陳桂亞，鄭 靜，張 瀟

（1.水利部長江水利委員會，430010，武漢；2.水利部長江水利委員會水旱災(zāi)害防御局，430010，武漢；3.水利部長江水利委員會水文局，430010，武漢）

2021年秋季， 漢江流域發(fā)生超20年一遇大洪水， 期間降水過程頻繁，洪水峰高、量大、持續(xù)時間長。水利部長江水利委員會強化 “四預(yù)”措施，主動擔(dān)當(dāng)作為，會同陜西、湖北、河南等有關(guān)省份科學(xué)調(diào)度漢江干支流水庫群，成功應(yīng)對了漢江超長超強秋汛， 并于10月10 日14 時實現(xiàn)了丹江口水庫首次蓄水至正常蓄水位170 m， 奪取了秋汛防御與汛后蓄水雙勝利，為保障南水北調(diào)中線工程和漢江中下游供水打下了堅實的基礎(chǔ)，也為丹江口樞紐工程整體竣工驗收創(chuàng)造了有利條件。

一、2021年漢江秋汛雨情、水情特點

1.雨情特點

2021年漢江秋雨開始時間早、雨量異常偏多、雨區(qū)重疊度高、過程頻繁且極端性強。此次秋雨開始時間較常年（9月9 日）明顯偏早。8月下旬—10月上旬，漢江上游雨量536 mm，較常年偏多1.7 倍， 列1960年以來歷史同期第1 位。2021年秋汛期，漢江流域51 天共發(fā)生9 次降雨過程，累計雨量超過300 mm 的面積近10 萬km2。

2.水情特點

洪水持續(xù)時間長、洪量大、過程多；洪水組成以上游來水為主，支流白河鴨河口水庫發(fā)生超歷史洪水。秋汛期間，漢江上游丹江口水庫連續(xù)發(fā)生7 次入庫流量超過10000 m3/s 的較大洪水過程，其中3 次入庫洪峰流量超過20000 m3/s，最大入庫洪峰流量達(dá)24900 m3/s， 為2013年丹江口大壩加高以來之最；秋汛期間（8月21日—10月10 日）入庫水量344.7 億m3，為1969年建庫以來歷史同期第1 位。上游來水占中游控制站皇莊站洪水的75%。9月25 日中游支流白河上游鴨河口水庫發(fā)生了入庫洪峰18500 m3/s的超歷史洪水。經(jīng)過漢江上中游丹江口等水庫攔洪削峰錯峰后， 中下游干流主要控制站仍發(fā)生超警洪水，各站洪峰水位列有實測記錄以來同期最高水位第5～7 位，累計超警時長9～26 天。

二、丹江口水庫防洪與蓄水保障措施

1.積極開展調(diào)度演練

汛前，水利部組織長江委開展了2021年長江流域防洪調(diào)度演練，以漢江“83·10”洪水為背景，結(jié)合漢江流域防洪工程體系現(xiàn)狀，充分演練了漢江“83·10”洪水調(diào)度過程中的關(guān)鍵決策過程，包括漢江流域控制性水庫群聯(lián)合調(diào)度、 中下游河道堤防防守、蓄滯洪區(qū)和分洪民垸分蓄洪運用等，涵蓋預(yù)報、調(diào)度、會商、協(xié)調(diào)、決策、指揮等各個環(huán)節(jié)， 檢驗了漢江流域水庫群、分蓄洪措施聯(lián)合調(diào)度運用的協(xié)同效果，達(dá)到了檢驗方案、查找問題、鍛煉隊伍、提高防洪調(diào)度和決策指揮能力的目的。

2.優(yōu)化調(diào)度方案預(yù)案

為充分挖掘丹江口水庫綜合利用效益，進(jìn)一步提升南水北調(diào)中線工程供水保障率，按照水利部總體部署和工作要求， 長江委自2020年汛前起組織開展了丹江口水利樞紐優(yōu)化調(diào)度方案研究工作，《丹江口水庫優(yōu)化調(diào)度方案（2020年度）》和《丹江口水庫優(yōu)化調(diào)度方案 （2021年度）》（簡稱《方案》）均獲水利部批復(fù)。《方案》科學(xué)論證了丹江口水庫汛前水位消落、汛期運行水位動態(tài)控制和汛末提前蓄水等不同時段水位優(yōu)化控制策略，提出了較為協(xié)調(diào)銜接的全汛期運行水位動態(tài)控制方案， 并在2021年漢江秋汛洪水防御中得到了有效應(yīng)用。汛末，在確保流域防洪安全的前提下，統(tǒng)籌興利與除害，科學(xué)論證蓄水風(fēng)險，編制了《丹江口水庫2021年度提前蓄水計劃》并報水利部同意，結(jié)合蓄水期來水預(yù)測提出了9月末控蓄水位的不同方案。

3.強化監(jiān)測預(yù)報預(yù)警

秋汛期間，為全面掌握洪水時空變化過程，保護庫區(qū)和中下游臨水地帶人民生命財產(chǎn)安全，長江委持續(xù)強化洪水監(jiān)測預(yù)報預(yù)警工作，及時加密沿線水面線觀測斷面，實現(xiàn)丹江口庫尾及中下游高洪水面線全過程監(jiān)測； 統(tǒng)籌安排漢江沿線委屬測站施測1000 余次，發(fā)送水雨情數(shù)據(jù)30 萬余條；滾動發(fā)布漢江預(yù)報55 期、各類分析材料72 期、 洪水預(yù)警21 次，及時推送水雨情實況、預(yù)報預(yù)警等各類短信1.8 萬余條。從7 次洪水過程的預(yù)報情況來看，總體提前10～12 天掌握降雨過程， 提前5～10 天較準(zhǔn)確地預(yù)報出降雨落區(qū)、過程雨量，初步給定洪水量級，提前1～3 天較為準(zhǔn)確預(yù)測洪峰量級及洪水過程， 其中24～48小時洪峰預(yù)報相對誤差均值在10%左右。

4.科學(xué)精準(zhǔn)實施調(diào)度

2021年主汛期，長江委統(tǒng)籌考慮漢江上下游防洪需求，結(jié)合預(yù)測預(yù)報情況， 以優(yōu)化調(diào)度方案為技術(shù)支撐，科學(xué)精準(zhǔn)調(diào)度丹江口水庫攔洪削峰錯峰，7月末至10月上旬共下達(dá)調(diào)度指令53 次， 有效應(yīng)對漢江秋汛多次較大洪水過程。主汛前，水庫于6月14 日消落至最低水位159.09 m；7月中旬至8月中旬實施汛期運行水位動態(tài)控制， 水庫持續(xù)維持161.5 m 左右水位運行；8月下旬開始，多場秋季洪水過程連續(xù)發(fā)生，長江委堅持滾動會商，秋汛防御期間共召開防汛會商會議97 次，汛情緊張時每日3 次，精準(zhǔn)研判流域汛情發(fā)展態(tài)勢，持續(xù)優(yōu)化以丹江口為核心的漢江流域水工程聯(lián)合調(diào)度方案，及時發(fā)出科學(xué)調(diào)度指令，有力保障了漢江秋汛防御及丹江口水庫蓄水安全。

5.加強工程安全監(jiān)測

為做好丹江口水庫蓄水工作，長江委會同湖北省、河南省水利廳協(xié)調(diào)地方政府完成丹江口水庫庫區(qū)清理和防洪安全管理工作，組織委屬水庫管理單位持續(xù)做好庫區(qū)岸坡穩(wěn)定安全監(jiān)測巡查，落實地質(zhì)災(zāi)害防治安全責(zé)任制。9月7 日起統(tǒng)籌安排委屬單位3800 余人次每日開展大壩安全監(jiān)測巡查、水質(zhì)監(jiān)測、庫區(qū)巡查監(jiān)測，編報《丹江口水庫安全監(jiān)測巡查日報》，并組織專家在后方每日進(jìn)行安全評估。監(jiān)測巡查和評估結(jié)果表明，大壩整體穩(wěn)定， 壩體應(yīng)力及變形可控，新老混凝土接合良好，左右岸土石壩工作性態(tài)正常，庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)重大異常情況，庫區(qū)土地征收線下人員全部搬出；汛期水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)總體符合Ⅱ類及以上水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

三、丹江口水庫的調(diào)度過程與效益

丹江口水庫大壩加高后，后期規(guī)模水庫正常蓄水位為170 m， 作為多年調(diào)節(jié)水庫，丹江口水庫多年平均蓄滿率約為11%，在丹江口大壩加高工程通過蓄水驗收之后， 僅2017年最高蓄水至167 m。研究表明，若要實現(xiàn)丹江口水庫蓄滿，需在控制防洪風(fēng)險的前提下，抓住汛末來水時機，充分利用洪水資源，這對實時調(diào)度提出了更高的要求。

1.調(diào)度過程分析

2021年8月6 日至10月10 日，根據(jù)洪水發(fā)展過程，整個調(diào)度過程可分為七個階段（圖1）：

圖1 丹江口水庫2021年秋汛期間調(diào)度過程

第一階段（8月6 日—8月18 日），丹江口水庫最大入庫流量7320 m3/s（8月13 日），出庫流量維持在1800 m3/s左右，削峰率75%，庫水位逐步向秋汛期汛限水位163.5 m 過渡。

第二階段（8月19 日—8月25日），漢江上游多條支流發(fā)生超警戒及以上洪水， 漢江下游發(fā)生超警戒洪水。丹江口水庫最大入庫流量14400 m3/s（8月23 日），以中游控制性水文站皇莊站流量在9000 m3/s 左右為目標(biāo)進(jìn)行補償調(diào)度，削峰率46%，調(diào)洪高水位164.09 m（8月25 日）。

第三階段（8月26 日—9月7 日），丹江口水庫連續(xù)發(fā)生3 次超10000 m3/s漲水過程， 最大入庫洪峰23400 m3/s（8月30 日）。本階段丹江口水庫以皇莊站流量不超12000 m3/s 為目標(biāo)實施補償調(diào)度，出庫流量由5800 m3/s（8月29 日）逐步加大至約10100 m3/s（9月7 日），9月8 日調(diào)洪高水位167.46 m，突破了2017年歷史最高水位167.00 m。漢江中游丹皇區(qū)間發(fā)生4500 m3/s 左右漲水，受上游及區(qū)間來水影響，中下游干流水位在上一階段的基礎(chǔ)上繼續(xù)上漲，主要控制站水位相繼超警。

第四階段（9月8 日—9月12 日），漢江流域降雨間歇，中下游主要控制站水位陸續(xù)退出警戒，丹江口水庫水位退至167.2 m 左右后，于9月12 日15 時關(guān)閉泄洪閘門。

第五階段（9月13 日—9月22 日），漢江上游2 次強降雨過程引發(fā)多條支流洪水，丹江口水庫入庫洪峰22800 m3/s（9月19 日），期間丹江口水庫逐級加大出庫流量至7800 m3/s 左右，皇莊站流量在9000 m3/s 左右，9月20 日出現(xiàn)調(diào)洪高水位168.25 m，中下游干流主要控制站水位返漲并接近警戒水位。

第六階段（9月23 日—10月2 日），漢江再次發(fā)生強降雨過程，過程累計雨量超100 mm 的面積達(dá)5.7 萬km2，丹江口水庫出現(xiàn)大壩加高以來最大入庫洪峰流量24900 m3/s（9月29 日），控制最大出庫流量11100 m3/s，削峰率55%，最高調(diào)洪水位169.63 m（9月30日），中下游主要站水位復(fù)漲并再次超警；鴨河口水庫發(fā)生超歷史特大洪水，9月25 日， 最大入庫流量18200 m3/s（歷史最大入庫流量為1975年8月的11700 m3/s），最大出庫流量5000 m3/s，最高庫水位179.91 m （設(shè)計洪水位179.84 m）。

第七階段 （10月3 日—10月10日），受移動性降雨過程影響，丹江口水庫再次發(fā)生10000 m3/s 量級洪水過程，庫水位回落至168.99 m 后開始攔洪，10月10 日14 時庫水位蓄至正常蓄水位170 m，為2013年大壩加高后首次蓄滿；受水庫攔蓄影響，10月4日， 漢江中下游主要站點水位全部退至警戒水位以下。至此，漢江秋汛防御和丹江口水庫汛后蓄水取得雙勝利。

2.調(diào)度效益分析

2021年秋汛期間，丹江口水庫在防洪、供水、發(fā)電、生態(tài)等方面發(fā)揮了巨大綜合效益。丹江口水庫蓄水至正常蓄水位170 m， 對于全面發(fā)揮丹江口水利樞紐的綜合利用效益具有十分重要的意義。

（1）防洪效益

丹江口水庫的核心骨干防洪作用得到充分體現(xiàn)。通過對7 次10000 m3/s以上量級洪水的調(diào)度，丹江口水庫累計攔蓄洪水近100 億m3，前6 次洪水（入庫洪峰流量14400～24900 m3/s）削峰率達(dá)46%～71%，有效降低漢江中下游干流水位1.5～3.5 m，避免了皇莊站以下河段超保證水位和杜家臺蓄滯洪區(qū)運用，取得了巨大防洪減災(zāi)效益。

（2）供水效益

南水北調(diào)中線工程輸水、供水及漢江中下游供水得到了充分保障。2020—2021 供水年度，陶岔渠首供水90.54 億m3（含生態(tài)補水19.83 億m3）， 創(chuàng)南水北調(diào)中線工程通水以來新高，完成年度計劃的112%，有效發(fā)揮了南水北調(diào)中線一期工程的社會效益、經(jīng)濟效益、生態(tài)效益。清泉溝渠首供水11.87 億m3， 完成年度計劃的135%。丹江口水庫實現(xiàn)170 m 滿蓄，為南水北調(diào)中線工程首次實現(xiàn)多年平均調(diào)水95 億m3的目標(biāo)提供堅實基礎(chǔ)，有力提高京津冀豫地區(qū)供水保證率，同時也有效增加漢江中下游供水量，有力保障河道內(nèi)外用水。

（3）發(fā)電效益

丹江口水利樞紐發(fā)電效益得到了顯著提升。2021年，丹江口水利樞紐電廠累計發(fā)電57.48 億kWh， 創(chuàng)下自1968年首臺機組投產(chǎn)發(fā)電以來的歷史新高。據(jù)統(tǒng)計，自投產(chǎn)發(fā)電以來，丹江口水利樞紐累計發(fā)電1903.4 億kWh， 相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤5853 萬t，減少二氧化碳排放15819 萬t， 為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、保衛(wèi)藍(lán)天碧水作出了重要貢獻(xiàn)。

（4）生態(tài)效益

丹江口水利樞紐發(fā)揮了重要的生態(tài)效益。2021年，丹江口水利樞紐相繼實施了應(yīng)對漢江中下游水華應(yīng)急調(diào)度、丹江口—王甫洲庫區(qū)生態(tài)調(diào)度試驗， 有效保障了沿線近40 萬人的供水安全，改善了漢江中下游水生態(tài)環(huán)境；2020—2021年度， 南水北調(diào)中線工程向北方50 余條河流生態(tài)補水19.89 億m3， 是水利部下達(dá)計劃（5.8 億m3）的3 倍多。沿線地區(qū)特別是華北地區(qū)的洼、淀、河、渠、濕地等生態(tài)環(huán)境得到有效改善。丹江口水庫蓄水至170 m， 可有效增加下年度的生態(tài)補水量，這對改善漢江中下游水生態(tài)環(huán)境、 維護受水區(qū)河流健康生命、滿足人民群眾對優(yōu)質(zhì)水源和優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要具有重要作用。

四、經(jīng)驗與啟示

1.堅強的組織領(lǐng)導(dǎo)是做好防洪與蓄水的基本前提

黨中央、國務(wù)院高度重視水旱災(zāi)害防御工作，水利部多次召開專題會商會部署安排丹江口水利樞紐防洪與蓄水工作。在水利部的堅強領(lǐng)導(dǎo)下，在水利部門、電力部門、水庫管理單位和流域各地的大力支持下，長江委統(tǒng)籌考慮防洪、供水、蓄水需求，在保障防洪安全的前提下，迅速抓住汛末來水的有利時機，充分利用洪水資源，科學(xué)精細(xì)精準(zhǔn)調(diào)度丹江口水庫蓄至正常蓄水位170 m。

2.強化“四預(yù)”措施是做好防洪與蓄水的重要支撐

堅持防住為王、“預(yù)” 字當(dāng)先、“實”字托底，錨定“四不”目標(biāo)，強化“四預(yù)”措施，貫通“四情”防御，以流域為單元，統(tǒng)籌做好防洪與蓄水。加強測站自動監(jiān)測系統(tǒng)的管理， 完善漢江流域報汛站網(wǎng)， 密切監(jiān)視流域水雨情變化； 加強多方會商分析研判，滾動預(yù)報，不斷提升預(yù)報精度、延長預(yù)見期； 完善洪水預(yù)警發(fā)布機制，及時發(fā)布洪水預(yù)警，拓展預(yù)警發(fā)布渠道，提升預(yù)警時效性和影響力；選取漢江 “83·10” 洪水為背景開展防洪調(diào)度演練， 組織開展委管水庫防洪應(yīng)急搶險演練；編制完成《長江流域2021年度水工程聯(lián)合調(diào)度計劃》《丹江口水庫優(yōu)化調(diào)度方案（2021年度）》并獲水利部批復(fù)。落實“四預(yù)”措施，為防洪與蓄水提供了重要的技術(shù)支撐。

3.加強水工程聯(lián)合調(diào)度是做好防洪與蓄水的關(guān)鍵手段

強化水工程聯(lián)合調(diào)度，實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)、集團作戰(zhàn)，做到聯(lián)調(diào)聯(lián)控、共同發(fā)力，科學(xué)、精細(xì)調(diào)控洪水。2021年秋汛期間，在7 次超10000 m3/s 量級洪水過程中， 通過聯(lián)合調(diào)度漢江上中游丹江口、石泉、安康、潘口、黃龍灘、鴨河口等水庫，累計攔蓄洪量145 億m3，其中丹江口水庫攔洪近100 億m3，有效控制漢江中下游水位不超保證水位，避免了杜家臺蓄滯洪區(qū)及部分分洪民垸運用，縮短超警天數(shù)8～14 天，極大減輕了中下游防洪壓力，防洪效益十分顯著。同時，汛末漢江流域水庫群均接近滿庫，為后續(xù)有效發(fā)揮供水、發(fā)電、航運、生態(tài)綜合效益，特別是為南水北調(diào)中線供水提供了更加堅實有力的保障。

4.完善流域工程體系是做好防洪與蓄水的有效保障

秋汛防御期間丹江口水庫泄洪 胡文波 攝

目前，漢江流域基本形成以堤防為基礎(chǔ)，丹江口水庫為骨干，其他干支流水庫、杜家臺蓄滯洪區(qū)、中游分蓄洪民垸、河道整治工程相配套的防洪工程體系，同時已初步形成以調(diào)蓄水庫和引提水工程為主體的流域水資源配置體系。2021年，工程體系發(fā)揮了重要的防洪作用，有效保障了漢江中下游防洪安全。通過洪水資源化，加大供水力度，南水北調(diào)中線工程向北方供水量再創(chuàng)新高，充分發(fā)揮了中線工程的綜合效益。

5.深化多方協(xié)作機制是做好防洪與蓄水的有力支持

面對2021年漢江嚴(yán)重秋汛，長江委與河南、湖北、陜西等省通力合作， 周密部署， 嚴(yán)格落實防汛職責(zé)， 完成丹江口水庫庫區(qū)清理和防洪安全管理工作；與電網(wǎng)、工程運行管理等部門行業(yè)加強協(xié)作聯(lián)動、密切溝通配合、形成強大合力，為秋汛防御和丹江口水庫滿蓄提供了根本保障。

同時也必須認(rèn)識到，目前漢江流域信息共享、 預(yù)報預(yù)警發(fā)布方式、水工程聯(lián)合調(diào)度職責(zé)落實、 跨部門聯(lián)動機制等方面仍有一定短板，因此，亟須加強流域多方協(xié)調(diào)協(xié)作機制，提升流域多部門聯(lián)動整體合力，為進(jìn)一步做好防洪、蓄水、供水打好堅實基礎(chǔ)。