引言

自2010年9月下旬以来，山东省大部分地区140多天基本无有效降水，出现了罕见的秋、冬、春三季连旱，持续无有效降水时间之久达到历史极值。全省气象干旱已达特大干旱等级，为60年一遇，部分地区达到200年一遇。

山东省是农业大省，也是我国资源性严重缺水省份，面对全省大旱，大家都在思考如何蓄水、找水、节水等问题，总结水利工作中的经验教训，为山东省的抗旱出谋献策。我们认为：增加山东省的有效水资源供给量，有一种有效、便捷的方法是：在保证水库防洪安全的前提下，如何更加科学有效地利用已建水库尽可能多的蓄水、提高兴利效益是解决水资源短缺的一个重要途径，这也是全面提升水利现代化水平的内在需求，是新形势下水利所面临的更新、更高的发展要求。

1 我省水资源现状

目前，我省大部分地区水资源危机日益加剧，水资源短缺已成为制约经济与社会发展的瓶颈。随着社会与经济的快速发展，水资源的需求量还会不断增加，供需矛盾将变得更为尖锐。

自2010年9月23日以来，我省降水持续偏少，累计降水量仅12毫米，比常年偏少85%。根据降水频率分析，目前全省气象干旱已达特大干旱等级，为60年一遇。全省先后有6095万亩农田受旱，其中已抗旱浇灌3196万亩，目前仍有2899万亩冬小麦受旱。全省相继有69万人、30万头大牲畜出现临时性饮水困难，通过打井、送水等措施，已解决了37万人、17万头大牲畜的饮水困难，但随着地下水位的持续下降和山前水源的枯竭，还有32万人、13万头大牲畜面临饮水困难。

1.1 “十一五”水利建设成果

“十一五”时期，在省委、省政府的坚强领导下，在各级、各部门的大力支持下，山东水利得到全面快速发展，实现了重大跨越。南水北调和胶东调水工程加速推进，水资源配置能力显著增强；治淮东调南下续建、病险水库除险加固任务全面完成，全省防洪能力大幅度提升；农村饮水安全任务超额完成，农村自来水普及率达到90%；农田水利建设实现了集中投入、规模整治，取得跨越式发展。全省以占全国1.07%的水资源量，灌溉着占全国6.17%的耕地，生产出占全国8.1%的粮食，养育了占全国7.1%的人口，支撑了占全国10.3%的经济总量，有力地支撑和保障了经济社会的快速发展。

1.2 我省水资源现状

山东省位于暖温带季风气候区，冬春季节干燥多风，多发旱灾；夏秋季节高温多雨,多发洪涝灾害。山东省多年平均降水量679.5mm，折合年降水总量1060亿m³。多年平均地表水资源量198.26亿m³、地下水资源量165.46亿m³，扣除重复计算量，全省多年平均水资源总量303亿m³，仅占全国水资源总量的1.07%；人均水资源占有量334m³，不到全国人均占有量的1/6，仅为世界人均占有量的1/25；亩均水资源占有量263m³，也仅为全国亩均占有量的1/7。全省多年平均可供水总量为278亿m³，总需水量达311亿m³，平水年水资源缺口约为33亿m³。从人均水资源量上看，我省为资源性严重缺水地区。

我省水资源时空分布不均，年均降雨量从鲁东南沿海的850毫米依次递减至鲁西北内陆的550毫米，80%的降雨集中在汛期4个月内，多年平均出境水量达76亿m³。

截止2010年底，全省共建成各类水库6285座，其中大型水库36座、中型水库213座、小型水库6036座，总库容198.25亿m³，兴利库容85.16亿m³。

2 水库防汛与蓄水利用的现状矛盾

水库一方面承担防洪任务，另一方面又承担兴利任务，地方政府和水库管理单位承担着非常重的防汛责任。防汛责任有据追究，无水可用是天灾。水库兴利与防洪是一对尖锐对立的矛盾，矛盾的焦点就是在汛期水库运行时应采用怎样的汛限水位。采用的汛限水位高，有利于兴利而不利于防洪；采用的汛限水位低，则有利于防洪而不利于兴利。

当前水库运行方面存在的主要问题是：在汛期，水库采用一个（有时几个）固定的汛限水位，当大暴雨发生在汛初时，为了安全常常不敢蓄水，而到汛末时常因无大的降水而又蓄不上水，使水库满足了防洪安全，而达不到最大限度地多蓄水兴利的目的。我们认为，这是值得研究可调整的科学问题，可以做到既可防洪保安全，又可最大化的蓄水行利。

3 解决的途径

水资源危机一是可通过调用客水缓解；二是可充分利用当地水，减少浪费，使其发挥最大的效益。水库作为利用当地地表水的重要手段，理应发挥更大的兴利作用。

在保证水库防洪安全的前提下，如何提高水库兴利效益是解决水资源短缺的一个重要途径。为了较好的解决水库兴利与防洪的矛盾，我们应该合理的确定水库汛限水位，使水库在满足防洪安全保证率的基础上，最大限度的多蓄水兴利。我们认为在保证水库防洪安全的前提下，为了提高水库的兴利效益应改变目前对水库采用的单一汛限水位的运行方式，对汛限水位应进行动态控制，即“峰量综合控制法”，通过科学地抬高水库的汛限水位或动态管理汛限水位，将多蓄的水量通过联合调度在非汛期适时下泄，以解决地区或区域性严重缺水的问题。

3.1 汛限水位过程线的分析计算

汛期与非汛期的定量标志是降水量的大小，而降水量的大小是由当地的气候条件所决定，随着气候的变化而变化。一般来讲，一年四季中气候变化是一个渐变过程，因此，从天气系统的变化成因来讲，降水量在一年四季中的变化应遵循一个渐变过程，也就是说描述降水量多少的汛期与非汛期也不应该有一个明显的分界点。在一年当中汛期与非汛期应遵循下述变化过程：非汛期—过渡段—汛期—过渡段—非汛期。在水库防洪与兴利调度中，最重要的一个问题就是如何选定汛期水库防洪限制水位。当防洪限制水位确定得偏高时，有利于兴利而不利于防汛。反之，则有利于防汛而不利于兴利。

如前所述，汛期与非汛期在一年当中是一个缓变过程，因此，反映汛期特性的防洪限制水位也应遵循这一变化规律，即汛期水库防洪限制水位应是一条随时间而变化的曲线，在汛期该曲线最低，随着汛期向非汛期过渡，该曲线逐渐变高，到非汛期则达到正常蓄水位。

目前确定汛限水位的方法是，在实测序列中每年选一个最大值（不管发生在何月何日），根据该最大值序列进行频率计算推求设计暴雨（或洪水），再经过产汇流、调洪计算推求汛限水位。该汛限水位则作为整个汛期（一般6～9月）的防洪限制水位。该法的基本假定是，同一量级暴雨在汛期中任一时段发生的频率相同。事实上，暴雨是由气候条件所决定，在汛期中不同时刻同一量级暴雨发生的频率显著不同，越靠近主汛期，其发生的频率越高。可以设想，在6～9月期间，不同时间确定各自的设计暴雨（相同频率），根据各自的设计暴雨确定其相应时间的防洪限制水位，将不同时间的防洪限制水位连线，则得到全汛期水库防洪限制水位过程线。水库只要按照该过程线调度，则在汛期中任一时间具有相同的安全保证率，且实现尽可能多的兴利。

现某水库的研究成果为背景，采用峰量综合控制法经过调洪计算将求得相应各月的汛限水位绘制关系曲线如下：

各月汛限水位过程线

3.2 动态汛限水位过程线的分析确定

由于汛期中不同时期的降雨又存在一定的联系，从统计规律而言，若汛期中前一时期内发生的降雨相对较多，则后一时期发生降雨的频率会降低；反之，若前一时期内发生的降雨相对较少，则后一时期内发生降雨的频率会相应增大。因此，可以在统计理论的指导下，对汛限水位过程线进行动态修正，修正的基本思路是：若前段已发生了较大降雨，则后段在符合设计保证率的前提下，利用统计理论提高汛限水位；若前段没有发生较大降雨，则后段汛限水位不变。进一步将汛期划分为若干段，分别研究各段之间降雨特性的关系，进而根据前一段（或前若干段）的降雨情况对后一段的汛限水位进行修正，修正后的汛限水位过程线则称为动态汛限水位过程线。因此，动态汛限水位随前若干段的降雨情况而异，即随年而异。水库若按动态汛限水位过程线调度，则可更好地发挥兴利效益。

4 展望与思考

4.1 水利建设展望

水是生命之源、生产之要、生态之基，水利是现代农业建设不可或缺的首要条件，是经济社会发展不可替代的基础支撑，是生态环境改善不可分割的保障系统，具有很强的公益性、基础性、战略性。《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》强调指出，加快水利改革发展，不仅事关农业农村发展，而且事关经济社会发展全局；不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全，而且关系到经济安全、生态安全、国家安全。

省委、省政府在《关于认真贯彻<中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定>的实施意见》中明确提出各级要大幅度增加水利投入，加强水利基础设施建设，创新水利发展体制机制，加快水利改革发展，全面提升水利现代化水平。水利面临着更新、更高的发展要求。但同时，当前水利还有不能适应经济社会发展的要求，水资源短缺、旱涝灾害威胁、生态环境脆弱仍然是我省经济社会发展的突出矛盾和主要瓶颈。

“十二五”时期，应进一步增强水利基础设施支撑和保障能力；提高水库的供水能力，汛期动态管理汛限水位，把水库建成蓄泄兼筹、调控自如的雨洪水资源利用体系，实现由控制洪水向管理洪水的转变，是可行的；进而实现水资源的可持续利用，基本满足经济社会发展对水资源供给、水灾害防御和水生态保护的要求。

4.2 对水利建设的几点思考

(1)适时调整防洪抗旱战略目标。目前，山东省各类水库、闸坝、堤防等防洪工程的建设和治理，主要目的是为了解除“小水小灾、大水大灾”的洪涝灾害。《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》强调指出水利工程发展事业关系到防洪安全、供水安全、粮食安全。针对山东省人口众多、经济发展迅猛、资源性严重缺水等情况，今后山东省水利工作的目标任务应该向防汛保安全、解决水资源安全保障为目标任务，在进一步完善防洪保障系统的前提下，向大力建设供水及抗旱保障系统，建立水源储备体系的目标转化。

(2)对洪水进行资源化管理。在传统治水的指导思想上，人们视洪水如猛兽，往往只看到洪水的危害，而忽视了洪水有利的一面，于是只注重排，忽视了调、蓄、滞。一旦发生暴雨洪水，总是千方百计使其尽快入海为安。洪水资源化是指在一定的区域经济发展状况及水文特征条件下，通过现代化的水文气象预报和科学管理调度等手段，利用水库、湖泊、蓄滞洪区、地下水回补工程等调蓄洪水，减少洪水入海量，以提高洪水资源的利用率。从总体看，水资源合理配置和高效利用体系尚不完善，水资源开发利用工程特别是雨洪水资源利用工程仍是短板。在保证防洪安全的前提下，应注重实现雨洪水的资源化管理，以满足供水、抗旱和生态用水之所需。洪水资源化是解决水资源短缺的重要措施之一。

(3)加强水库的多功能性、多目标性。水库功能不可只强调防汛，不注重蓄水，单纯防洪的水库要研究充分利用水资源，以防洪任务为主的水库要充分考虑蓄水兴利要求。（曹升乐 李希宁 于晓龙）

责任编辑：邵伟