刘建明，贺秀正
（黄河水利委员会国际合作与科技局，河南 郑州 450003）

“三门峡以下非汛期水量调度系统关键问题研究”（98－928�01－02）是国家“九五”科技攻关计划项目“黄河中下游水资源开发利用及河道减淤清淤关键技术研究”（98－928）项目之课题“21世纪初黄河水资源开发利用关键技术研究”（98－928－01）的02专题。项目组织部门是水利部，专题的第一完成单位是黄河水利委员会勘测规划设计研究院，合作单位有黄河水文水资源科学研究所、黄委会水资源保护局。

黄河流经我国干旱和半干旱地区, 该地区气候干燥, 降水量少, 水资源匮乏, 黄河是重要水源。近年来, 黄河流域及沿黄地区工农业生产和人民生活对黄河水资源的要求不断增加, 导致黄河水资源供求关系的全面紧张。特别是九十年代以来，黄河下游断流河段长度和断流历时逐年增长。再者, 黄河是世界上泥沙最多的河流, 在有限的水量中, 还必须保持一定的输沙入海水量。随着社会经济的发展, 工矿企业和城镇排入黄河的污水量逐年增加, 使黄河水质不断恶化, 这些都加重了黄河水资源的供求紧张关系。

在目前黄河水资源供求关系特别紧张的条件下, 为提高黄河水资源的有效利用程度，对黄河水量调度的关键问题进行研究是非常必要的。上游龙羊峡和刘家峡水库，距离下游把口断面花园口2675km，一般情况下，其水量流达三门峡水库要半个月左右，很难适时满足下游的用水要求。三门峡水库和小浪底水库联合运用，可以有效地为下游调节用水，提高水资源的综合利用效益，减缓断流及其不利影响，有巨大的社会经济意义和紧迫性。鉴于小浪底水库以防洪、减淤为主，汛期主要进行防洪、减淤调度，根据目前生产实际需要和黄河水资源管理现状，本专题重点研究黄河三门峡以下非汛期（10月1日至翌年7月1日）水量调度。

在专题的研究过程中，课题组成员严格按照合同要求，在广泛调研和系统分析的基础上，对三门峡以下非汛期水量调度关键问题进行了深入研究，开发研制了水量调度决策支持系统，为执行国家分水方案和优化配置黄河水资源提供了操作性强的现代化技术手段，到2001年底超额完成了合同规定的攻关任务。

该专题取得了以下主要研究成果：分析了黄河下游引黄灌溉的非汛期用水规律，提出不同情况下的引黄需水量及过程；研制开发了黄河上中游主要断面非汛期径流预报模型，得出了三门峡入库及其以下各河段月、旬预报成果；考虑水流传播时间影响，建立了三门峡和小浪底水库非汛期等级优化和模拟调度模型、三门峡以下河段三种配水模型；建立了三门峡以下河段水质预报模型；提出下游各河段水环境目标、生态环境需水量，对重点河段提出水环境保护对策；研究了调度方案的风险和经济效益评价；研制开发了基于GIS的可视化的决策支持系统；提出了三门峡以下非汛期水量调度实施意见和建议。
经有关单位鉴定，该专题研究成果总体上达到国际领先水平，其主要创新点有：

1、该项研究紧密结合黄河实际，把握国内外水资源调度管理领域的最新进展，对有关的热点和难点问题进行了深入研究，在黄河水量统一管理调度的理论和方法上有新的突破，对我国北方缺水地区水量调度具有普遍的指导意义。成果具有创新性和前瞻性。

2、首次对黄河下游引黄灌区的水资源利用进行了系统研究，提出了不同条件下引黄需水过程的研究成果和对下游引黄供水、水库调度和河段配水的指导性意见；创造性地建立了具有可操作性的非汛期径流预报模型、三门峡和小浪底水库非汛期等级优化和模拟调度模型、三门峡以下河段三种配水模型，为三门峡和小浪底水库调度及河段配水提供了科学依据。

3、结合黄河水环境生态功能要求，对河口地区、河道内生态环境需水量等进行了探索性研究，提出了分时段、分河段的生态环境需水量，为黄河水资源保护和水量、水质的统一管理调度奠定了基础。

4、将风险分析引入水资源调度管理，研究了水量调配经济效益计算方法，丰富了水量调度的决策支持信息。

5、基于面向对象技术和GIS技术，研制开发了三维可视化水量调度决策支持系统，目标明确，结构合理，功能性强，技术先进，是黄河流域水量调度方面的首创。

专题主要研究成果已在生产实践中得到广泛应用，为执行国务院批准的分水方案提供了定量化科学依据。在研究过程中，部分成果包括水库调度模型和河段配水模型，先后应用于《黄河河口治理规划》、《小浪底水库运用方式研究》等项目中；开发的三门峡以下非汛期水量调度决策支持系统已成功地应用于黄河下游年度非汛期水量调度，验证了系统的可靠性、实用性和先进性，取得了明显的社会效益和经济效益，具有广阔的应用前景。