褚明華,廖鴻志
(1.國(guó)家防汛抗旱總指揮部辦公室,100053,北京;2.水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)防汛抗旱辦公室,430010,武漢)
長(zhǎng)江流域在全國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大局中占有十分重要的戰(zhàn)略地位,依托黃金水道建設(shè)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的國(guó)家戰(zhàn)略部署對(duì)長(zhǎng)江防汛抗旱工作提出了新的更高的要求。近10年,長(zhǎng)江三峽及金沙江溪洛渡、向家壩等一批庫(kù)容大、調(diào)節(jié)能力好的控制性水庫(kù)相繼建成并投入運(yùn)行,水庫(kù)群總調(diào)節(jié)庫(kù)容超過(guò)1 000億m3,預(yù)留防洪庫(kù)容約570億m3。水庫(kù)是長(zhǎng)江流域防洪抗旱減災(zāi)體系的重要組成部分,也是近期長(zhǎng)江流域工程體系變化最大的部分。面對(duì)新形勢(shì)、新要求、新常態(tài),科學(xué)實(shí)施長(zhǎng)江流域控制性水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度,充分發(fā)揮水庫(kù)群在防洪、抗旱、發(fā)電、供水、航運(yùn)、生態(tài)與環(huán)境保護(hù)等方面的綜合效益,是一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù),必須在深入探索和廣泛實(shí)踐的基礎(chǔ)上,積極穩(wěn)妥地有序推進(jìn)。
近年,國(guó)家防總、長(zhǎng)江防總和流域有關(guān)?。ㄖ陛犑校┓姥纯购抵笓]部分別從國(guó)家層面、流域?qū)用?、區(qū)域?qū)用?,組織開(kāi)展了長(zhǎng)江干支流控制性水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度的探索,初步建立了長(zhǎng)江流域控制性水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度的統(tǒng)一調(diào)度機(jī)制、方案預(yù)案體系、信息共享體系和技術(shù)支撐體系,跨行業(yè)、跨部門(mén)、多種經(jīng)營(yíng)屬性單位相融合的聯(lián)合調(diào)度格局已經(jīng)形成,為各項(xiàng)工作順利開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
大力推進(jìn)三峽水庫(kù)與上游水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度體制機(jī)制的建立與完善,形成了高效的溝通協(xié)作機(jī)制,在防汛抗旱實(shí)踐中統(tǒng)籌考慮長(zhǎng)江防洪、發(fā)電、航運(yùn)、供水、補(bǔ)水、生態(tài)保護(hù)等因素,著力加強(qiáng)了國(guó)家防總及各級(jí)防汛抗旱指揮部的統(tǒng)一指揮和統(tǒng)一調(diào)度,基本形成了國(guó)家防總和流域防總對(duì)長(zhǎng)江流域洪水和水量調(diào)度的綜合管理體制和工作機(jī)制,進(jìn)一步明確了國(guó)家防總、流域防總及地方防汛抗旱指揮部對(duì)重要控制性水庫(kù)的協(xié)調(diào)指揮和相應(yīng)的調(diào)度管理權(quán)限。
國(guó)家防總相繼批復(fù)了2012—2015年度《長(zhǎng)江上游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度方案》,納入調(diào)度范圍的水庫(kù)由10座增加到17座又增加到21座,聯(lián)合調(diào)度工作逐步擴(kuò)展和深入。其他與長(zhǎng)江上游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度相關(guān)的調(diào)度方案也分別由國(guó)務(wù)院或國(guó)家防總批復(fù),其中《長(zhǎng)江防御洪水方案》和《三峽水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度方案》分別于2015年和2009年經(jīng)國(guó)務(wù)院批復(fù),《長(zhǎng)江洪水調(diào)度方案》于2011年經(jīng)國(guó)家防總批復(fù),《漢江洪水與水量調(diào)度方案》于2012年經(jīng)國(guó)家防總批復(fù),各年度的 《三峽—葛洲壩水利樞紐汛期調(diào)度運(yùn)用方案》《三峽工程試驗(yàn)性蓄水實(shí)施計(jì)劃》經(jīng)國(guó)家防總批復(fù)。各省也逐步推進(jìn)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)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(kù)參與渭河及漢江干流洪水錯(cuò)峰調(diào)度工作預(yù)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(jí)防洪調(diào)度方案》。
經(jīng)過(guò)反復(fù)磋商、協(xié)調(diào)和細(xì)化,長(zhǎng)江防總制定了《長(zhǎng)江上游控制性水庫(kù)群信息共享建設(shè)實(shí)施方案》,頒布了《長(zhǎng)江流域控制性水庫(kù)群信息共享管理辦法》,并初步建設(shè)了長(zhǎng)江干支流水庫(kù)群聯(lián)合運(yùn)行信息處理中心和信息共享平臺(tái),目前19座水庫(kù)已基本實(shí)現(xiàn)了信息共享,逐步形成了各梯級(jí)水庫(kù)間信息資源的統(tǒng)一采集、處理和成果共享機(jī)制,為實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、多單位、多目標(biāo)的信息共享提供了保障。
自2008年開(kāi)始組織開(kāi)展了以三峽水庫(kù)為核心的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度研究工作,為聯(lián)合調(diào)度提供了技術(shù)支撐。研究工作以國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《長(zhǎng)江流域綜合規(guī)劃》《長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃》為依據(jù),深入系統(tǒng)地研究水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度涉及的重大技術(shù)問(wèn)題,以充分發(fā)揮水庫(kù)群綜合利用效益為目標(biāo),取得了一批重要成果。在前期已完成成果基礎(chǔ)上,繼續(xù)開(kāi)展長(zhǎng)江上游控制性水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度方案編制工作,目前21座水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度方案編制工作正在全面開(kāi)展。
近年,國(guó)家防總、長(zhǎng)江防總和流域相關(guān)省(直轄市)防指組織水利、電力、航運(yùn)等部門(mén)或單位,積極開(kāi)展長(zhǎng)江干支流控制性水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度的實(shí)踐,從少數(shù)水庫(kù)到多個(gè)水庫(kù),從單一調(diào)度目標(biāo)到多個(gè)調(diào)度目標(biāo),從主要支流平行推進(jìn)到干支流同步配合,各項(xiàng)工作不斷深入,逐步積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在防洪、抗旱、發(fā)電、供水、航運(yùn)等方面取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2011年9月,嘉陵江和漢江發(fā)生嚴(yán)重秋汛,國(guó)家防總、長(zhǎng)江防總以及相關(guān)省(直轄市)防指加強(qiáng)了長(zhǎng)江三峽及漢江丹江口、安康等水庫(kù)水電站的調(diào)度,長(zhǎng)江中下游干流經(jīng)三峽水庫(kù)調(diào)蓄后水勢(shì)平穩(wěn);丹江口水庫(kù)削減洪峰流量13 400 m3/s,削峰率達(dá) 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(kù)出現(xiàn)成庫(kù)以來(lái)最大入庫(kù)洪峰流量71 200 m3/s,國(guó)家防總、長(zhǎng)江防總調(diào)度三峽水庫(kù)泄流不超過(guò)45 000 m3/s,降低荊江江段最高洪水位2 m以上,避免出現(xiàn)接近保證水位的高水位。2014年7月中旬,烏江流域發(fā)生大洪水,其中思林水庫(kù)40年一遇,沙沱水庫(kù)50年一遇,特別是構(gòu)皮灘至沙沱水電站區(qū)間來(lái)水量約1000年一遇。長(zhǎng)江防總與貴州、重慶兩?。ㄖ陛犑校┓乐赋晒?shí)施水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)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(qiáng)溪水庫(kù)發(fā)生歷史第二大洪水,入庫(kù)洪峰流量35 700m3/s,頻率接近30年一遇。湖南省防指強(qiáng)化五強(qiáng)溪、鳳灘水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度,累計(jì)攔蓄洪量達(dá)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(zāi)作用顯著。
2013年汛末在長(zhǎng)江來(lái)水偏枯的不利局面下,依據(jù)批復(fù)的方案,在確保防洪安全的前提下,加強(qiáng)了水庫(kù)蓄水調(diào)度,在確保下游用水需求的同時(shí),通過(guò)提前蓄水、錯(cuò)時(shí)蓄水等方式加強(qiáng)對(duì)干支流水庫(kù)的科學(xué)調(diào)度,充分利用了汛末洪水資源,三峽水庫(kù)成功蓄水至175 m,上游其他重要水庫(kù)均完成預(yù)期蓄水任務(wù)。2014年國(guó)家防總、長(zhǎng)江防總統(tǒng)籌考慮蓄水和中下游防洪風(fēng)險(xiǎn)、航運(yùn)與生態(tài)用水等需求,加強(qiáng)了對(duì)三峽等長(zhǎng)江上游水庫(kù)的精細(xì)化調(diào)度。9月20日三峽水庫(kù)出現(xiàn)當(dāng)年最大入庫(kù)洪峰流量55 000 m3/s,經(jīng)調(diào)度最大下泄流量45 000 m3/s,確保了上下游防洪安全,同時(shí)充分利用了汛末洪水資源。在確保中下游地區(qū)用水安全的前提下,三峽水庫(kù)連續(xù)5年實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)性蓄水目標(biāo),溪洛渡、錦屏一級(jí)、瀑布溝、亭子口等水庫(kù)也順利完成蓄水任務(wù)。2014年8月份以前丹江口水庫(kù)因來(lái)水嚴(yán)重偏枯一直在極低水位運(yùn)行,且后期擔(dān)負(fù)南水北調(diào)中線通水任務(wù),國(guó)家防總、水利部強(qiáng)化防洪抗旱、供水的統(tǒng)一調(diào)度,在保證防洪安全的前提下,除滿(mǎn)足下游基本用水需求外,將上游洪水全部攔蓄,庫(kù)水位最高升到160.72m,高于南水北調(diào)中線一期工程正常供水要求的最低水位15.72m,蓄水量超過(guò)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(guò)程中同時(shí)圓滿(mǎn)完成向中線一期工程總干渠充水試驗(yàn)供水1.2億m3的任務(wù)。
2006年重慶遭遇特大干旱,國(guó)家防總會(huì)同長(zhǎng)江防總首次在嘉陵江實(shí)施四川、重慶跨省調(diào)水,通過(guò)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度等措施,有效緩解了重慶市干旱缺水造成的飲水困難問(wèn)題,社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。2009年10月,長(zhǎng)江中下游干支流來(lái)水總體嚴(yán)重偏少,長(zhǎng)江防總?cè)渭哟笕龒{水庫(kù)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(zhǎng)江中下游旱情;同時(shí)加強(qiáng)上游水庫(kù)群蓄水聯(lián)合調(diào)度,緊急停止了長(zhǎng)江上游雅礱江、烏江等梯級(jí)水庫(kù)的攔蓄,增加對(duì)下游的補(bǔ)水流量。江西省防指加強(qiáng)對(duì)萬(wàn)安、江口、洪門(mén)等水庫(kù)調(diào)度,調(diào)度萬(wàn)安水庫(kù)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(lián)合調(diào)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(kù)等工程為下游補(bǔ)水,確保了長(zhǎng)沙、湘潭城市的供水安全。2011年長(zhǎng)江中下游和西南五省發(fā)生嚴(yán)重干旱災(zāi)害,國(guó)家防總、長(zhǎng)江防總加強(qiáng)了對(duì)三峽水庫(kù)的抗旱應(yīng)急補(bǔ)水調(diào)度,累計(jì)向下游補(bǔ)水約200億m3,保障了沿江地區(qū)農(nóng)村飲水安全。2014年河南省平頂山市主要水源地白龜山水庫(kù)水位降至死水位以下,城市供水形勢(shì)十分嚴(yán)峻,國(guó)家防總、長(zhǎng)江防總加強(qiáng)漢江統(tǒng)一調(diào)度,8月和9月累計(jì)從丹江口水庫(kù)向白龜山水庫(kù)調(diào)水5 011萬(wàn)m3,滿(mǎn)足了平頂山市2015年4月份以前的用水需求。
在保證流域防洪和抗旱供水安全的同時(shí),考慮發(fā)電、航運(yùn)等方面需求,加強(qiáng)實(shí)時(shí)調(diào)度,水庫(kù)的發(fā)電、航運(yùn)等效益也得到了有效發(fā)揮。2010年長(zhǎng)江大洪水期間,調(diào)度三峽水庫(kù)兩次適時(shí)減小下泄流量,滯留長(zhǎng)達(dá)20余天的500余艘船只及時(shí)疏散,保障了航運(yùn)安全;同時(shí)三峽水庫(kù)電站實(shí)現(xiàn)了滿(mǎn)負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行168小時(shí)試驗(yàn),全年增加發(fā)電量59.3億kWh。
2012年7月長(zhǎng)江大洪水期間,國(guó)家防總與交通運(yùn)輸部聯(lián)合發(fā)出緊急通知,加強(qiáng)汛期長(zhǎng)江水上運(yùn)輸安全監(jiān)督管理和疏導(dǎo),利用洪水間隙期,相機(jī)減小三峽水庫(kù)泄量,疏散待閘船舶2 000余艘,增加發(fā)電量約80億kWh。通過(guò)優(yōu)化調(diào)度,三峽水庫(kù)2014年發(fā)電量達(dá)988億kWh,刷新了單座水電站年發(fā)電量的世界紀(jì)錄,通過(guò)三峽船閘貨運(yùn)量突破1億t,并創(chuàng)造了通航以來(lái)歷史最高水平。
為協(xié)調(diào)三峽工程防洪、航運(yùn)和發(fā)電等與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,減少對(duì)關(guān)鍵物種和生態(tài)環(huán)境的不利影響,在確保防洪安全的前提下,國(guó)家防總、長(zhǎng)江防總組織三峽集團(tuán)等單位,從2011年開(kāi)始開(kāi)展了生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)和庫(kù)尾泥沙減淤調(diào)度試驗(yàn),已積累了一定的監(jiān)測(cè)資料,在三峽水庫(kù)運(yùn)用對(duì)四大家魚(yú)自然繁殖的影響機(jī)理、規(guī)律等方面取得了初步的研究成果。
2014年國(guó)務(wù)院作出了建設(shè)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的重大決策部署,“進(jìn)一步開(kāi)展以三峽水庫(kù)為核心的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度研究與實(shí)踐”是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綠色生態(tài)廊道建設(shè)的重要內(nèi)容。隨著三峽、溪洛渡、向家壩等控制性水庫(kù)相繼建設(shè)并投入運(yùn)行,長(zhǎng)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(fā)揮水庫(kù)群綜合利用效益,協(xié)調(diào)防洪、發(fā)電、供水、灌溉、航運(yùn)和水生態(tài)環(huán)境保護(hù),有效避免單庫(kù)調(diào)度可能出現(xiàn)的上下游水庫(kù)蓄泄矛盾,在初步建立聯(lián)合調(diào)度的統(tǒng)一調(diào)度機(jī)制、方案預(yù)案體系、信息共享體系和技術(shù)支撐體系的同時(shí),下一步建議強(qiáng)化以下幾方面工作。
以現(xiàn)有的防汛抗旱指揮體系為基礎(chǔ),在國(guó)家防總的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,完善以流域防總為主體的聯(lián)合調(diào)度決策與管理機(jī)制,健全包括水利、電力、交通等部門(mén)及相關(guān)地方防汛抗旱指揮部等利益相關(guān)各方參與的跨部門(mén)跨地區(qū)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度工作協(xié)調(diào)機(jī)制,繼續(xù)強(qiáng)化中央與地方之間、部門(mén)之間的聯(lián)合會(huì)商和聯(lián)動(dòng)配合,不斷完善統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一調(diào)度的體制機(jī)制。研究制定長(zhǎng)江干支流控制性水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度管理辦法,不斷規(guī)范水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度工作。
認(rèn)真梳理已有的研究成果,分析總結(jié)近年水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度的實(shí)踐,結(jié)合水庫(kù)建設(shè)情況,進(jìn)一步擴(kuò)大聯(lián)合調(diào)度范圍,細(xì)化聯(lián)合調(diào)度方案。進(jìn)一步優(yōu)化各水庫(kù)的防洪和蓄水調(diào)度方式,充分考慮上下游、左右岸、干支流的洪水關(guān)系,明確各水庫(kù)以及水庫(kù)群針對(duì)不同地區(qū)、不同任務(wù)、不同時(shí)期的蓄泄方案。細(xì)化實(shí)化單庫(kù)和水庫(kù)群的汛末蓄水方案,增強(qiáng)方案的可操作性。
進(jìn)一步加強(qiáng)長(zhǎng)江控制性水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度模型、調(diào)度方案、對(duì)中下游江湖關(guān)系影響等的研究,深入分析洪水地區(qū)組成和洪水特性,調(diào)查了解水庫(kù)上下游沿岸防洪工程基本情況和防洪需求,結(jié)合實(shí)際洪水預(yù)報(bào)水平,開(kāi)展水庫(kù)汛期運(yùn)行水位、預(yù)報(bào)預(yù)泄方式、下泄流量控制等調(diào)度方式及防洪風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究,用以指導(dǎo)水庫(kù)群、主要支流梯級(jí)水庫(kù)的聯(lián)合實(shí)時(shí)調(diào)度,更好地發(fā)揮水庫(kù)群的綜合效益。不斷提升流域水文預(yù)報(bào)水平,為實(shí)施水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度決策提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。進(jìn)一步完善水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度信息共享平臺(tái),充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù),為實(shí)施聯(lián)合調(diào)度提供信息保障。
長(zhǎng)江流域上游控制性水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度格局已經(jīng)初步形成,水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度需要逐步走向精細(xì)化、科學(xué)化、規(guī)范化,開(kāi)展聯(lián)合調(diào)度是流域調(diào)度的必然選擇。建議按照長(zhǎng)江上游干支流控制性水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度模式,逐步擴(kuò)大聯(lián)合調(diào)度范圍,加強(qiáng)中下游兩湖及重要支流水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度研究,進(jìn)一步完善聯(lián)合調(diào)度管理機(jī)制,推進(jìn)聯(lián)合調(diào)度方案編制工作,積極開(kāi)展聯(lián)合調(diào)度實(shí)踐,形成流域水庫(kù)整體聯(lián)合調(diào)度的新局面。
[1]2015年度長(zhǎng)江上游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度方案(國(guó)汛〔2015〕13 號(hào))[R].2015.
[2]陳桂亞.長(zhǎng)江上游控制性水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度初步研究[J].人民長(zhǎng)江,2013(23).
[3]丁毅,等.以三峽水庫(kù)為核心的長(zhǎng)江干支流控制性水庫(kù)群綜合調(diào)度研究[J].中國(guó)水利,2013(13).
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