第三节　水利计算任务与内容

水利计算是工程水文的重要组成部分，水利计算的根本任务就是为水利工程的建设拟定并选择经济合理和安全可靠的工程设计方案、规划设计参数和调度运行方式。

流域开发与水利工程建设过程中，都必须经历规划设计、施工及运行管理三个阶段（图1－1）。不同阶段的水利计算承担不同的服务内容。

规划设计阶段水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。倘使规模定得过大，将会造成投资上的浪费；如果定得过小又会使水利资源不能得到充分的利用，造成资源浪费，或需水量得不到保证，影响社会经济发展；对于防洪措施，还可能造成工程失事，甚至对人民的生命财产酿成巨大的损失。严格来说，规划设计方案实施后，所在流域的天然水文情势必将有相应的改变，因此，在规划设计阶段中还需要预估这部分变化。

施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成，将各项非工程措施付诸实施。由于水利工程施工期限一般较长，往往需要一个季度以上，甚至长达数年之久，所以需要修建一些临时性建筑物，如围堰、引水隧洞或渠道等。这样，在水文计算预先估计整个施工期间可能出现的来水情势的基础上，确定这些临时性工程的规模和尺寸。同时，在这一阶段，需要根据未来施工期间的水情变化和工程进度计划，通过水利计算确定水利工程枢纽的初期运行计划和调度方案。在具体施工期间，再结合短期的（例如几天甚至几小时）水文预报，实时进行施工安排和组织调度。

管理运用阶段的主要任务在于充分发挥已成水利措施的作用。为此就需要知道未来一定时期内的来水情况，以便确定最经济合理的调度运用方案。这一阶段对于水文工作的要求，就是根据水文分析计算获得未来长期内可能出现的水文情势，再考虑到水文预报所提供的较短期内的实时预报，通过水利计算拟定出实时的最佳调度运用方案，保证获得最大的社会和经济效益。

国民经济还有许多部门，诸如工矿企业、城市建设、交通运输，尤其是农林水利建设，都需要了解有关的水情变化状况并确定合理的规划设计和调度运行方案。譬如工矿企业必须解决工业用水的水源问题；城市建设必须解决供水、排洪及排污等问题；在交通运输方面，由于铁路、公路往往需要跨越江河，因而必须研究这些江河的水情变化规律，并合理确定有关建筑物的尺寸，如桥梁的高度、涵洞的大小等；在农、林、水利建设方面，诸如灌溉、排水、防洪、发电等等，更需要了解和掌握水情变化规律，并在此基础上正确拟定经济合理的工程措施。此外，不仅在进行基本建设时如此，对于已成的水利工程的调度运用，同样有必要了解水情的未来变化情况，拟定调度运行策略，使现有工程发挥较大的效用。总而言之，国民经济建设从多方面对水利计算学科提出了任务和要求。