長江流域控制性水庫聯合調度探索與實踐

褚明華，廖鴻志

（1.國家防汛抗旱總指揮部辦公室，100053，北京；2.水利部長江水利委員會防汛抗旱辦公室，430010，武漢）

長江流域在全國經濟社會發展大局中占有十分重要的戰略地位，依托黃金水道建設長江經濟帶的國家戰略部署對長江防汛抗旱工作提出了新的更高的要求。近10年，長江三峽及金沙江溪洛渡、向家壩等一批庫容大、調節能力好的控制性水庫相繼建成并投入運行，水庫群總調節庫容超過1 000億m3，預留防洪庫容約570億m3。水庫是長江流域防洪抗旱減災體系的重要組成部分，也是近期長江流域工程體系變化最大的部分。面對新形勢、新要求、新常態，科學實施長江流域控制性水庫聯合調度，充分發揮水庫群在防洪、抗旱、發電、供水、航運、生態與環境保護等方面的綜合效益，是一項重要而緊迫的任務，必須在深入探索和廣泛實踐的基礎上，積極穩妥地有序推進。

一、長江流域控制性水庫聯合調度探索

近年，國家防總、長江防總和流域有關?。ㄖ陛犑校┓姥纯购抵笓]部分別從國家層面、流域層面、區域層面，組織開展了長江干支流控制性水庫聯合調度的探索，初步建立了長江流域控制性水庫聯合調度的統一調度機制、方案預案體系、信息共享體系和技術支撐體系，跨行業、跨部門、多種經營屬性單位相融合的聯合調度格局已經形成，為各項工作順利開展奠定了堅實的基礎。

1.建立聯合調度體制機制

大力推進三峽水庫與上游水庫聯合調度體制機制的建立與完善，形成了高效的溝通協作機制，在防汛抗旱實踐中統籌考慮長江防洪、發電、航運、供水、補水、生態保護等因素，著力加強了國家防總及各級防汛抗旱指揮部的統一指揮和統一調度，基本形成了國家防總和流域防總對長江流域洪水和水量調度的綜合管理體制和工作機制，進一步明確了國家防總、流域防總及地方防汛抗旱指揮部對重要控制性水庫的協調指揮和相應的調度管理權限。

2.制定聯合調度方案預案

國家防總相繼批復了2012—2015年度《長江上游水庫群聯合調度方案》，納入調度范圍的水庫由10座增加到17座又增加到21座，聯合調度工作逐步擴展和深入。其他與長江上游水庫群聯合調度相關的調度方案也分別由國務院或國家防總批復，其中《長江防御洪水方案》和《三峽水庫優化調度方案》分別于2015年和2009年經國務院批復，《長江洪水調度方案》于2011年經國家防總批復，《漢江洪水與水量調度方案》于2012年經國家防總批復，各年度的 《三峽—葛洲壩水利樞紐汛期調度運用方案》《三峽工程試驗性蓄水實施計劃》經國家防總批復。各省也逐步推進水庫群聯合調度工作，其中陜西省防汛抗旱指揮部制定了《陜西省大型水庫參與渭河及漢江干流洪水錯峰調度工作預案》，貴州省、湖南省防汛抗旱指揮部制定了《三板溪、掛治、白市、托口水電站梯級防洪調度方案》。

3.搭建聯合調度信息平臺

經過反復磋商、協調和細化，長江防總制定了《長江上游控制性水庫群信息共享建設實施方案》，頒布了《長江流域控制性水庫群信息共享管理辦法》，并初步建設了長江干支流水庫群聯合運行信息處理中心和信息共享平臺，目前19座水庫已基本實現了信息共享，逐步形成了各梯級水庫間信息資源的統一采集、處理和成果共享機制，為實現跨行業、多單位、多目標的信息共享提供了保障。

4.強化聯合調度基礎研究

自2008年開始組織開展了以三峽水庫為核心的長江上游水庫群聯合調度研究工作，為聯合調度提供了技術支撐。研究工作以國務院批準的《長江流域綜合規劃》《長江流域防洪規劃》為依據，深入系統地研究水庫群聯合調度涉及的重大技術問題，以充分發揮水庫群綜合利用效益為目標，取得了一批重要成果。在前期已完成成果基礎上，繼續開展長江上游控制性水庫優化調度方案編制工作，目前21座水庫優化調度方案編制工作正在全面開展。

二、長江流域控制性水庫聯合調度實踐與成效

近年，國家防總、長江防總和流域相關?。ㄖ陛犑校┓乐附M織水利、電力、航運等部門或單位，積極開展長江干支流控制性水庫聯合調度的實踐，從少數水庫到多個水庫，從單一調度目標到多個調度目標，從主要支流平行推進到干支流同步配合，各項工作不斷深入，逐步積累了豐富的實踐經驗，在防洪、抗旱、發電、供水、航運等方面取得了顯著的社會效益和經濟效益。

1.充分發揮防洪減災作用

2011年9月，嘉陵江和漢江發生嚴重秋汛，國家防總、長江防總以及相關?。ㄖ陛犑校┓乐讣訌娏碎L江三峽及漢江丹江口、安康等水庫水電站的調度，長江中下游干流經三峽水庫調蓄后水勢平穩；丹江口水庫削減洪峰流量13 400 m3/s，削峰率達 50%，有效減輕了漢江中下游防洪壓力。2012年7月24日，三峽水庫出現成庫以來最大入庫洪峰流量71 200 m3/s，國家防總、長江防總調度三峽水庫泄流不超過45 000 m3/s，降低荊江江段最高洪水位2 m以上，避免出現接近保證水位的高水位。2014年7月中旬，烏江流域發生大洪水，其中思林水庫40年一遇，沙沱水庫50年一遇，特別是構皮灘至沙沱水電站區間來水量約1000年一遇。長江防總與貴州、重慶兩?。ㄖ陛犑校┓乐赋晒嵤┧畮烊郝摵险{度，有效緩解了思南、沿河縣城防汛壓力，確保了下游彭水、武隆兩縣城的防洪安全。2014年7月上旬至中旬末，湖南省沅水五強溪水庫發生歷史第二大洪水，入庫洪峰流量35 700m3/s，頻率接近30年一遇。湖南省防指強化五強溪、鳳灘水庫聯合調度，累計攔蓄洪量達21.4億m3，削減下游桃源站洪峰流量約10 000 m3/s，分別降低桃源、常德站洪峰水位2.0 m、1.5 m，防洪減災作用顯著。

2.有序完成年度蓄水目標

2013年汛末在長江來水偏枯的不利局面下，依據批復的方案，在確保防洪安全的前提下，加強了水庫蓄水調度，在確保下游用水需求的同時，通過提前蓄水、錯時蓄水等方式加強對干支流水庫的科學調度，充分利用了汛末洪水資源，三峽水庫成功蓄水至175 m，上游其他重要水庫均完成預期蓄水任務。2014年國家防總、長江防總統籌考慮蓄水和中下游防洪風險、航運與生態用水等需求，加強了對三峽等長江上游水庫的精細化調度。9月20日三峽水庫出現當年最大入庫洪峰流量55 000 m3/s，經調度最大下泄流量45 000 m3/s，確保了上下游防洪安全，同時充分利用了汛末洪水資源。在確保中下游地區用水安全的前提下，三峽水庫連續5年實現試驗性蓄水目標，溪洛渡、錦屏一級、瀑布溝、亭子口等水庫也順利完成蓄水任務。2014年8月份以前丹江口水庫因來水嚴重偏枯一直在極低水位運行，且后期擔負南水北調中線通水任務，國家防總、水利部強化防洪抗旱、供水的統一調度，在保證防洪安全的前提下，除滿足下游基本用水需求外，將上游洪水全部攔蓄，庫水位最高升到160.72m，高于南水北調中線一期工程正常供水要求的最低水位15.72m，蓄水量超過中線一期工程95億m3的年均供水量，為中線工程通水提供了充足的水量保障。蓄水過程中同時圓滿完成向中線一期工程總干渠充水試驗供水1.2億m3的任務。

3.保障流域抗旱供水安全

2006年重慶遭遇特大干旱，國家防總會同長江防總首次在嘉陵江實施四川、重慶跨省調水，通過水庫聯合調度等措施，有效緩解了重慶市干旱缺水造成的飲水困難問題，社會效益和經濟效益顯著。2009年10月，長江中下游干支流來水總體嚴重偏少，長江防總三次加大三峽水庫下泄流量，城陵磯、湖口站水位分別上漲0.77 m和0.19 m，有效緩解了長江中下游旱情；同時加強上游水庫群蓄水聯合調度，緊急停止了長江上游雅礱江、烏江等梯級水庫的攔蓄，增加對下游的補水流量。江西省防指加強對萬安、江口、洪門等水庫調度，調度萬安水庫加大下泄流量，保障南昌等城市水廠的取水安全。湖南省防指聯合調度湘江上游的株洲航電樞紐、大源渡航電樞紐、近尾洲水電站、東江水庫等工程為下游補水，確保了長沙、湘潭城市的供水安全。2011年長江中下游和西南五省發生嚴重干旱災害，國家防總、長江防總加強了對三峽水庫的抗旱應急補水調度，累計向下游補水約200億m3，保障了沿江地區農村飲水安全。2014年河南省平頂山市主要水源地白龜山水庫水位降至死水位以下，城市供水形勢十分嚴峻，國家防總、長江防總加強漢江統一調度，8月和9月累計從丹江口水庫向白龜山水庫調水5 011萬m3，滿足了平頂山市2015年4月份以前的用水需求。

4.有效發揮綜合效益

在保證流域防洪和抗旱供水安全的同時，考慮發電、航運等方面需求，加強實時調度，水庫的發電、航運等效益也得到了有效發揮。2010年長江大洪水期間，調度三峽水庫兩次適時減小下泄流量，滯留長達20余天的500余艘船只及時疏散，保障了航運安全；同時三峽水庫電站實現了滿負荷連續運行168小時試驗，全年增加發電量59.3億kWh。

2012年7月長江大洪水期間，國家防總與交通運輸部聯合發出緊急通知，加強汛期長江水上運輸安全監督管理和疏導，利用洪水間隙期，相機減小三峽水庫泄量，疏散待閘船舶2 000余艘，增加發電量約80億kWh。通過優化調度，三峽水庫2014年發電量達988億kWh，刷新了單座水電站年發電量的世界紀錄，通過三峽船閘貨運量突破1億t，并創造了通航以來歷史最高水平。

為協調三峽工程防洪、航運和發電等與生態環境保護的關系，減少對關鍵物種和生態環境的不利影響，在確保防洪安全的前提下，國家防總、長江防總組織三峽集團等單位，從2011年開始開展了生態調度試驗和庫尾泥沙減淤調度試驗，已積累了一定的監測資料，在三峽水庫運用對四大家魚自然繁殖的影響機理、規律等方面取得了初步的研究成果。

三、下一步工作建議

2014年國務院作出了建設長江經濟帶的重大決策部署，“進一步開展以三峽水庫為核心的長江上游水庫群聯合調度研究與實踐”是長江經濟帶綠色生態廊道建設的重要內容。隨著三峽、溪洛渡、向家壩等控制性水庫相繼建設并投入運行，長江流域上中游干支流控制性工程布局正逐步形成。為充分發揮水庫群綜合利用效益，協調防洪、發電、供水、灌溉、航運和水生態環境保護，有效避免單庫調度可能出現的上下游水庫蓄泄矛盾，在初步建立聯合調度的統一調度機制、方案預案體系、信息共享體系和技術支撐體系的同時，下一步建議強化以下幾方面工作。

1.繼續完善干支流控制性水庫聯合調度協調機制

以現有的防汛抗旱指揮體系為基礎，在國家防總的統一領導下，完善以流域防總為主體的聯合調度決策與管理機制，健全包括水利、電力、交通等部門及相關地方防汛抗旱指揮部等利益相關各方參與的跨部門跨地區水庫聯合調度工作協調機制，繼續強化中央與地方之間、部門之間的聯合會商和聯動配合，不斷完善統一指揮、統一調度的體制機制。研究制定長江干支流控制性水庫群聯合調度管理辦法，不斷規范水庫群聯合調度工作。

2.優化完善水庫群聯合調度方案

認真梳理已有的研究成果，分析總結近年水庫群聯合調度的實踐，結合水庫建設情況，進一步擴大聯合調度范圍，細化聯合調度方案。進一步優化各水庫的防洪和蓄水調度方式，充分考慮上下游、左右岸、干支流的洪水關系，明確各水庫以及水庫群針對不同地區、不同任務、不同時期的蓄泄方案。細化實化單庫和水庫群的汛末蓄水方案，增強方案的可操作性。

3.強化聯合調度基礎工作

進一步加強長江控制性水庫聯合調度模型、調度方案、對中下游江湖關系影響等的研究，深入分析洪水地區組成和洪水特性，調查了解水庫上下游沿岸防洪工程基本情況和防洪需求，結合實際洪水預報水平，開展水庫汛期運行水位、預報預泄方式、下泄流量控制等調度方式及防洪風險評價研究，用以指導水庫群、主要支流梯級水庫的聯合實時調度，更好地發揮水庫群的綜合效益。不斷提升流域水文預報水平，為實施水庫群聯合調度決策提供科學依據和技術支撐。進一步完善水庫群聯合調度信息共享平臺，充分利用物聯網、大數據、云計算等新技術，為實施聯合調度提供信息保障。

4.逐步推進流域聯合統一調度

長江流域上游控制性水庫聯合調度格局已經初步形成，水庫群聯合調度需要逐步走向精細化、科學化、規范化，開展聯合調度是流域調度的必然選擇。建議按照長江上游干支流控制性水庫聯合調度模式，逐步擴大聯合調度范圍，加強中下游兩湖及重要支流水庫聯合調度研究，進一步完善聯合調度管理機制，推進聯合調度方案編制工作，積極開展聯合調度實踐，形成流域水庫整體聯合調度的新局面。

[1]2015年度長江上游水庫群聯合調度方案（國汛〔2015〕13 號）[R].2015.

[2]陳桂亞.長江上游控制性水庫群聯合調度初步研究[J].人民長江，2013（23）.

[3]丁毅，等.以三峽水庫為核心的長江干支流控制性水庫群綜合調度研究[J].中國水利，2013（13）.

[4]許繼軍，等.長江流域梯級水庫群聯合調度關鍵問題研究[J].長江科學院院報，2011（12）.