淮河流域水資源調度實踐與經驗

常春曉，周 宇，吳晨晨

（中水淮河規劃設計研究有限公司，安徽 合肥 230091）

1 淮河流域水資源調度概況

淮河流域地跨湖北、河南、安徽、江蘇、山東五省，流域水系發達且省際河流眾多，近年來，淮河流域全力開展跨省河流水量分配工作，淮河、沂河、沭河等14 條跨省河湖水量分配方案已獲得批復?；春恿饔虻靥幠媳睔夂蜻^渡帶，水資源短缺且時空分布不均，水資源供需矛盾較為突出，隨著淮河生態經濟帶發展等國家重大戰略逐步實施，未來用水需求仍將呈剛性增長趨勢，供水安全將面臨長期挑戰?；春恿饔蛏舷掠?、左右岸間用水矛盾突出，生產生活與生態用水競爭關系加劇，區域用水與流域水資源調度不協調等問題已成為制約流域高質量發展的重要因素。通過加強水資源統一調度，全面落實水量分配方案，滿足流域區域合理用水需求，嚴格重要斷面下泄水量、流量控制，保障河湖基本生態用水，對促進流域生態保護和高質量發展具有重要意義。

2 水資源調度實施流程與技術方法

2.1 水資源調度實施流程

淮河流域水資源調度實施流程具體見圖1。

圖1 水資源調度主要流程示意圖

2.1.1 水資源調度方案制定

為便于水量分配方案的實施和控制，流域管理機構需根據水量分配方案制定出水資源調度方案。首先在明確調度原則、調度目標、調度范圍和調度期的基礎上，根據水量分配方案確定的水量分配指標和斷面下泄水量控制指標確定調度控制斷面和相應的控制指標，然后結合區域的供用耗排關系及優化調度模型編制流域內各水工程的調度方案。最后明確年度水資源調度計劃的編制程序與要求。

2.1.2 年度水資源調度計劃制定

年度水資源調度計劃是指流域管理機構在下一個年度調度期水情預測的基礎上，依據調度期開始時刻工程的初始蓄水狀態以及各省上報的年度用水計劃建議和工程運行計劃建議，擬定未來一個調度期的水資源調度過程。制定年度水資源調度計劃應在水情、工情及用水需求預測的基礎上，分析確定年度分配水量、年度下泄水量、最小下泄流量等調度指標，基于水資源調度模型，統籌干支流水資源調度，明確各省級行政區供水計劃、主要斷面下泄過程、主要控制性工程調度計劃、主要引調水工程供水計劃等內容。

2.1.3 月水資源調度方案制定

年度調度計劃實施過程中，流域管理機構應考慮主要控制（管理）斷面實際來水、引調水情況、區域供用水情況、水庫等工程蓄變量、下一月徑流預估和用水計劃建議等，在批準的年度調度計劃基礎上，滾動制定并下達月調度方案。月水資源調度方案應對調度控制指標、供水計劃、主要斷面月下泄水量、主要控制性工程運行計劃等進行修正。

2.1.4 水資源調度執行與管理

調度計劃的執行與管理主要是調度過程的控制，包含明確組織體系、調度權責、調度計劃和調度指令的下達、主要控制斷面水量的監測、主要用水戶用水量的計量、調度信息實時共享以及調度預警發布及響應等內容，同時相關管理單位應該制定應對突發狀況的應急預案。

2.1.5 水資源調度總結

在年度調度期結束后，主管單位應根據相關監測資料及調度信息，統計取用水總量和各主要斷面的控制指標的實際滿足情況，并從區域實際來水情況、供用水情況、輸水過程、水量平衡、管理措施、調度效果等方面，對本年度的調度工作執行情況進行總結，核算預測來水量與實際來水量的誤差，分配水量與實際供水量的偏離系數、年度生態流量保證率等，以提升水資源管理水平，總結調度工作經驗和存在的問題。

2.2 常用技術方法

2.2.1 調度指標計算方法

（1）年度分配水量

年度分配水量是河流當年水資源開發利用的上限，是控制年度用水量的關鍵指標，以水量分配方案為基礎確定，不同來水頻率下水量分配指標計算方法通常用“豐增枯減”“線性插值”等方法。對淮河流域而言，水量分配方案確定了不同來水頻率的分配水量，一般可采用“線性插值”方法細化分配指標。已知流域50%、75%、90%和95%來水頻率的可分配水量：F50%=a，F75%=b，F90%=c，F95%=d，采用兩個頻率之間線性內插的方法計算各來水頻率的可分配水量，計算公式如下：

式中：Fx—當年可分配水量；

x—當年來水頻率。

（2）年度下泄水量

下泄水量是通過流域水量平衡關系推演計算的控制斷面下泄指標要求，是核算上游用水消耗量的重要依據。各主要斷面應以水量分配方案批復的不同頻率下泄總水量指標為控制，結合年度來水預測情況、各工程蓄水情況、河道外計劃用水情況，綜合確定年度主要斷面下泄指標。各斷面下泄水量指標，以斷面地表徑流量扣除斷面以上地表水耗損量，考慮調入、調出水量、匯流損失和重要控制工程的調蓄后確定。

2.2.2 調度計劃的制定方法

調度計劃的制定一般采用模型計算的方法，在確定了水資源系統的目標函數、約束條件及運行規則后，則可進行模型程序的設計和開發?；谡{度模型，利用預報來水、用水計劃、工程初始蓄水作為輸入，可以模擬得到不同運行方案下的系統狀態、效益等輸出結果。在模型試驗中，可以按照一定的方法進行方案優選，或按照一定的方法對若干設定的方案進行評價，找出最優或滿意的方案供決策參考，并以此制定年度調度計劃和月調度方案。

3 已開展的水資源調度工作實踐

在水利部的統一部署下，淮委遵循“節水優先、保護生態，統籌兼顧、公平公正，統一調度、分級負責，用水總量控制、斷面下泄水量（流量）控制，滾動修正、適時調整”的原則，探索開展了跨省河流水資源調度工作。截至目前，淮河流域已編制并印發了沂河、沭河、沙潁河、洪汝河、渦河、史灌河、新汴河等7 條跨省河流水量調度方案，并相繼啟動了沂河、沭河、沙潁河、史灌河、淮河、渦河等6條跨省河流水資源統一調度工作。在年度水資源調度計劃實施過程中，淮委結合實際雨情、水情，對年度水資源調度計劃中的月過程進行適時調整，制定并印發了月水資源調度方案。同時，在調度執行過程中，加強水資源調度日常監管，及時開展水資源調度預警，下達調度指令，并在年度調度期結束后，認真開展年度調度總結工作。通過制定印發水資源調度方案、年度調度計劃、月調度方案，開展調度監管和調度總結，淮委正逐步推進流域主要跨省河流水資源調度動態化、常態化、規范化。

4 調度實踐經驗總結

4.1 工作成效

淮河流域通過實施主要跨省河流水資源統一調度，滿足了區域合理用水需求，嚴格重要斷面下泄水量控制，保障了河湖基本生態用水，取得了良好的社會、經濟和生態效益。

4.1.1 “剛性約束”凸顯

堅持節水優先的調度原則，合理配置和優化調度水資源，通過實施水資源統一調度，各河流在調度年度內，年度地表水用水總量均控制在年度水量分配指標以內，體現了水資源的剛性約束作用，對推進節水型社會建設、提高水資源集約節約安全利用水平、推動形成流域水資源空間均衡配置格局具有重要作用。

4.1.2 供水效益顯著

堅持統籌兼顧、保障供水的原則，通過實施水資源統一調度，有效滿足了區域生活、農業、工業等用水需求，為保障經濟社會發展提供了堅實的水資源支撐。2022 年淮河來水總體偏枯，淮委在實施調度計劃的過程中，及時組織制定并印發淮河2022年7 月、8 月、11 月水資源調度方案，對下泄水量指標進行調整，在一定程度上保障了受水區的供水安全，并且兼顧了各方用水需求。

4.1.3 生態功能明顯

堅持保護生態、維護河流健康水環境的原則，通過實施水資源統一調度，嚴格控制工程和控制斷面生態流量下泄，加強對主要控制斷面流量信息的監測分析，針對生態流量低于預警閾值的情況及時預警，有效提升了主要控制斷面生態水量、流量滿足程度，對于進一步保護水生態環境、提升河岸景觀品位、增強河湖管護能力具有積極意義。2022 年，在不考慮應急調度時段的情況下，淮河實施調度的干支流水系主要控制斷面最小生態流量保證率均達到94.5%以上。

4.2 經驗總結

4.2.1 協調的管理體制是順利實施水資源調度的前提

堅持流域系統統籌、區域協調配合是開展水資源統一調度的基礎，經過幾年的實踐探索，淮委初步形成了統一領導、分級管理、各司其職、各負其責的流域水資源調度工作機制，流域管理機構和地方水行政主管部門依照各自的權限和職責進行管理，有效地保證了水資源統一調度的實施。在近幾年調度計劃的實施過程中，各部門不斷健全工作機制，明確調度管理機構和責任人，調度工作的執行越來越順暢。

4.2.2 健全的工程體系是實現調度目標的必要手段

工程措施是水資源調度目標能夠順利實現的必要條件，淮河流域水資源調度已形成水庫—閘壩—取用水戶一體化調度工程體系，通過合理確定工程運行計劃，確保流域控制斷面下泄水量和下泄流量目標的實現。同時就幾年來的實踐來看，淮河部分支流缺乏骨干工程進行調蓄，對部分取水口的監管能力不足，在一定程度上影響了水資源調度工作，必須盡快完善工程體系和監測措施，這是實現水資源優化配置、保護和改善生態環境的基礎。

4.2.3 精細化的調度模型是水資源科學調度的核心要素

調度模型概化的還原度越高，模型計算的準確性越高，制定的調度計劃越科學合理?；春恿饔蛲ㄟ^分別建立干支流水資源調度模型，并不斷優化升級，提高模型的精細化、科學化水平，逐步實現精確、精準調度。模型應具備快速計算分析的能力，可依據實時監測和預報信息，快速編制月水資源調度方案，滿足月方案滾動調整的需要。另外，來水預報的準備性也是影響調度計劃編制的重要因素，今后應加強流域水文和水循環規律的研究，提高預報模型的準確度和調度模型的還原度。

4.2.4 科學的調度方案（計劃）是水資源統一調度的重要保障

調度方案用于規范未來一定時期的跨省江河流域水資源調度工作，淮委通過制定調度方案，對調度目標、調度原則、調度范圍和調度期進行明確，并提出重要斷面和年度調度指標的計算方法、水工程調度應遵循的規則，對調度計劃的編制和實施有重要的指導意義，是實施水資源統一調度的重要保障。各地必須從戰略高度認識水資源統一調度的重要性，嚴格按照調度方案和調度計劃實施調度，做好本行政區內的調度執行和管理工作。

5 建議措施

5.1 健全工作機制和管理體制

明確淮委和各級水行政主管部門水資源調度管理機構和責任人，以及控制性水工程管理單位和重要取用水戶水資源調度實施責任人，全面落實水資源調度管理責任，完善水資源調度組織體系，并與水資源調度方案或調度計劃同步印發。在此基礎上，建立由淮委、省級水行政主管部門、控制性水工程管理單位、重要取用水戶和其他利益相關方組成的流域水資源統一調度工作協調機制，明確聯絡方式，根據需要組織會商、研判、協調水資源統一調度涉及的重大問題。健全流域管理與區域管理相結合的水資源管理體制，實施聯席會議制度、首席代表制、定期調度會商及聯合監督檢查，保障調度工作的順利實施。

5.2 加強信息報送和共享共用

加強取水口、重要斷面監測能力建設，建立水資源調度信息共享機制，加快實現流域機構、省級水行政主管部門、有關工程運行管理單位以及重要取用水戶監測信息與調度信息共享共用，應包括雨情、水情、水工程調蓄、取用水、重要斷面調度控制要素等。組織省級水行政主管部門按要求及時報送有關信息，全面準確掌握流域內重要干支流用水量、跨流域調入調出水量、調水工程調水量等信息，形成臺賬并動態更新。推動建立水利遙感和視頻綜合監測網，提升監測、監視、監控覆蓋率和精準度，建設水利大數據中心，增強水利信息感知和分析處理的能力。

5.3 提高智慧化調度管理能力

結合智慧水利建設進程，建設淮河流域水資源管理與調配智能應用系統，提升流域水資源調度數字化、網絡化、智能化管理水平，提高水資源調配決策能力。構建來水預報、需水調配、水量分配、水量調度等模型，開發不同來水、不同調度措施、不同調度目標下的調度預演以及多方案比選等功能，建設先進的預報預測系統、信息采集系統、信息處理系統、方案編制系統、決策支持系統等，依托現代化的科技手段，不斷建立完善流域水資源統一調度“四預”功能，提高精細調度和快速反應能力，提前規避風險、制定預案，為水資源智慧調度提供有力的技術支撐■