6.2.2　流域水资源多维临界调控相关问题研究

顾名思义，“流域水资源多维临界调控”是对流域有限水资源进行临界调节和控制，使有限的水资源发挥最大潜能，对流域的可持续发展做出应有的贡献。

（1）流域水资源临界调控的内涵。流域水资源的利用与调配是典型的临界控制论问题，流域内水资源的多少及其变化是一系列人类所不能控制的自然因素造成的，属不可控制的变量，而生态环境的用水和经济社会的用水都是可控制的变量，并且这个调控与机械的自动控制有很大不同，后者往往是确定一个明确的目标，控制过程是不断校正偏离这个目标的偏差，而水资源调控的目标是由许多因素所决定的，其中包括经济、政治、人文与生态的因素，控制过程允许有一个摆动范围，但是不能超出某个临界值，否则将引起生态灾害或社会动荡。因此，流域水资源的调控就是要通过某种调控手段，让人类社会的用水量在生态环境允许的阈值范围内进行不断调整，使整个流域系统处在对人类社会及经济发展最适宜的状态，符合可持续发展对水资源的要求。

综上所述，水资源临界调控主要是从控制论观点研究水资源这一复杂巨系统的控制问题，包括控制原理、控制方法、控制技术等。这里，控制的概念是广义的，包含调节、管理、操作与决策等内容。

（2）流域水资源临界调控过程。一个简单的控制论系统主要由控制部分、被控制部分、感应器3部分组成。流域水资源系统是一个复杂控制论系统，可以通过划分整个流域为若干个小流域的物理方法，把这个复杂系统分解为若干简单控制系统，以利于调控的实施。作为水资源系统的小流域，可以看成流域水资源系统的最小单元，也是一个简单的控制论系统。其中小流域全部水资源为被控部分，感应器即控制的执行者为管理人员，控制部分是小流域消耗的水资源。管理者通过科学的方法安排农业用水、生活用水和生态用水3部分的合理比例，使小流域内的农业生产、居民生活和生态保护都达到预想的状态。这个过程必须经过不断调整比例，才能实现最终目标。在更大的流域范围内，水资源的调控具有类似的过程，它要求每个组成部分实现一定的调控目标，以便大流域的控制目标得以实现，但需要调控的内容可能会增加，这样的调控过程不断向更大范围扩展，最后达到整个流域水资源的调控。

（3）流域水资源临界调控的特点。流域水资源的开发利用涉及范围广大，问题复杂，既要兼顾河道外供水又要考虑河道内用水。由于水资源短缺，河道外供水与河道内输沙、防凌、环境、发电、渔业、航运用水之间矛盾日趋突出和尖锐，上游发电与中、下游输沙也存在用水矛盾，因此上述对水资源的临界调控与其他控制问题相比，具有多维、多目标、多层次、多过程的特点。管理者通过调整流域内经济、社会系统对水资源的需求以及调整生态系统的状态，来获得生产、生活、生态用水以及其他用水量的合理分配比例，使流域水资源实现可再生性维持，生态环境系统保持平衡，经济社会系统能够可持续发展。