簡介

水資源時(shí)空調(diào)節(jié)的概念和工程實(shí)踐早在現(xiàn)代水利工程技術(shù)的發(fā)展之前就久已存在。古羅馬、古代中國和埃及規(guī)模宏大的灌溉輸水工程和中國的大運(yùn)河就是人類歷史上水資源調(diào)節(jié)工程的范例。水資源時(shí)空調(diào)節(jié)科學(xué)理論和方法,特別是河川徑流調(diào)節(jié)的理論和方法體系,是在20世紀(jì)30年代才開始逐漸形成的。近代發(fā)展的主要方面,一是用隨機(jī)過程理論研究河川水庫徑流調(diào)節(jié)和各種調(diào)節(jié)特征值如供水、水庫蓄水、棄水等的概率;二是用水資源系統(tǒng)分析方法研究水庫群和水利系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度問題,其中包括多目標(biāo)水庫調(diào)度理論和方法,以及大規(guī)模引水調(diào)水對河流、沿程環(huán)境、生態(tài)平衡的影響后果、引水沿途的水資源平衡等。

時(shí)間調(diào)節(jié)

大多數(shù)用水部門要求有比較固定的供水?dāng)?shù)量和供水時(shí)間,而天然來水的情況并不常與這種要求相適應(yīng)。另一方面,河川徑流在年內(nèi)變化很大,有時(shí)大部分水量僅集中在汛期幾場洪水,來量集中而河槽泄水能力有限,往往引起洪水泛濫。為充分利用水資源,也為了減輕或消除洪澇災(zāi)害,要對河川徑流等水資源加以控制和調(diào)節(jié)。

從時(shí)間上調(diào)節(jié)水資源的主要措施是建造水庫或利用天然湖泊,加筑控制性水工建筑如閘壩等。利用水庫的徑流調(diào)節(jié),按調(diào)節(jié)周期的長短(即按水庫從每次蓄水開始到這次蓄水量放空時(shí)的時(shí)間間隔)分為日調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)(或季調(diào)節(jié))和多年調(diào)節(jié)等。日調(diào)節(jié)的作用是把一天中均勻來水改變?yōu)椴痪鶆虻男杷^程;周調(diào)節(jié)的作用是把休假日的多余水量調(diào)配到其他工作日,以提高其用水量;年調(diào)節(jié)或季調(diào)節(jié)的作用是把一年中各季的流量重新分配,攔蓄一部分洪水,以提高河川枯水期流量;多年調(diào)節(jié)的作用是把豐水年的水積蓄起來,以補(bǔ)足枯水年或連續(xù)枯水年所不足的供水水量。按調(diào)節(jié)功能的特點(diǎn)又有補(bǔ)償調(diào)節(jié)和反調(diào)節(jié)等。前者指按未控制的區(qū)間徑流情況,上游水庫補(bǔ)充放水,以滿足下游電站或給水、灌溉引水口的用水需要;后者指在水電站或水庫的下游另建水庫使上游放水能滿足航運(yùn)或灌溉等用水需要的再調(diào)節(jié)。

空間調(diào)節(jié)

一般指跨流域性的引水,如中國的引灤濟(jì)津、濟(jì)海(河),計(jì)劃中的(引長江的)南水北調(diào),引松(花江)濟(jì)遼(河),以及較小規(guī)模的劈山引水等。美國已建跨流域調(diào)水工程11處,年調(diào)水量共 200多億立方米。巴基斯坦的西水東調(diào)工程是當(dāng)今規(guī)模最大的調(diào)水工程,渠線總長663公里,年調(diào)水量148億立方米。此外,蘇聯(lián)、澳大利亞、西班牙、秘魯?shù)葒?,也都建成了跨流域調(diào)水工程。

水資源的空間調(diào)節(jié)也可包括地下水與地表水之間的互補(bǔ)調(diào)節(jié),如井渠結(jié)合,以井補(bǔ)渠,在有條件的地區(qū)還可建立地下水庫來蓄積地下徑流,調(diào)節(jié)地下水資源;利用河道沿線洼地、湖泊進(jìn)行中繼調(diào)蓄等一系列措施,也屬水資源的空間調(diào)節(jié)。