìn)行了水庫(kù)泄空排沙試驗(yàn)，沖走原淤積泥沙100萬(wàn)m3，使庫(kù)容恢復(fù)到1980年水平。通過泄空沖刷，形成了一條延伸至庫(kù)尾的主槽，近壩段沖刷主槽邊岸直立，以大塊坍塌的形式向兩岸展寬。實(shí)踐證明泄空排沙效果顯著[1,2]。1992年水庫(kù)淤積量又回升到367萬(wàn)m3。該時(shí)期庫(kù)水位一般在114～116m之間，水庫(kù)淤積具有三角洲和錐體雙重淤積形態(tài)。1993年水庫(kù)再度泄空沖刷，沖走淤積物118萬(wàn)m3，在距壩1.8km以內(nèi)形成明顯的主槽，主槽寬度達(dá)到100m左右，灘槽差在4～6m之間。通過1994年淤積測(cè)量，部分河段沖刷主槽已發(fā)展到兩岸，淤積泥沙基本上已全部排出庫(kù)外，但也有部分河段在岸邊留有死灘，這是由于沖刷期來水量偏少，屬于枯水年，主汛期平均來流量沒有超過5m3/s，最大流量為70m3/s，且次數(shù)少歷時(shí)短。實(shí)踐證明排沙量與來水量成正比，來水量愈大排沙效益愈好。圖1為不同時(shí)期庫(kù)區(qū)淤積縱剖面，圖2為橫斷面沖淤形態(tài)。水庫(kù)沖刷時(shí)，出庫(kù)泥沙中有大量的10～50mm的卵石，是庫(kù)區(qū)中部和尾部的推移質(zhì)淤積物。泄空沖刷使床沙粗化，沖刷后灘槽的床沙組成有非常大的差別，見表1。
南秦水庫(kù)除采用泄空沖刷外，多年來堅(jiān)持汛期異重流排沙，平均約排泄40%的入庫(kù)懸移質(zhì)泥沙。通過以上兩種形式的排沙，南秦水庫(kù)可以保持70%的庫(kù)容長(zhǎng)期使用。
表1南秦水庫(kù)庫(kù)區(qū)床沙組成百分?jǐn)?shù)(粒徑單位：mm)
BedLoadcompositionofNanqingReservoir
--------------------------------------------------------------------------------
斷面
位置
d>75
75<d>50
50<d>20
20<d>10
10<d>5
5<d>2
2<d>1
d<1
--------------------------------------------------------------------------------
P1
灘面
100
沖槽
2.4
2.2
6.2
18.0
71.2
P3
灘面
2.0
98.0
沖槽
2.0
4.2
6.8
24.6
62.4
P5
灘面
4.0
96.0
沖槽
11.0
13.4
13.5
24.5
37.6
P6
灘面
0.4
9.6
90.0
沖槽
15.1
22.2
22.0
7.5
2.8
10.0
20.4
P7
灘面
1.0
2.5
12.0
84.5
沖槽
16.7
25.6
13.8
9.8
6.3
9.5
18.3
P8
灘面
0.5
1.25
1.25
10.0
87.0
沖槽
28.0
11.7
13.6
7.9
4.7
5.7
11.5
16.9
P9
灘面
14.2
11.2
10.3
6.6
5.9
15.1
36.7
沖槽
32.0
10.0
31.0
6.7
6.1
2.6
3.7
7.9
--------------------------------------------------------------------------------
3二龍山水庫(kù)排沙運(yùn)用[3，4]
二龍山水庫(kù)位于丹江上游，距商州市約5km,水庫(kù)總庫(kù)容8100萬(wàn)m3，有效庫(kù)容3800萬(wàn)m3，是一座以防洪、發(fā)電為主，兼有灌溉、養(yǎng)魚等綜合利用的中型水庫(kù)，水庫(kù)于1975年正式蓄水運(yùn)用。庫(kù)區(qū)原河床比降3.7‰，流域內(nèi)有麻街河(丹江干流)和板橋河支流。麻街河長(zhǎng)43km，設(shè)有麻街水文站，控制流域面積326km2。板橋河長(zhǎng)48km，設(shè)有板橋水文站，控制流域面積493km2。水庫(kù)總集水面積965km2。壩址原河床高程708m，大壩壩頂高程771.7m，溢流壩壩頂高程765m，最大泄量1390m3/s，發(fā)電引水隧洞直徑4m，進(jìn)口底坎高程740m，電站總裝機(jī)3×1250kw。泄洪排沙底洞斷面尺寸2m×2.8m，進(jìn)口底坎高程723.75m，最大泄量133m3/s。水庫(kù)回水長(zhǎng)度11km。
水庫(kù)運(yùn)用以來，按1975～1990年水文資料統(tǒng)計(jì)，多年平均入庫(kù)徑流量2.13億m3，平均流量6.75m3/s。多年平均懸移質(zhì)輸沙量71萬(wàn)t，推移質(zhì)輸沙估算量為15萬(wàn)t，推懸比約為1∶5，入庫(kù)推移質(zhì)以粗沙為主。6月下旬至8月份多暴雨，洪水陡漲陡落，是主要的產(chǎn)沙期。特別是每年開始一兩場(chǎng)洪水含沙量較大。9～10月來水量大峰小，含沙量小。
二龍山水庫(kù)入庫(kù)洪水含沙量一般不超過100kg/m3，在回水末端容易產(chǎn)生分選淤積，形成三角洲淤積形態(tài)，一部分較細(xì)顆粒的泥沙以異重流形式流達(dá)壩前，形成渾水水庫(kù)，為錐體淤積形態(tài)，所以，二龍山水庫(kù)的淤積表現(xiàn)為三角洲和錐體混合淤積形態(tài)。由于運(yùn)用庫(kù)水位不同，三角洲的位置也隨之相應(yīng)變化，并且，高水位運(yùn)用時(shí)形成的三角洲淤積體，在后期低水位運(yùn)用時(shí)被沖刷下移，形成新的三角洲淤積體。
二龍山水庫(kù)從建庫(kù)到1986年4月，淤積泥沙754萬(wàn)m3，其中有效庫(kù)容淤積348萬(wàn)m3，死庫(kù)容淤積393萬(wàn)m3。為了減少有效庫(kù)容的淤積，從1986年開始運(yùn)用水位有所降低，汛期限制水位逐步由原來的762.5m降低到760m，到1990年10月，平均運(yùn)用水位756.8m，淤積部位隨之降低，并且753m高程以上普遍發(fā)生沖刷，形成30～50m的沖刷主槽，最大沖深達(dá)到3m多，沖刷的泥沙堆積在753m高程之下，該時(shí)期淤積的142萬(wàn)m3泥沙，主要淤在死庫(kù)容內(nèi)。這說明二龍山水庫(kù)一旦泄空沖刷，沖刷效果將是非常理想的。
二龍山水庫(kù)按照蓄清排渾運(yùn)用方式，汛期利用異重流、渾水水庫(kù)進(jìn)行排沙，有效地減緩了水庫(kù)的淤積。1991年汛期，西北水科所專家在二龍山水庫(kù)進(jìn)行排沙試驗(yàn)，7月26日晚發(fā)生當(dāng)年第一誠(chéng)大洪水，板橋站最大流量48.4m3/s，最大含沙量40.2kg/m3，兩河入庫(kù)總水量110.5萬(wàn)m3，總沙量1.04萬(wàn)t，平均含沙量9.4kg/m3，形成異重流。由于采用異重流報(bào)警器報(bào)警，水庫(kù)及時(shí)排沙，歷時(shí)3小時(shí)，測(cè)得出庫(kù)最大含沙量127kg/m3，平均含沙量81.3kg/m3，為入庫(kù)平均含沙量的8.65倍，排沙耗水量17.8萬(wàn)m3，排沙量1.45萬(wàn)t，排水比僅為16.1%，排卻高達(dá)139%。這說明二龍山水庫(kù)利用異重流、渾水水庫(kù)排沙，效果是非常顯著的，可以減緩水庫(kù)淤積，減少泄空沖刷次數(shù)，有利于水庫(kù)效益的發(fā)揮。
4泄空沖刷時(shí)機(jī)
泄空時(shí)機(jī)原則上應(yīng)選擇在對(duì)興利影響最小、排沙效果最大的時(shí)候。春汛泄空排沙效果較好，但影響后期用水。汛初泄空對(duì)興利影響小，排沙效果也好，是泄空排沙的一個(gè)有利時(shí)機(jī)，但對(duì)卵石推移質(zhì)為主的河流，遇大洪水會(huì)將大量卵石帶入庫(kù)內(nèi)，形成抗沖層。汛期洪水峰高、量小、歷時(shí)短，沖刷效果也不理想。汛期末洪水峰小、量大、歷時(shí)長(zhǎng)，有利于泄空沖刷，是排沙的一個(gè)有利時(shí)機(jī)，但有時(shí)會(huì)影響后期蓄水，要選擇秋雨多的年份泄空沖刷。只要排沙時(shí)機(jī)選擇的好，排沙歷時(shí)就不需要太長(zhǎng)。南秦水庫(kù)1984年汛末4天沖刷了72萬(wàn)t泥沙，約為年平均淤積量的2.5倍。
5結(jié)語(yǔ)
南秦水庫(kù)和二龍山水庫(kù)同在陜南商州市境內(nèi)，都是防洪、發(fā)電、灌溉、養(yǎng)魚的綜合利用水庫(kù)。二龍山水庫(kù)推移質(zhì)來沙相對(duì)較少，排沙任務(wù)以懸移質(zhì)為主，可充分利用異重流、渾水水庫(kù)排沙，降低排沙的水量，減緩水庫(kù)淤積，必要時(shí)進(jìn)行泄空沖刷。南秦水庫(kù)推移質(zhì)來沙量大，推移質(zhì)泥沙不能靠異重流排除，除異重流排除部分懸移質(zhì)外，主要靠多年一次的泄空沖刷來恢復(fù)庫(kù)容，使水庫(kù)保持一定庫(kù)容長(zhǎng)期使用。這兩座水庫(kù)在陜南乃至我國(guó)南方山區(qū)河流中小型水庫(kù)中具有很大的代表性，其成功經(jīng)驗(yàn)具有很大的參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1]陳景梁，趙克玉。南秦水庫(kù)排沙運(yùn)用的研究。泥沙研究，1987，(1).
[2]陜西省水利水土保持廳。水庫(kù)排沙清淤技術(shù)。水利電力出版社，1989年。
1水庫(kù)移民規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)的必要性
水庫(kù)移民規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)的必要性是由水庫(kù)移民項(xiàng)目社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)的綜合性、移民工作復(fù)雜性和系統(tǒng)的層次性所決定的。
1.1項(xiàng)目社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境目標(biāo)的綜合性
1.1.1社會(huì)因素復(fù)雜
水庫(kù)淹沒范圍廣，移民數(shù)量一般較大。由于水庫(kù)一般建在偏遠(yuǎn)山區(qū)，因而移民不僅大多貧窮落后，而且還有可能涉及少數(shù)民族問題。由于山區(qū)空間地域條件限制，當(dāng)?shù)匾泼癜仓萌萘坑邢蓿茈y全部在當(dāng)?shù)鼐偷匕仓谩Ｈ粜柽h(yuǎn)遷，又涉及文化、經(jīng)濟(jì)、社區(qū)組織、風(fēng)俗、生產(chǎn)技術(shù)、生活習(xí)慣、心理等一系列復(fù)雜因素的整合問題。這些問題解決的好壞，不僅關(guān)系到水利項(xiàng)目能否順利建設(shè)，能否盡快發(fā)揮投資效益，更涉及當(dāng)?shù)厣鐣?huì)能否安定、經(jīng)濟(jì)能否發(fā)展，移民生產(chǎn)生活能否恢復(fù)與發(fā)展的大問題。稍有不慎，還會(huì)帶來長(zhǎng)期的負(fù)面影響。
1.1.2環(huán)境影響深遠(yuǎn)
水庫(kù)淹沒肯定會(huì)給當(dāng)?shù)貧夂颉?dòng)物、植物、地質(zhì)等生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)帶來難以避免且久遠(yuǎn)的影響。與此同時(shí)，大量的移民重新建設(shè)活動(dòng)也會(huì)給移民安置區(qū)周邊環(huán)境帶來諸多影響。相對(duì)而言，移民對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是部分可控制可調(diào)節(jié)的。因此，做好移民規(guī)劃中的環(huán)保影響評(píng)價(jià)和保護(hù)措施優(yōu)化，追求良好的環(huán)境效益也是事關(guān)久遠(yuǎn)的重要目標(biāo)。
1.1.3經(jīng)濟(jì)因素制約
我國(guó)還是發(fā)展中國(guó)家，進(jìn)行大型水利工程建設(shè)的投資是有限的，移民經(jīng)費(fèi)不會(huì)十分寬裕，要解決移民生產(chǎn)恢復(fù)與發(fā)展，脫貧致富，并可持續(xù)發(fā)展，必須就移民規(guī)劃的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化與評(píng)價(jià)。
從上述目標(biāo)分析可見，移民規(guī)劃中環(huán)境容量利用恰當(dāng)、環(huán)保措施得力將有利于移民的經(jīng)濟(jì)恢復(fù)與發(fā)展。經(jīng)濟(jì)發(fā)展了，移民的生活水平與生活質(zhì)量自然提高，如果經(jīng)濟(jì)能夠持續(xù)發(fā)展，移民的心態(tài)自然平和向上，人與人之間的關(guān)系就容易溝通，社會(huì)就容易趨于穩(wěn)定。因此，這些目標(biāo)是相關(guān)的和統(tǒng)一的。與此同時(shí)，這些目標(biāo)之間也存在矛盾。實(shí)現(xiàn)移民安置方案的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等單目標(biāo)最大化與多目標(biāo)綜合最優(yōu)化是不可能協(xié)調(diào)一致的。不同的目標(biāo)要求，在資金投入、土地利用、資源分配等方面都會(huì)有不同的結(jié)果。過分強(qiáng)調(diào)某一方面目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，就必然影響其他方面目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也必然會(huì)有不同的安置方案。例如，過分強(qiáng)調(diào)移民環(huán)境容量與環(huán)保，就近安置移民的數(shù)量就會(huì)減少，外遷安置的移民數(shù)量就要增加，這不僅加大移民資金投入，更會(huì)增加外遷移民安置及其與安置地社區(qū)整合的難度。由于生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)方面的目標(biāo)追求對(duì)資源配置等方面的要求存在矛盾是客觀存在和無法回避的，因此，在需要對(duì)移民規(guī)劃進(jìn)行多目標(biāo)多層次方案綜合評(píng)價(jià)，選擇各種目標(biāo)可以統(tǒng)籌兼顧、資源配置盡可能合理的方案，以實(shí)現(xiàn)移民安置綜合目標(biāo)的最優(yōu)化。
1.2系統(tǒng)的層次性與綜合性
移民規(guī)劃方案是由不同層次組成的。根據(jù)移民安置任務(wù)和移民安置區(qū)資源條件、環(huán)境容量、生態(tài)環(huán)保要求以及移民資金等客觀條件制定的總體移民規(guī)劃方案，是第一層次的方案系統(tǒng)；在總體方案之下，可能又分本組安置、本村外組安置、本鄉(xiāng)外村安置、本縣外鄉(xiāng)安置、本市外縣安置、本省外市安置、出省安置等安置方案組合等第二層次方案系統(tǒng)；然后分轉(zhuǎn)型農(nóng)業(yè)安置、企業(yè)安置、第三產(chǎn)業(yè)安置為主等方案。各層次的方案都不是孤立存在的，都是由與其相關(guān)的系統(tǒng)環(huán)境和其他因素密切相關(guān)。系統(tǒng)之間是有層次性的，而且系統(tǒng)與系統(tǒng)的界限是相對(duì)的，隨人們研究的范圍和角度而確定。當(dāng)我們研究移民規(guī)劃總體方案時(shí)，只強(qiáng)調(diào)子方案與整體方案間的線性因果關(guān)系，而忽視了子方案與其系統(tǒng)環(huán)境的聯(lián)系既有線性又有非線性、非定量的關(guān)系就不能確保子方案的可行性與合理性。盡管各級(jí)方案所處層次不同，內(nèi)部各異，但又存在有機(jī)聯(lián)系，不能彼此割裂與排斥。因此要在分散決策的情況下，必須通過總體目標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)才能實(shí)現(xiàn)總體優(yōu)化的目的。
2水庫(kù)移民規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)方法
2.1經(jīng)驗(yàn)型綜合評(píng)價(jià)方法
移民規(guī)劃的最后決策，以往多在專家論證基礎(chǔ)上由領(lǐng)導(dǎo)者決策，如果領(lǐng)導(dǎo)者水平、經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)項(xiàng)目情況的了解深度不夠，往往出現(xiàn)偏差，并給移民生產(chǎn)生活恢復(fù)和社會(huì)安定帶來諸多問題。隨著科學(xué)決策的提倡，單純經(jīng)驗(yàn)型決策的做法日趨消失。
2.2計(jì)算型綜合評(píng)價(jià)方法的一般程序
2.2.1確定綜合評(píng)價(jià)目標(biāo)
移民規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)目標(biāo)側(cè)重在社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境優(yōu)化等方面，如何細(xì)化與要求，則要兼顧眼前與長(zhǎng)遠(yuǎn)，局部與全局，經(jīng)反復(fù)比較、權(quán)衡利弊后確定。盡可能避免選擇定位不當(dāng)導(dǎo)致評(píng)價(jià)的失敗。
2.2.2確定評(píng)價(jià)范圍
評(píng)價(jià)范圍涉及實(shí)現(xiàn)各評(píng)價(jià)目標(biāo)的各種因素及其之間的相互制約關(guān)系。主要有移民資金及年度分配；移民人數(shù)及其地域、民族、職業(yè)、生活狀況、文化技能等；可供后遷的環(huán)境容量、可供外遷的地域與條件；移民政策與安置標(biāo)準(zhǔn)……等，必須把握主要因素，確定適當(dāng)范圍，既要確保評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，又避免太大的工作量。
2.2.3確定評(píng)價(jià)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)
評(píng)價(jià)指標(biāo)是評(píng)價(jià)目標(biāo)的具體化，指標(biāo)的設(shè)立不僅與移民規(guī)劃的目標(biāo)、特點(diǎn)、類型、規(guī)模有關(guān)，而且與子目標(biāo)所處的層次有關(guān)，與視角與側(cè)重點(diǎn)有關(guān)。指標(biāo)的設(shè)立主要遵循下列原則：
（1）系統(tǒng)性原則。指標(biāo)體系必須全面反映移民規(guī)劃項(xiàng)目的綜合目標(biāo)，其主要指標(biāo)既要反映直接效果，又要反映間接效果，確保綜合評(píng)價(jià)的全面性與可信度。
（2）可測(cè)性原則。指標(biāo)含義明確，所需的數(shù)據(jù)資料便于收集、計(jì)算簡(jiǎn)便、便于掌握。
（3）定量指標(biāo)與定性指標(biāo)結(jié)合使用原則。運(yùn)用定量指標(biāo)計(jì)算，使評(píng)價(jià)具有客觀性，采用定性指標(biāo)，可彌補(bǔ)定量指標(biāo)的不足，兼顧使用，能使評(píng)價(jià)結(jié)果趨于合理正確。
（4）可比性原則。指標(biāo)的趨勢(shì)相同，有可比性。
（5）層次性原則。有利于指標(biāo)權(quán)重的分配，便于確立移民方案和綜合效果。
指標(biāo)體系建立后，以過去的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，對(duì)可量化指標(biāo)制定出能被評(píng)估專家和決策者接受的具體標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的計(jì)算方法，對(duì)環(huán)境優(yōu)化、社會(huì)穩(wěn)定難以量化的指標(biāo)等可作定性描述或同尺度的分級(jí)，以利測(cè)算。
2.2.4確定指標(biāo)的權(quán)重
各種分項(xiàng)指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響程度是不同的，為了正確地反映各分項(xiàng)指標(biāo)對(duì)整體評(píng)價(jià)目標(biāo)的重要程度，通常通過加權(quán)予以修正。因而客觀而正確的確定加權(quán)系數(shù)成為取得正確評(píng)價(jià)結(jié)果的關(guān)鍵因素之一，必須通過選準(zhǔn)專家、妥善而正確地搜集和處理專家意見才能得以實(shí)現(xiàn)。
2.2.5選擇合適的綜合評(píng)價(jià)方法
評(píng)價(jià)經(jīng)常采用多種方法結(jié)合使用，在不同階段采用不同的方法。如何最優(yōu)，尚需不斷探索與改進(jìn)。
應(yīng)注意的是，上述各項(xiàng)程序包括預(yù)測(cè)、分析、評(píng)定、計(jì)算、模擬、綜合等工作，它們是要交叉和反復(fù)進(jìn)行的。
3移民規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)模型
可根據(jù)項(xiàng)目情況選用以下模型：
3.1通用評(píng)價(jià)模型
3.1.1影響移民規(guī)劃方案的因素分析
在移民規(guī)劃方案選擇的綜合評(píng)價(jià)中，主要考慮如下客觀因素：工程移民投資額及年度分配計(jì)劃，移民人數(shù)、戶數(shù)與地域分布，移民的民族狀況、經(jīng)濟(jì)狀況、文化與技能狀況，庫(kù)區(qū)洪水線以上可開發(fā)地域面積與分布，當(dāng)?shù)刈匀粭l件與物產(chǎn)特產(chǎn)狀況，周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況與交通狀況，以及國(guó)家提供的扶持措施與優(yōu)惠政策等客觀因素，與此同時(shí)，還要考慮移民的意愿，當(dāng)?shù)卣蚪M織的要求，移民工作的組織與管理等人們主觀方面的因素，由于這許多主客觀因素都是各移民方案能否成立的條件和背景，脫開或背離這些條件和背景，移民方案就無法成立，也就談不上移民方案的優(yōu)劣評(píng)判了。因此對(duì)影響因的分析必須全面、細(xì)致、準(zhǔn)確，必須主次分明。
3.1.2因素的分類
全部因素可分為決定性因素，客觀因素和主觀因素三種類型。
決定性因素是指哪怕其他因素或條件再好，只要這些決定性因素不能滿足，那么相對(duì)應(yīng)的規(guī)劃方案就不能成立。例如移民投資總額、移民安置量等，都是決定因素，在任何規(guī)劃方案中都必須在確保滿足決定性因素的前題下才能對(duì)各規(guī)劃方案進(jìn)行優(yōu)化與選擇。
客觀因素是指通過規(guī)劃方案預(yù)期的數(shù)據(jù)資料計(jì)算的定量因素，它是不隨評(píng)價(jià)人員的主觀意識(shí)而變化的因素，如環(huán)境容量，工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值等。
主觀因素是指那些不能通過數(shù)據(jù)資料計(jì)算而得到，只能通過評(píng)價(jià)人員結(jié)合項(xiàng)目所在地的實(shí)際情況，結(jié)合類似項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)和主觀理解所做出的定性描述的因素，如生活質(zhì)量，社會(huì)安定等。
3.1.3模型的建立
該模型是將上述三種因素相結(jié)合而形成的單一綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，它是一個(gè)無量綱的指標(biāo)。
其中客觀因素?zé)o量綱指標(biāo)與權(quán)重均需通過專家咨詢確定。
移民安置規(guī)劃通用模型計(jì)算過程圖
按各項(xiàng)移民方案的綜合評(píng)價(jià)值的大小進(jìn)行排序，分值高者即為相對(duì)優(yōu)秀的方案。在此基礎(chǔ)上，再由評(píng)價(jià)專家或決策者綜合多方面因素最終選擇整體性能最優(yōu)的方案，經(jīng)批準(zhǔn)后付之實(shí)施。
3.2層次—熵多目標(biāo)決策分析模型
用層次分析法決定各指標(biāo)的模擬權(quán)重，利用決策矩陣提供信息，進(jìn)一步用多目標(biāo)決策中熵技術(shù)修正決策者先驗(yàn)決定的優(yōu)先權(quán)重，再確定最優(yōu)方案。
本模型的基本思想是把復(fù)雜的問題分解為各個(gè)組成因素，將這些因素按支配關(guān)系分組形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)，通過這些因素的成對(duì)比較，可以得到各因素在層次中的相對(duì)重要性。在綜合人的判斷以決定各因素相對(duì)重要的總順序后，可以計(jì)算得到權(quán)向量、特征根和一般性指標(biāo)等，從而達(dá)到求解的目的。
根據(jù)移民規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)的特點(diǎn)和要求，經(jīng)過分析、篩選，可以提出一個(gè)類似下列可供參考的層次結(jié)構(gòu)體系。
各層次指標(biāo)體系中有可量化指標(biāo)和非量化指標(biāo)。對(duì)可量化指標(biāo)可通過發(fā)展預(yù)測(cè)模型等方法分析計(jì)算得到，對(duì)非量化指標(biāo)，則需通過德爾菲法、請(qǐng)咨詢專家對(duì)規(guī)劃方案和影響因素進(jìn)行分級(jí)或打分求得。
縱觀以上兩種綜合評(píng)價(jià)模型可見，雖然在實(shí)際評(píng)價(jià)中均有一定工作量，但其指導(dǎo)思想是正確可行的，經(jīng)過實(shí)踐可通過抓主去次的方法盡可能優(yōu)化程序，提高效率。與此同時(shí)，還可進(jìn)一步探索其他更好的綜合評(píng)價(jià)方法或模型，使規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)的成果更加科學(xué)，以便在特定條件下，能夠選擇一個(gè)相對(duì)最優(yōu)的移民方案，為移民的生產(chǎn)生活提供一個(gè)更好的持續(xù)發(fā)展的空間。
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