摘要：水库优化调度是一个多阶段决策过程的最优化问题,是在常规调度和系统工程的一些优化理论及其技术的基础上发展起来的。在现今我国乃至世界水资源贫乏、开采利用不合理的情况下，水库优化调度具有非常重要的意义。通过水库优化调度，可以解决各用水部门之间的矛盾，经济合理地利用水资源，使水库充分发挥其经济利益和社会效益。
关键词：水库；优化调度；水资源；经济利益；社会效益
1.前言
随着国家各方面的迅速发展，水库调度的地位和作用越来越突出。如何最大限度地发挥水库的经济效益和社会效益，一直是水库调度研究的主要方向之一。水库调度是根据水库所承担功能的主次和规定的运用原则，凭借水库的调蓄能力，在保证大坝安全和防洪安全的前提下，对入库水量过程进行调节，实现城市供水、农业灌溉、防洪等综合利用效益的一种水库运用控制技术。水库综合利用涉及到城市供水、农业灌溉、防洪、渔业养殖等多种目标，同时由于参与水库调度的各部门之间存在着多种功能协同和利益协调关系，其功能交联及利益 冲突现象严重。因此，如何在参与水库调度各部门的分管协调下，形成统一的、一体化的调度模式，是水库调度的重要议题之一。
地坑
2.1流域概况
车木河水库位于安宁境内，普渡河左岸一级支流鸣矣河上段干流车木河与招坝河的汇合处，水库地理位置为东经102°21′55″，北纬24°37′10″，坝址地貌形态属侵蚀溶中山丘陵谷盆地貌，坝址海拔为1942.70m，坡度中部小于10°，构成边缘高中部低，向坝址倾斜，此水库肚大口小漾稍长，水库分两支，一支延至滥泥田村，回水长约5公里，一支延至鸣凤村，回水长约2公里，坝址以上径流面积253平方公里，河长26.4㎞，河道平均比降6‰。库区水面面积4.3平方公里。车木河水库总库容4840万立方米，兴利库容3707万立方米，是安宁市最大的水库，具有防洪、灌溉、供水等综合效益。流域处于哀牢山以东的滇东高原湖盆亚区，属北亚热带季风气候区，雨季主要受季风环流控制，水汽主要来源于西南孟加拉湾及东南海南暖湿气流，冬季受西伯利亚寒冷气流控制，具有明显的季节性。
本流域具有降雨量丰富，年内分配不均，干湿季分明的特点，受气候和地形的综合影响，降雨量年际变化小（降雨量变差系数仅0.20）。在一定高程范围内，年降雨量有随高程升高而加大的规律[1]。
活肽粉键盘防尘罩2.2工程基本情况
车木河水库于1958年8月动工兴建，1959年5月完建。后经1972年、1978年和1986年三次配套加固扩建后，建成了由主坝、副坝、溢洪道、输水中涵、输水低涵等配套设施组成的水利枢纽。水库建成60多年来，对减轻下游洪水灾害、灌溉下游农田、提供昆钢、云化等国有大型企业生产生活用水等方面发挥了十分重要的作用。随着社会经济和生产的发展，工业生活用水的增加，车木河水库现有控制水量已越来越不能满足工农业生产和人民生活的需要,1997年再次进行了改扩建。水库扩建后坝址以上控制流域面积253km³，年平均产水量4480万m³，灌溉设计保证率75%，城镇供水设计保证率95%，下游农田保护洪水标准P=10%。总库容4888万m³,兴利库容3707万m³,死库容118万m³,死水位1930.0m,汛期（6—10月）防洪限制水位1948.0m，正常蓄水水位1948.0m。 2.3水文
车木河水库位于安宁境内，普渡河左岸一级支流鸣矣河上段干流车木河与招坝河的汇合处，坝址地貌形态属侵蚀溶中山丘陵谷盆地貌，坝址海拔为1942.70m，坡度中部小于10°，构成边缘高中部低，向坝址倾斜，此水库肚大口小漾稍长，水库分两支，一支延至滥泥田村，回水长约5公里，一支延至鸣凤村，回水长约2公里，坝址以上径流面积253平方公里，河长26.4㎞，河道平均比降6‰。
流域内设有车木河水文测站，收集资料内容为降水、水位、流量，1959年5月水库建成蓄水后开始监测。水库设有专人测报水位、水情情况，并及时通过座机电话、辅以手机向安宁市防汛抢险指挥部报告。报告的数据来源于水库水情自动测报系统综合人工测报数据。
2.4工程安全监测
水库安全监测项目主要是大坝沉降、位移、坝基渗压、水情观测等。
2.4.1水库水情检测系统
库区由于流域面积较大，及大坝所处地理位置，库区发生洪水和汛情的概率较小，所以对库区流域的水情检测主要是由车木河水库管理所负责，主要是对库内水位、水质的变化情
况、大坝的坝体、降雨及其附属设施进行日常观查，每日安排巡逻人员进行水面及周边巡视，对周边汇水区域的情况进行动态监测。
2.4.2水库大坝安全监测系统
水库大坝的安全监测项目包括：1、水库流域内水文、气象、地理等综合信息收集监测；2、对库内水位的变化情况与大坝各附属工程的运作状况进行持续的动态观察；3、对库内水质的变化情况和周边可能致使库内水质出现变化的污染源进行长期监测，一旦发现，立即采取措施消除；4、对大坝定期进行工程安全监测。
3.车木河水库调度运用
3.1水库防洪标准的确定
3.1.1水库汛期时段划分确定
陶瓷颗粒根据云南省、昆明市防汛办公室的汛期划分及我市的实际情况，车木河水库的汛期确定为5-10月份，近年来从未发生小概率洪水事件。
3.1.2水库防汛限制水位确定
根据云南省水利水电勘测设计院于1996年12月完成加固扩建工程初步设计及2014年《大坝安全评价报告书》复核后汛期汛限水位为正常蓄水位1948.00米（车木河水库调洪起调水位）。
3.2水库允许最高水位确定
水库允许最高水位应根据水工建筑物原设计中的各项要求，结合工程检查、多年的运行观测和2014年安全鉴定成果，参照历史最高库水位运用等情况确定为1948.0m。
3.3洪水分析计算
根据《防洪标准》（GB50201-2014）[2]和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）[3]之规定，车木河水库为Ⅲ等3级水利工程，坝型为采用混凝土防渗墙和黏土斜墙联合防渗的土石坝，洪水标准为：下游农田防洪标准：p=10％，水库大坝设计洪水标准：p=2％，水库大坝校核洪水标准：p=0.1％。另据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017）[4]，水库大坝近期非常运用洪水标准：p=0.2％。
3.4水库调洪演算及调洪规则
车木河水库泄洪任务由溢洪道承担，以水库正常蓄水位1948.00m作为水库调洪起调水位。调洪计算采用的水库水位～面积～库容曲线为水库加固扩建时采用的库容曲线，溢洪道为孔口式泄洪，共设3孔，闸门尺寸为3.5m×3.5m。
水库防洪调度方式采取分级泄洪，即在水库遭遇洪水时，先开两个边孔，开度控制在0.95m,水位超过10年一遇水位，才开启中孔闸门，并将三孔闸门开度控制在1.6m，直至水位超过30年一遇水位，则进一步增大闸门开度至2m。如果水位继续升高并超过设计洪水位，则将闸门开到最大。随着水位回落，逐步拉下闸门，直至洪水过程结束，水位回落至起调水位1948.00m。多画面处理器
3.5车木河水库蓄水、防洪、供水的优化调度方式
1967年，Young G K S R发表了调度操作规程文献以来[6]，水库优化调度模型的建立及求解便成为水资源管理的研究重点。尽管在优化算法，如随机动态规划[7]、遗传算法[8]和蚁算法[9]等，计算效率以及维数栽等方面都得到了较深入的研究，然而至今仍缺少解决水
库优化调度的通用方法或模型。实际上，水库优化调度模型的建立应该紧密结合水库系统的目标函数、约束条件以及水库水文变化和运行特性[10]。
3.5.1现状供水能力
（1） 仅考虑常规供水
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安宁市城市供水常规水源为车木河水库，2022年8月20日，车木河水库水位 1940.46m，蓄水量 1603.0 万 m³（其中兴利部分 1485.0 万 m³）。生态水量按坝址多年平均天然来水量的 10%计。根据车木河水库 P=95%频率的来水，按照均匀供水的思路，经兴利调节计算，车木河水库 P=95%保证率下城市生活可供水量为 860.6 万 m³。以车木河水库 P=95%经兴利调节计算得到的生活供水过程线为基础，结合车木河水库的蓄水状况，预测仅考虑常规供水情况下安宁市城区 2022 年 9 月至2023 年 7 月的城区生活供水状况。 从表中可以看出，车木河水库供水能力不足，依靠现有蓄水水量，预计到 2023年3月12日水位将降至死水位开始缺水，到 2023 年 7 月底，缺水天数 141 天，缺水总量 1154.1 万 m³， 缺水率 33.7%。故汛期为了确保安宁市城市供水安全，车木河水库2022年暂时不考虑排洪，并开启应急备用供水。
