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水库的作用:控制流域径流风险

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:在人类对自然水资源控制能力提高的诸多手段中,最典型的也是最重要的手段是筑坝技术,通过筑坝建造调节水库控制流域天然径流过程。建库后人类对水的控制能力增加,水资源的不可预期性减少,降低了风险系数。一般来说大水库影响整个流域,对流域的水资源配置具有控制作用。

水库的作用:控制流域径流风险

区域水安全公共物品和流域水资源的俱乐部物品的供给是有一定条件的,因为流域天然水资源的分布是无法安全地提供这些物品的。

1.天然水资源利用中的风险

水资源是最典型的自然资源,自然资源是在自然力的作用下形成的资源。它随着自然作用力的变化而变化。水资源所具有的流动循环和丰枯不均等特性,就是这种自然力作用下的自然资源变化规律的体现。

解决水安全的问题就是解决水资源的风险问题。水资源风险带来两个方面的灾害,一方面降雨过多造成洪灾;另一方面是降雨过少造成旱灾。这两种灾害是由于降雨不均即水资源分布不均造成的。我国的水资源70%~80%集中产生于汛期4~5个月内,每年洪水入海总量高达1.6万亿m3,占全国水资源总量的63%,其中极大部分是以“排泄”的名义“入海为安”了。因此,如果我们有一种技术可以将天然的降水在时间和空间上均匀化,那么这两种灾害就可以避免发生。我们既不用防洪,也可以不抗旱。

人类经历了一个很长的开发利用水资源过程。从最原始的抵御洪水猛兽到最近提出“洪水资源化”,从最原始的遭受旱灾逃荒到节水新技术的推广应用。人类对水这种自然资源的认识和开发利用经历了一个“学习”的过程,在这个过程中,水资源对于人类的功能也从饮用水安全、防洪生命安全、粮食生产安全,发展到了城市社会用水安全和生态安全。随着水安全内涵的不断拓宽,人类对水“控制”能力也在不断提高。在人类对自然水资源控制能力提高的诸多手段中,最典型的也是最重要的手段是筑坝技术,通过筑坝建造调节水库控制流域天然径流过程。

2.水库的风险控制功能(www.xing528.com)

水库的作用就是调蓄流域来水,对于暴涨暴落的天然水资源径流量进行人为地加工。通过适当的“加工控制”,使流域中人们的水资源可利用量大大提高。

在建水库之前,流域水资源属于天然径流状态。这时水资源所产生径流具有巨大的时空不确定性,人类可利用的程度比较低,对用户来说具有较大的风险。降雨量大,下游河渠排泄供水的能力受到限制,无法下泄,造成洪水泛滥。在降雨量异常少的情况下,流域由于缺少水资源而发生干旱。建库后人类对水的控制能力增加,水资源的不可预期性减少,降低了风险系数

总的来说,水库的作用是减少自然降雨所引起的水资源的配置风险,主要包括安全保障和资源配置两个方面的作用。这两方面的功能我们平时称之为“兴利”和“防洪”。我们追求水库安全保障的目标就是在不影响兴利效益的前提下,追求防洪效益最大化或防洪风险最小化。水库的资源配置目标是在不增加防洪风险的前提下,追求兴利效益的最大化。水库兴利效益包括灌溉、供水、发电、航运、旅游、水产养殖、生态和环境保护等多方面。

水库库容选择时根据上游集雨面积、地质条件和所在地的水资源的稀缺程度来定。不同库容的水库在流域内对水库上下游之间的影响范围不同。一般来说大水库影响整个流域,对流域的水资源配置具有控制作用。中型水库影响局部流域,对局部地区的水资源配置具有影响。小水库只影响部分河道或经济主体的水资源配置。水库库容的大小又取决于当地水资源的稀缺程度。如浙江省修建水库库容标准平均为55万~65万m3/km2,而缺水严重的象山县上张水库为97万m3/km2,说明象山水资源稀缺甚于全省平均水平。库容系数大的水库可以将蓄水比例提高,可以将水资源跨年度配置,小的水库可以年内配置,有的甚至只能月内配置。

坝址是一种稀缺资源,因此,水库也是一种稀缺资源。因为一个水资源时空分布十分不均匀的流域,如果没有水库的调度,当地只得提高防洪堤标准和代价昂贵的蓄滞洪区来替代。

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