水利枢纽工程运维调度优化与水资源高效利用管理探析

向忠俊

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摘要：水资源是支撑社会经济发展、生态环境维系的基础性战略资源，水利枢纽作为流域水资源调配、水旱灾害防控、水能资源利用的核心水利设施，其运维调度水平直接决定区域水资源配置效率与水利综合效益。当前国内水资源时空分布不均、供需结构性矛盾突出，部分水利枢纽仍沿用传统粗放式调度运维模式，存在调度体系滞后、协同机制薄弱、智能管控不足等问题，极易造成水资源配置失衡、富余水量浪费、综合效益难以充分释放等现象。为提升水资源集约化利用水平，保障区域供水安全与流域生态稳定，本文结合水利枢纽运维调度行业现状，阐述课题研究的背景与现实意义，系统梳理现阶段运维调度与水资源管控的现存痛点及形成机理，围绕水利工程多元核心管控目标，提出适配性强、可落地的多维度调度优化策略，为水利枢纽精细化运维、水资源高效化利用、流域水利高质量发展提供理论参考与实践支撑。

关键词：水利枢纽；运维调度；水资源利用；调度优化；水利管理；资源配置

引言

在水资源刚性约束持续强化的行业背景下，精细化、科学化、智能化运维调度已成为现代水利枢纽管理的核心发展方向。水利枢纽承担防洪减灾、生活供水、水力发电、生态补水等多重职能，运行工况复杂、管控目标多元，对调度的系统性与精准性要求极高。传统经验化、固定化的调度模式难以适配动态变化的水文情势与社会用水需求，容易引发水资源利用低效、工程运维效益受限等问题。通过系统性优化运维调度体系、完善水资源管控机制，能够统筹平衡水利工程多元功能效益，最大限度挖掘水资源利用潜力，实现水利枢纽长效稳定运行与水资源节约高效配置。

一、水利枢纽工程运维调度与水资源利用的研究背景及现实意义

（一）国内水资源配置与利用整体现状

我国水资源时空分布差异性显著，区域、季节水资源供需错配问题长期存在，随着城镇化建设与产业经济持续发展，生产生活用水需求稳步提升，水资源刚性约束持续加剧。部分流域存在枯水期供水紧张、丰水期水量富余流失的现象，水资源集约化、合理化配置水平不足。水利枢纽作为流域水资源统筹调配的核心载体，其运维调度能力是化解供需矛盾、均衡水资源分布的关键抓手，亟需通过调度模式升级破解水资源利用低效的行业难题[1]。

（二）水利枢纽传统运维调度的普遍短板

现阶段多数水利枢纽运维调度仍带有明显的传统管理特征，调度工作依赖固有经验与固定方案，缺乏动态化、差异化的科学调控机制，整体呈现粗放化管理特征。运维管理侧重工程设备安全值守，对水资源精细化调配、多场景效益统筹兼顾不足，调度方案与实时水文情势、用水需求适配性较差。同时工程运维与水资源管控衔接薄弱，各类资源统筹利用不足，导致水利枢纽综合运行效益难以充分发挥，无法适配现代水利高质量发展的管控要求[2]。

（三）调度优化与高效利用的核心研究价值

开展水利枢纽运维调度优化与水资源高效利用研究，能够有效破解水资源供需失衡、资源浪费、效益单一等突出问题，提升流域水资源统筹配置能力，筑牢区域供水安全保障体系。科学化的调度模式可统筹兼顾防洪安全、供水稳定、清洁能源生产与流域生态保护，实现水利工程综合效益最大化。同时精细化运维调度能够降低工程运行损耗，延长水利设施服役周期，推动水利运维管理从经验化向智能化、精细化转型，具备重要的工程实践价值与行业推广意义[3]。

二、当前水利枢纽运维调度与水资源高效利用的现存痛点

（一）调度规则固化滞后，动态适配性不足

现有水利枢纽调度规则多基于长期平均水文数据制定，调度阈值与调控流程相对固定，缺乏动态调整机制，无法适配逐年波动变化的水文情势。丰水期固定调度模式难以充分消纳富余水量，造成水资源无端流失；枯水期调度预留与分配规则不够精细，容易加剧局部供水紧张问题。固化的调度体系难以兼顾短期用水需求与长期水资源储备，调度精准度与灵活性不足，是水资源利用效率偏低的核心诱因。

（二）跨部门协同薄弱，统筹调度能力受限

水利枢纽运维调度涉及水利管理、供水保障、生态保护、电力调度等多个主管领域，各项工作关联性强、统筹要求高。现阶段各部门工作相对独立，缺乏常态化联动响应与信息共享机制，调度决策存在信息壁垒。各职能主体管控目标侧重不同，工作衔接不够顺畅，容易出现调度指令衔接滞后、资源调配统筹不足等问题，难以实现多目标协同调度，制约了水资源综合利用效益的发挥。

（三）信息化管控偏弱，精准调度支撑不足

部分水利枢纽智能化、信息化建设进度滞后，水文监测、设备运维、用水统计等数据采集不够全面及时，缺乏一体化的数据研判与智能分析体系。运维调度决策多依赖人工经验，数据支撑不足，对水情变化预判能力有限，无法提前预判水量波动与供需变化。信息化管控短板导致调度工作前瞻性、精准性不足，难以实现水资源精细化管控，容易引发调度偏差、资源浪费、应急响应滞后等各类问题。

三、水利枢纽工程运维调度的多目标优化策略

（一）优化动态调度阈值，统筹水量时空配置

立足防洪、供水、发电、生态多元管控目标，摒弃传统固定调度标准，构建动态化调度阈值调整机制。结合年度、季度、月度水情变化特征，实时优化水库蓄水位、泄水量、供水量的管控区间，实现水量精细化时空配置。丰水期适度提升水资源利用率，合理调配富余水量用于生态补水与储备蓄水，减少水量弃置浪费；枯水期科学压缩非刚需用水，优先保障民生供水与基础生态水量，平衡供水安全与资源高效利用的双向需求。

（二）搭建联动响应机制，强化多部门协同调度

建立跨部门常态化联动工作机制，打通各职能主体信息壁垒，实现水情数据、用水需求、设备运维信息实时共享。明确各部门调度权责与工作衔接流程，构建统一调度、分工落实、协同管控的运维体系，统筹协调供水分配、电力生产、生态补水、防洪备汛等各项工作。通过多部门协同联动，化解单一部门调度的局限性，实现多目标动态平衡，提升水利枢纽整体调度效率与综合管控水平。

（三）完善科学调度手段，引入前置调控模式

依托现代水利智能管控技术，完善水情预判、设备监测、需求分析一体化管控体系，提升调度工作的前瞻性与精准度。引入汛前预泄腾库、枯水期提前蓄水等前置调控方式，根据气象水文预判数据提前优化调度方案，有效规避汛期调度压力与枯水期供水风险。同时结合工程运维状态优化设备运行调度模式，降低工程运维损耗，在保障水利设施安全稳定运行的基础上，最大限度提升水资源利用效率与工程综合效益。

结语

综上所述，水资源高效配置与科学运维调度是现代水利枢纽高质量发展的核心内容，面对当前水资源供需矛盾突出、传统调度模式粗放固化、部门协同不足、信息化管控薄弱等各类问题，亟需构建多目标、动态化、协同化的新型运维调度体系。本文通过梳理行业研究背景与实践价值，剖析当前水利枢纽运维调度与水资源利用的核心痛点，结合工程多元管控目标，提出动态阈值调控、跨部门协同、前置化调度的优化策略，有效兼顾防洪安全、供水保障、发电效益与生态保护多重需求。持续优化水利枢纽运维调度模式，能够全面提升水资源精细化管控与高效利用水平，充分释放水利工程综合效益，为流域水资源可持续利用、区域水安全保障与水利事业长效发展提供坚实支撑。

参考文献

[1]田新更, 朱文晔, 刘梦森. 物联网与BIM融合的水利枢纽工程智慧设计与运维协同研究 [J]. 信息系统工程, 2026, (5): 25-28.

[2]陆嘉棋. 二级坝水利枢纽工程运维阶段安全风险管理研究[D]. 导师：王文顺. 中国矿业大学, 2024.

[3]蔡勇. 数字孪生峡江水利枢纽工程建设探索实践 [J]. 水利发展研究, 2024, 24 (9): 38-43.

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