張 睿，孟明星，蔡淑兵，饒光輝

(長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，武漢 430010)

南北同枯場景下南水北調(diào)中線丹江口水庫供水調(diào)度方式*

張 睿，孟明星，蔡淑兵，饒光輝

(長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，武漢 430010)

南北同枯場景下南水北調(diào)中線丹江口水庫供水調(diào)度是保障水源工程有效供給、優(yōu)化配置供水水源的重要課題，如何科學(xué)制定不同供水對象的供水水量、兼顧水源區(qū)及受水區(qū)用水需求、充分發(fā)揮丹江口水利樞紐的調(diào)蓄作用，是南水北調(diào)中線工程功能效益發(fā)揮的關(guān)鍵. 以南水北調(diào)中線水源工程丹江口水庫為研究對象，深入分析了中線工程通水后丹江口水庫供水現(xiàn)狀及面臨的技術(shù)難題，從而提出南北同枯場景的判別標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)水庫供水調(diào)度的方法，揭示了漢江中下游、清泉溝和南水北調(diào)中線供水對水庫起始供水水位的響應(yīng)機(jī)理，提出“蓄豐補(bǔ)枯、均衡減少”的方法是南北同枯場景下丹江口水庫的供水調(diào)度方式，不同供水起始水位及供水方式情況下供水調(diào)度仿真結(jié)果表明, 本文所得結(jié)論可為丹江口水庫在實(shí)際運(yùn)行中制定調(diào)度方案提供參考.

南水北調(diào)中線；南北同枯；丹江口水庫；供水調(diào)度

南北同枯是指，在南水北調(diào)等大型跨流域引調(diào)水工程運(yùn)行階段，當(dāng)?shù)靥幉煌饔虻貐^(qū)、水文情勢相對獨(dú)立的水源區(qū)和受水區(qū)同時遭遇連續(xù)枯水年或枯水時段，導(dǎo)致水源工程在預(yù)見期內(nèi)降雨徑流和存蓄水量無法同時滿足水源區(qū)和受水區(qū)正常用水要求，生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水安全遭到較大影響的極端氣候條件. 南北同枯這一惡劣氣候條件對跨流域調(diào)水工程的正常運(yùn)行和水源區(qū)、受水區(qū)社會經(jīng)濟(jì)和諧穩(wěn)定帶來了極大挑戰(zhàn). 因此，如何科學(xué)控制水源工程的供水調(diào)度方式、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水源區(qū)及受水區(qū)用水需求、充分發(fā)揮引調(diào)水工程中控制性水利樞紐的調(diào)蓄作用，是南北同枯場景下水庫供水調(diào)度的關(guān)鍵科學(xué)問題.

南水北調(diào)中線工程是解決我國水資源分布與社會生產(chǎn)力布局不相適應(yīng)的矛盾，促進(jìn)華北地區(qū)經(jīng)濟(jì)繁榮和社會發(fā)展，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有效途徑，也是緩解京、津、冀、豫城市用水緊張狀況，控制地下水嚴(yán)重超采，保障缺水地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)和諧穩(wěn)定發(fā)展的戰(zhàn)略性水利工程. 丹江口水庫作為南水北調(diào)中線的供水水源工程，也是漢江綜合利用開發(fā)治理的控制性水利樞紐，具有防洪、供水、發(fā)電、航運(yùn)等綜合利用效益. 丹江口水利樞紐分初期規(guī)模和后期規(guī)模兩期興建，初期工程于1973年底建成，后期的大壩加高工程于2005年開工建設(shè)，2014年12月12日丹江口水庫正式向北方供水，標(biāo)志著丹江口水庫后期規(guī)模全面轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行期. 2016年10月，水利部批復(fù)了《丹江口水利樞紐調(diào)度規(guī)程(試行)》，為丹江口后期規(guī)模正常運(yùn)用調(diào)度提供了權(quán)威性指導(dǎo).

丹江口水庫供水對象包含漢江中下游、清泉溝及南水北調(diào)中線一期工程三部分[1]，其供水調(diào)度關(guān)系到漢江中下游、清泉溝用水安全和南水北調(diào)中線工程的正常運(yùn)行，關(guān)系到我國水資源優(yōu)化配置戰(zhàn)略格局，也關(guān)系到有效緩解華北地區(qū)缺水和改善生態(tài)環(huán)境戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，成為學(xué)界高度關(guān)注的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題. 國內(nèi)專家和學(xué)者針對南北地區(qū)水文氣象和分布特性開展了廣泛的研究，閆寶偉等[2]運(yùn)用Copula方法構(gòu)建了水源區(qū)與受水區(qū)降雨分布模型，并對其豐枯遭遇進(jìn)行了研究；王政祥等[3]采用實(shí)測降雨資料，分析了漢江水源區(qū)，唐白河、淮河、海河南北受水區(qū)降水統(tǒng)計(jì)特征及水源區(qū)與受水區(qū)豐枯遭遇特征；韓宇平等[4]采用歷年天然徑流量對水源區(qū)、受水區(qū)和黃河進(jìn)行了豐枯遭遇分析，結(jié)果表明中線工程向黃河河道相機(jī)補(bǔ)水是可能的. 關(guān)于丹江口水庫調(diào)度方式的研究，楊光等[5]提出了Pareto存檔動態(tài)維度搜索算法，將其引入考慮供水和發(fā)電的多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型，構(gòu)建優(yōu)化丹江口水庫調(diào)度圖，同時提出了考慮未來徑流變化的丹江口水庫多目標(biāo)調(diào)度規(guī)則[6]；汪蕓等[7]采用靈敏度分析理論，對影響丹江口水庫興利調(diào)度的不確定因素進(jìn)行了定量分析；栗飛等[8]采用了配合多目標(biāo)解集的簡化運(yùn)行方式，合理解決了丹江口水庫多目標(biāo)調(diào)度問題；張睿等提出了多目標(biāo)興利調(diào)度建模理論及求解方法[9]，并建立了丹江口多目標(biāo)興利調(diào)度決策指標(biāo)體系[10]，采用層次分析法對多個調(diào)度方案進(jìn)行評價和決策，得到多目標(biāo)興利調(diào)度方案的均衡解.

相關(guān)專家和學(xué)者圍繞南北降雨豐枯遭遇和丹江口水庫調(diào)度問題進(jìn)行大量積極有益的探索，然而已有研究主要圍繞水源區(qū)與受水區(qū)水文特性分析，或水庫綜合調(diào)度及求解算法，未能實(shí)現(xiàn)兩研究領(lǐng)域的有機(jī)融合，針對南北同枯這一特殊水文情勢對水庫調(diào)度的影響及南北同枯場景下丹江口水庫調(diào)度方式的研究尚未涉及，在一定程度上限制了丹江口水庫供水效益的發(fā)揮. 因此，本文在總結(jié)分析南水北調(diào)中線工程通水后丹江口水庫供水現(xiàn)狀及面臨問題的基礎(chǔ)上，提出了南北同枯的定義特征、判別標(biāo)準(zhǔn)及對供水水庫的影響程度，闡明南北同枯場景下水庫調(diào)度方式研究的迫切需求；在此基礎(chǔ)上，探討了水庫供水起始水位對漢江中下游、清泉溝和南水北調(diào)中線供水的影響程度，提出南北同枯場景下丹江口水庫“蓄豐補(bǔ)枯、均衡減少”供水調(diào)度方式，并對不同供水起始水位、調(diào)度方式情況下供水效益進(jìn)行比較，研究成果可對目前丹江口水庫已有供水調(diào)度方式形成補(bǔ)充和完善，為今后南水北調(diào)中線工程和丹江口水庫的運(yùn)行調(diào)度提供一定的指導(dǎo)和借鑒.

1 通水后丹江口水庫供水現(xiàn)狀及影響因素

南水北調(diào)中線工程連接“長江經(jīng)濟(jì)帶”和“京津冀協(xié)同發(fā)展”兩大國家戰(zhàn)略，漢江中下游地處“推進(jìn)漢江生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)”、“兩圈兩帶”等湖北區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略核心區(qū)域，新形勢下水源區(qū)及受水區(qū)社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展為丹江口水庫供水提出了更高要求. 因此，漢江流域水資源配置及丹江口水庫水量調(diào)度問題已經(jīng)由本流域、單一水庫的技術(shù)問題轉(zhuǎn)變?yōu)榭缌饔?、多尺度、工程社會效益并重的?fù)雜決策問題，迫切需要以南水北調(diào)中線工程及丹江口水庫的供水現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，通過分析近年水文情勢變化規(guī)律和供水調(diào)度面臨的技術(shù)難題，為南北同枯場景下水庫供水調(diào)度方式的提出奠定良好的基礎(chǔ).

1.1 南水北調(diào)中線通水后丹江口水庫供水現(xiàn)狀

丹江口大壩加高工程完建后，供水成為丹江口水庫的首要興利任務(wù). 根據(jù)國務(wù)院令第647號《南水北調(diào)工程供用水管理?xiàng)l例》，中線工程的供水年度為每年11月至次年10月. 自2014年12月12日南水北調(diào)中線工程正式通水以來，目前兩個供水年度已結(jié)束. 在連續(xù)來水偏枯的情況下，丹江口水庫2014-2015年供水332.85×108m3，2015-2016年累計(jì)供水198.44×108m3，經(jīng)陶岔渠首樞紐累計(jì)向北方供水達(dá)60.12×108m3，各年供水量情況見表1.

1.2 供水影響成因分析

1)入庫來水持續(xù)偏枯. 南水北調(diào)中線一期工程采用1954-1998年系列作為設(shè)計(jì)入庫徑流系列. 已有研究表明，1998年以來丹江口水庫實(shí)際入庫來水較設(shè)計(jì)徑流系列水平持續(xù)減少[11]. 研究統(tǒng)計(jì)了1956-1998年設(shè)計(jì)入庫徑流系列和1998-2015年實(shí)際入庫，月平均分布如圖1所示. 分析表明，1956-1998年設(shè)計(jì)徑流系列多年平均入庫水量361.48×108m3，而1998-2015年丹江口年均入庫水量325.87×108m3，相比設(shè)計(jì)系列減少近9.9%. 尤其是2015-2016年，丹江口水庫實(shí)際入庫水量215.36×108m3，較多年均偏少39.5%，屬來水特枯年份，極大地影響了水源區(qū)、受水區(qū)的供水安全和水庫綜合效益的發(fā)揮.

表1 南水北調(diào)中線通水后丹江口水庫供水水量

圖1 不同系列入庫來水比較Fig.1 Comparison of different incoming water into reservoir

2)水源區(qū)、受水區(qū)用水需求逐步增加. 受到降雨減少影響，湖北省西北部在2014、2016、2017年夏季相繼發(fā)生嚴(yán)重的干旱災(zāi)害，對十堰、襄陽地區(qū)的生活生產(chǎn)帶來較大影響. 自丹江口水庫進(jìn)入后期規(guī)模正常運(yùn)行期以來，北方受水區(qū)計(jì)劃調(diào)水量逐步增加，2016年局部區(qū)域出現(xiàn)實(shí)際供水量超過水利部批復(fù)的計(jì)劃供水量的現(xiàn)象. 漢江中下游因來水減少和調(diào)水影響，部分江段在春季發(fā)生輕度“水華”. 漢江流域供水與抗旱、南水北調(diào)中線一期工程供水、防范水污染事件等一系列問題對丹江口水庫供水調(diào)度提出了更高的要求.

3)長期預(yù)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)較大. 受限于傳統(tǒng)長期徑流預(yù)報(bào)技術(shù)水平，以年為預(yù)報(bào)時段的長期預(yù)報(bào)過程目前難以滿足實(shí)際調(diào)度的精度要求. 對比2014-2015和2015-2016年兩個調(diào)水年度丹江口水庫來水情況可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)際入庫較預(yù)報(bào)來水在年度水量和分布過程上均存在一定誤差，這對水庫供水調(diào)度的實(shí)施提出了極大挑戰(zhàn).

綜上分析，受到入庫來水減少、用水需求持續(xù)增加、長期預(yù)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)等方面綜合影響，以及不同流域、區(qū)域水文情勢差異的制約，丹江口水庫在未來的運(yùn)行調(diào)度過程中可能出現(xiàn)水源區(qū)和受水區(qū)同時遭遇連續(xù)枯水年或枯水時段，水源工程在預(yù)見期內(nèi)入庫徑流和存蓄水量難以充分滿足水源區(qū)和受水區(qū)正常用水要求，出現(xiàn)設(shè)計(jì)保證率以外、對正常供水較為不利的南北同枯場景. 當(dāng)遭遇南北同枯場景時，若仍按正常運(yùn)行方式進(jìn)行水庫調(diào)度，可能出現(xiàn)供水不足甚至影響生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水安全. 為此，分析南北同枯場景對丹江口水庫供水的影響程度，進(jìn)而提出相應(yīng)的供水調(diào)度策略，是當(dāng)前南水北調(diào)中線水源工程亟待解決的關(guān)鍵問題，也是本文力圖解決的技術(shù)難題.

2 南北同枯場景下水庫供水方法的提出

南北同枯場景下水庫供水運(yùn)用方式應(yīng)以調(diào)度周期整體供水效益為目標(biāo)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不同供水時段、不同供水對象間的耦合制約關(guān)系，緩解供水破壞帶來的不利影響. 當(dāng)預(yù)報(bào)水源區(qū)將遭遇枯水年，而受水區(qū)因降水極少用水需求逐步增加時，按年度供水計(jì)劃要求的水量向供水對象正常供水，若超過水庫調(diào)蓄能力，水庫水位將快速消落至死水位，造成后期無水可供的極端破壞情況. 如針對可能出現(xiàn)的南北同枯場景對水庫設(shè)定相應(yīng)的預(yù)警判斷水位，當(dāng)供水期初水位低于供水預(yù)警水位即開始采取減少前期供水，為后續(xù)時段預(yù)留足夠的蓄水水量，從而在保障水庫持續(xù)供水的同時，避免了快速消落帶來的極端供水破壞風(fēng)險(xiǎn). 這是南北同枯場景下丹江口水庫供水調(diào)度的基本原則.

2.1 南北同枯供需分析

為分析南北同枯情景下水庫所面臨的調(diào)度問題，同時保持和前期設(shè)計(jì)、研究成果的延續(xù)性，本文首先就1956-1998年設(shè)計(jì)徑流系列來水情勢和需水情況進(jìn)行分析，提出來水量枯、需水量大的“南北同枯”場景調(diào)度典型水文年. 南北同枯場景涉及水源工程來水偏枯和受水區(qū)枯水兩方面影響：水源區(qū)來水偏枯，意味著丹江口水庫可供水量偏少；受水區(qū)枯水，意味著需丹江口水庫經(jīng)南水北調(diào)中線工程供水水量較大. 因此，南北同枯場景的頻率標(biāo)準(zhǔn)有別于傳統(tǒng)單一流域來水頻率. 考慮到丹江口水庫三供水對象中漢江中下游需供水水量最大，陶岔次之，清泉溝引水水量影響較小，本文擬定南北同枯的組合頻率判斷標(biāo)準(zhǔn)為：① 丹江口入庫來水頻率大于50%；②漢江中下游需水頻率大于50%；③南水北調(diào)中線需水頻率大于50%. 滿足上述來、需水組合頻率標(biāo)準(zhǔn)，可判斷為丹江口水庫遭遇了南北同枯情景.

表2 南北同枯場景下丹江口典型年來、需水情況

Tab.2 Incoming and requirement of water supply under water shortage of South and North

水文年來水頻率/%需水頻率/%漢江中下游清泉溝南水北調(diào)中線195879.0795.357.4944.19196046.5193.0297.6786.05196174.4283.7290.7058.14196597.6797.6793.0255.81197160.4762.7927.9165.12198762.7960.4737.2179.07198586.0581.4048.8483.72199253.4979.0741.8693.02199388.3774.4223.2662.79

表3 南北同枯場景典型年供水調(diào)度情況

采用水利部水建管〔2016〕377號文批復(fù)的《丹江口水利樞紐調(diào)度規(guī)程(試行)》提出的供水調(diào)度方式對設(shè)計(jì)徑流過程進(jìn)行模擬供水調(diào)度計(jì)算. 根據(jù)調(diào)度規(guī)程要求，丹江口水利樞紐按丹江口水庫預(yù)報(bào)來水、水庫水位，結(jié)合漢江中下游、清泉溝和陶岔供水需調(diào)水量，按庫水位高低，以供水調(diào)度線作為控制水位，進(jìn)行分區(qū)供水調(diào)度. 由此得到典型水文年及供水調(diào)度結(jié)果見表2、3.

南北同枯場景下丹江口水庫供水情勢呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：(1)當(dāng)遭遇南北同枯場景時，通過丹江口水庫的調(diào)蓄，漢江中下游、清泉溝供水基本能滿足需水要求，僅1965年出現(xiàn)漢江中下游、清泉溝供水不足. 南水北調(diào)中線供水方面，當(dāng)受水區(qū)需水頻率大于65%時，即年需水量大于102×108m3時，中線供水量出現(xiàn)不同程度的缺水；(2)南北同枯場景各典型年初始水位均在160 m以上，年內(nèi)水庫蓄水量較為充裕，因而經(jīng)過供水年度后，年末水位均在155 m以上，仍有較大幅度滿足三方供水需求(表2、表3). 上述計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)預(yù)報(bào)將遭遇南北同枯場景時，水庫預(yù)留足夠蓄水水量可較好地滿足次年南北同枯場景下漢江中下游、清泉溝、南水北調(diào)中線工程供水要求.

2.2 南北同枯場景下水庫供水方法的提出

依據(jù)前述南北同枯調(diào)水調(diào)度模擬成果可知，當(dāng)初始水位在160 m以上時，能較好的滿足當(dāng)年的供水要求. 為進(jìn)一步分析南北同枯場景下水庫供水調(diào)度的應(yīng)對策略，本文將從以下兩個方面展開研究：(1)將遭遇南北同枯場景下的丹江口水庫作為研究對象，以不同典型年來水和設(shè)計(jì)需水為輸入，研究丹江口水庫供水能力對不同起始水位的敏感程度，提出影響南北同枯場景下水庫正常供水的預(yù)警控制水位；(2)定量分析丹江口水庫在不同初始水位與供水控制方式組合對漢江中下游、清泉溝、南水北調(diào)中線供水的影響程度，探究兼顧供水效益和減少供水破壞深度的水庫供水調(diào)度方式，為南北同枯場景下丹江口水庫供水調(diào)度策略的制定提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo).

3 起始水位對供水調(diào)度的影響研究

為分析起始水位對南北同枯場景水庫供水調(diào)度的影響，并提出有效的應(yīng)對對策，有必要對上述南北同枯場景典型水文年進(jìn)行深入研究. 通過擬定不同起始水位，進(jìn)行典型枯水段供水調(diào)度計(jì)算，綜合比選各方案的供水量、供水過程及破壞深度，找出南北同枯場景水庫供水調(diào)度的預(yù)警控制水位，為提出避免供水出現(xiàn)極端破壞的應(yīng)對策略提供技術(shù)支持. 為此，本文擬定丹江口水庫起始水位157、156、155、154、153、152、151、150 m共計(jì)8種組合方案，供水周期分別從160 m以下3、4、5、6、7、8、9、10 m開始，對1958、1960、1961、1965、1971、1985、1987、1992、1993年共9場南北同枯場景的典型年進(jìn)行供水調(diào)度計(jì)算，結(jié)果見表4、表5.

表4 初始水位157、156、155、154 m供水調(diào)度結(jié)果

分析不同起始水位的供水調(diào)度成果可知：

1)當(dāng)遭遇南北同枯場景時，隨著水庫起始水位的降低，調(diào)度期末水位和最低水位均相應(yīng)降低，漢江中下游、清泉溝、南水北調(diào)中線最小供水流量也逐步減少，供水破壞深度逐步增加.

2)分析不同起始水位下丹江口水庫的供水情況，水庫起始水位在152 m以上時，漢江中下游、清泉溝、南水北調(diào)中線三方供水仍能保證一定供水流量；當(dāng)起始水位低于152 m時，按照原供水調(diào)度方式，清泉溝、南水北調(diào)中線將出現(xiàn)斷流的極端供水破壞情況. 由此可見，152 m可作為南北同枯場景水庫供水調(diào)度的預(yù)警控制水位，當(dāng)供水調(diào)度年度起始水位低于152 m時，丹江口水庫須轉(zhuǎn)入應(yīng)對南北同枯場景的應(yīng)急調(diào)度.

表5 初始水位153、152、151、150 m供水調(diào)度結(jié)果

4 南北同枯場景丹江口水利樞紐供水調(diào)度方式

為避免遭遇南北同枯場景南水北調(diào)中線及丹江口水庫可能出現(xiàn)的極端供水破壞，本文提出南北同枯場景丹江口水利樞紐供水調(diào)度方式：當(dāng)預(yù)報(bào)將遭遇南北同枯場景，且丹江口水庫起始水位低于預(yù)警控制水位152 m時，丹江口水庫采取“蓄豐補(bǔ)枯、均衡減少”的方法，在供水調(diào)度年度前期即開始降低漢江中下游、清泉溝、陶岔三供水方向需供水，從而保障不同供水對象的持續(xù)性供水. 為此，本文針對原調(diào)度規(guī)程中供水調(diào)度方式中擬定的供水流量，擬定20%、40%兩種降低幅度，均衡降低漢江中下游、清泉溝、南水北調(diào)中線供水流量.

由于篇幅所限，僅針對前述初始水位中出現(xiàn)極端供水破壞的152、150 m調(diào)度方案進(jìn)行均衡降低供水的模擬計(jì)算，其他初始水位的研究方法類似. 依據(jù)起始水位和降低供水方式的不同組合，分別擬定4個南北同枯場景下供水調(diào)度方案(表6).

表6 南北同枯場景下供水調(diào)度方案擬定

根據(jù)上述擬定的4個南北同枯場景下運(yùn)行方式方案，分別以11月至次年10月為調(diào)度周期進(jìn)行供水調(diào)度計(jì)算，得到起始水位分別為152、150 m時的調(diào)度結(jié)果(表7). 對比方案Ⅰ～Ⅳ計(jì)算結(jié)果可知：當(dāng)預(yù)報(bào)將遭遇南北同枯場景，且水庫起始水位低于152 m時，漢江中下游、清泉溝、南水北調(diào)中線通過“蓄豐補(bǔ)枯、均衡減少”的方式統(tǒng)一降低供水，能有效避免極端供水破壞情況，三供水方向均能保證穩(wěn)定的供水流量. 隨著供水降低幅度的增加，年末水位和最低水位均相應(yīng)提高，但最小供水流量也相應(yīng)降低. 年末水位取決于年內(nèi)總水量的平衡關(guān)系，而年內(nèi)最小供水流量則主要受到年內(nèi)來水不均影響，這是造成極端供水破壞的主要原因. 因此，從最大程度的緩解南北同枯場景下水源區(qū)和受水區(qū)的供水不足，和避免供水極端破壞兩方面考慮，漢江中下游、清泉溝、南水北調(diào)三供水方向統(tǒng)一按降低20%供水方案優(yōu). 根據(jù)《南水北調(diào)工程供用水管理?xiàng)l例》和《南水北調(diào)中線一期工程水量調(diào)度方案(試行)》(水資源〔2014〕337號)要求，丹江口執(zhí)行年度供水調(diào)度前，長江水利委員會提出丹江口水庫上游來水預(yù)測，湖北省及北方受水區(qū)提出需水預(yù)測，來水和需水預(yù)測可作為本調(diào)度方式中預(yù)報(bào)南北同枯場景的判斷依據(jù).

表7 方案Ⅰ、方案Ⅱ的供水調(diào)度結(jié)果

5 結(jié)論

在南水北調(diào)中線工程通水后丹江口水庫供水現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，闡明了南北同枯的特征定義、判別標(biāo)準(zhǔn)及供水調(diào)度面臨的問題，定量描述了起始供水水位對漢江中下游、清泉溝和南水北調(diào)中線供水的影響程度，提出南北同枯場景下丹江口水庫“蓄豐補(bǔ)枯、均衡減少”供水調(diào)度方式，并對不同供水起始水位、不同供水方式情況下供水效益進(jìn)行比較，得到如下結(jié)論：

1)受到入庫來水減少、用水需求持續(xù)增加、長期預(yù)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)等方面綜合影響，丹江口水庫在未來的運(yùn)行調(diào)度過程中可能出現(xiàn)南北同枯調(diào)度場景.

2)南北同枯場景下丹江口水庫供水調(diào)度的預(yù)警控制水位為152 m. 根據(jù)漢江流域水雨情和受水區(qū)需水預(yù)測，當(dāng)預(yù)報(bào)水源區(qū)與受水區(qū)將同時遭遇枯水，且供水調(diào)度年度起始水位低于152 m時，丹江口水庫需轉(zhuǎn)入應(yīng)對南北同枯場景的應(yīng)急調(diào)度.

3)當(dāng)預(yù)報(bào)將遭遇南北同枯場景，且丹江口11月初水位低于152 m時，水庫采取“蓄豐補(bǔ)枯、均衡減少”的方法，降低漢江中下游、清泉溝、南水北調(diào)中線供水流量，可有效緩解面臨時段至余留期供水破壞深度，保障水源區(qū)及受水區(qū)的供水安全.

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WatersupplyoperationofDanjiangkouReservoirofSouth-northwaterdiversionprojectinthemiddlelineunderwatershortageofSouthandNorth

ZHANG Rui, MENG Mingxing, CAI Shubing & RAO Guanghui

(ChangjiangInstituteofSurvey,Planning,DesignandResearch,Wuhan430010,P.R.China)

The method of water supply operation for Danjiangkou Reservoir is important for getting more benefit by South-north water diversion project in the middle line. The key of this method is to control water supply of each object so as to balance the demand between water resource area and water-receiving area, as well as give full play to the key role of controlling reservoirs. It is necessary to put forward an effective scheme to meet the requirement of operation under water shortage of South and North. In this paper, a water supply declining control scheme under water shortage of South and North is proposed based on the analysis of present situation. The research of influence by initial water level is implemented to find the warning water level. The water supply declining control scheme under water shortage of South and North is proposed and the corresponding results are calculated. The results of this study can be used for making the operation scheme of Danjiangkou Reservoir in the middle route in the south-to-north water diversion project.

South-north water diversion project in the middle line； water shortage of South and North； Danjiangkou Reservoir； operation of water supply

*國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0400907)資助. 2017-02-19收稿； 2017-03-29收修改稿. 張睿(1987～), 男, 高級工程師, 博士；E-mail: ruiz6551@foxmail.com.