2022年长江流域枯水应对与思考.pdf

第7 卷第3 期2023年6 月doi:10.19679/ki.cjjsjj.2023.0301长江技术经济Technology and Economy of ChangjiangVo1.7No.3Jun.20232023,7（3):1-52022年长江流域枯水应对与思考陈桂亚1.2.，张俊2,，张虎1,2（1.水利部长江水利委员会，武汉4 3 0 0 1 0；2.长江水利委员会水旱灾害防御创新团队，武汉430010；3.长江水利委员会水文局，武汉4 3 0 0 1 0）摘要：阐述了2 0 2 2 年长江流域枯水特点，流域水库群应对枯水调度以及2 0 2 2 年冬至2023年春期间的补水调度，提出了汛期在保障防洪安全的前提下，兼顾水资源利用，尤其是枯水年份或涝旱急转年份水库调度的方法与实现途径。关键词：长江流域；枯水旱情；水库调度；2 0 2 2 年中图分类号：X43文献标志码：A出现4 5的高温，日最高气温达4 0 以上的高温日12022年长江流域枯水特点达2 9 d。2022年汛期（5一1 0 月），长江流域雨水情丰枯转换明显，尤其是从7 月开始，持续高温少雨、江河来水偏少、水位持续走低，遭遇全流域性枯水。1.1降雨少气温高2022年7 一1 0 月，长江流域累计面雨量约290mm，仅为3 0 a同期均值的6 1%，为1 9 6 1 年有较完整监测资料以来历史同期最少。6 月中下旬起长江流域降水由多转少；7 月长江流域降水量偏少3 0%以上；8 月长江流域降水偏少程度加剧，流域月降水量仅6 1.2 mm，较3 0 a同期均值偏少50%以上；9月长江中下游降雨量偏少7 0%以上。长江流域出现大范围高温热浪天气，流域内多站平均气温及高温日数均为1 9 6 1 年以来历史同期之最，其中重庆北碚收稿日期：2 0 2 3-0 5-0 1基金项目：国家自然科学基金长江水科学研究联合基金重点项目（U2240204）作者简介：陈桂亚，男，教授级高级工程师，博士，主要研究方向为工程水文、洪水预报、水库调度、防洪管理、山洪灾害防治等。E-mail:11.2济流域来水极枯2022年7 一1 0 月，长江流域上中下游同枯，江河来水显著偏少。长江流域总来水量（大通站）较30a同期均值偏少近50%。其中8 月偏少50%以上，上游来水量为1 9 4 9 年以来同期最少，9 月偏少近70%。7 月以来三峡水库最大人库流量仅为2 6 0 0 0 m/s，位居历史同期倒数第2 位；8、9 两个月，洞庭水系、鄱阳水系总来水分别位居历史同期有实测记录以来倒数第2 位、第5位，均居1 9 9 0 年以来倒数第1。大通站流量8 月、9 月、1 0 月日均最小流量均打破历史同期最小值记录，有实测资料以来首次在9 月出现低于1 0 0 0 0 m/s的情况。从来水重现期看，长江上游8 月来水枯水严重程度超50 a一遇，长江中长江技术经济第7 卷第3 期下游干流主要控制站枯水严重程度超1 0 0 a一遇，全流域发生极端枯水。1.3水位长时间偏低中下游主要控制站8 月起持续三个月打破有实测资料以来历史同期最低记录，中下游干流与两湖出口控制站8 月份最低水位低于历史同期最低值1 2 m，9 月2 2 日沙市站出现历史最低水位29.61m。洞庭湖、鄱阳湖先后于8 月4 日和6 日提前进人枯水期，星子站水位创历史最低水位；荆南藕池口康家岗、管家铺站，太平口弥陀寺站断流时间，较近5a平均提前近3 个月。1.4供水形势严峻受长江中下游干流及两湖极枯水影响，水量虽能满足供水灌溉需求，但部分农田灌溉和少数城乡供水工程因水位低而出现取水困难。8 月中旬起，上海市城市长江河口水源含盐度出现超标，较一般年份提前3 4 个月，为历史罕见，且盐度值高、时间长，上海市供水安全遇到严峻挑战，被迫将主水源切换到黄浦江源，保障供水。1.5受旱程度严重2022年长江流域云南、贵州、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏和陕西、河南等1 1 省（市）先后发生旱情。其中云南省昭通市、大理州等地在7月初出现旱情；四川、重庆、江西等1 0 省（市）7 月下旬以来旱情持续发展，部分省份出现特旱。最严重时期，长江流域农作物受旱面积2 8 5.2 万hm，因旱供水受影响人群4 7 3 万人。经水利工程和建设临时供水工程、拉水送水等措施联合发挥作用，长江中下游大中型灌区用水和人畜饮水基本得到保障。2长江流域水库群抗旱保供水调度在水利部坚强领导下，长江水利委员会（以下简称“长江委”）和流域各省（市）积极主动作为，充分发挥流域水库群调蓄作用，科学应对，精细调度，全面统筹，超前谋划，实现了供水安全，较好地兼2顾了航运及发电需要，并顺利完成了预期蓄水目标，为流域用水安全提供了坚实保障。2.1提前拦蓄充分利用洪水资源长江委密切监视流域水雨情变化，7 月初即研判流域可能发生严重干旱，及时指导各省做好夏旱防御各项准备，部署提前开展水库群保水和沿江涵闸引水保水工作，有效增加蓄水量，备足抗旱水源。优化流域控制性水库调度，7 月份科学开展中小洪水资源化利用，长江上游水库群共增蓄洪水资源近50 亿m，在流域汛期来水明显偏枯的情况下，有效保障了后期水资源供应。其中，7 月下旬调度三峡水库抬高运行水位至1 4 9.53 m，利用洪水资源近2 3 亿m；调度雅江锦屏一级、二滩水库利用洪水资源1 7.5亿m；调度嘉陵江亭子口水库抬高运行水位至4 4 9.0 8 m，利用洪水资源7.1 亿m；调度乌江思林、沙沱水库抬高运行水位，利用洪水资源1.8 亿m。2.2专项行动保障灌溉人饮需求按照水利部“三个精准”要求及部署，详细摸排农业灌溉用水需求，2 0 2 2 年8 月中下旬和9 月上旬，先后两次实施长江流域水库群抗旱保供水联合调度专项行动，调度上游及两湖7 0 余座水库，累计补水6 1.6 亿m，长江中、下游水位较不补水情况下分别抬高0.1 0.4 m、1.0 0.3 m，保障了中下游356处大中型灌区2 8 7.7 万hm农作物灌溉用水；拉网式摸排中下游沿江水厂取水口型式及高程，分析长江干流水位持续降低可能对沿江水厂取水的影响及应对措施，研判满足沿线水厂取水的水位条件，根据枯水期水位流量关系，精细调度三峡水库下泄流量，控制沙市水位不低于2 9.3 5m、汉口水位不低于1 2.3 m，保障沿线主要水厂的取水条件，并指导部分取水条件受影响的水厂采取应急措施，确保供水安全。2.3应急补水强化长江口咸潮应对密切跟踪长江径流过程情况和长江口咸潮发展态势，根据长江上游水库群蓄水形势变化，调度三峡等水库开展抗咸潮应急补水，2 0 2 2 年1 0 月2 日陈桂亚，等：2 0 2 2 年长江流域枯水应对与思考至1 1 日共增加向下游补水量4 1.53 亿m，日均下泄1 2 0 0 0 m/s以上时间持续8 d，大通站最大日均流量涨至1 3 7 0 0 m/s，1 2 0 0 0 m/s 以上流量持续时间达9 d左右。调度大通站以下干流沿江引调水工程实施引水流量控制，增加压制长江口咸潮效果，为上海市长江口水源地引水补库提供更好的窗口期。指导上海市抓住补水时机多抢多引，青草沙等三座水库1 9 日至3 0 日共取原水50 1 0 万m，浏河等内河应急换水补水。2.4精准调度保障南水北调供水统筹防洪、供水、发电、航运和生态补水等综合利用要求，完善南水北调中线一期工程优化运用方案，滚动调整和批复丹江口水库供水计划，全力保障南水北调中线一期工程供水安全和汉江流域用水安全。南水北调中线一期工程2 0 2 1 一2 0 2 2 年度调水9 2.1 2 亿m，为年度计划的1 2 7.4%，年度调水量创历史新高，通水以来累计调水52 4.6 亿m。2.5统筹兼顾强化综合效益发挥结合抗旱补水过程，充分发挥三峡电站骨干调峰调频作用，在2 0 2 2 年8 月下旬全国电网迎峰度夏的困难时期，逐日协调三峡电站做好电力调度计划，长时间保证9 0 0 万kW左右的调峰幅度，有效保障高温时段的电力供应。调度丹江口水库在8月1 9 日至2 2 日的电力供应紧张时段将下泄流量自520m/s加大至1 50 0 m/s左右，实际最大增供电力60万kW，实际增供电量2 52 6 万kWh，有效助力湖北省电力保供，避免了拉闸限电；累计向汉江中下游补水1.4 7 亿m，较不补水情况下分别抬高汉江中下游皇庄站、仙桃站水位约0.9 m、0.6 m，有效改善了汉江中下游沿线取水条件和汉川、仙桃河段水质。及时发布共享水情预警和三峡水库调度信息，配合航运部门做好枯水条件下三峡通航船闸调度和航道维护等工作，三峡双线五级船闸运行1 9 a来首次在一年中的前8 个月实现货运量突破1 亿t。调度丹江口水库1 0 月5日至6 日将丹江口水库向汉江中下游供水（发电）流量加大至日均1 0 0 0 m/s控制，抬高兴隆枢纽上下游水位，疏散长时间滞留的重载船舶，同时改善了汉江中下游沿线城市特别是武汉市以汉江为水源的供水水厂取水条件。2.6极限思维超前谋划水库群蓄水鉴于流域夏秋连旱及干旱可能发展的形势，长江委在2 0 2 2 年8 月份就提前谋划流域控制性水库群蓄水工作，按照极限思维，提出保障2 0 2 2 年冬至2023年春沿江供水、航运底线要求的需蓄水量，指导统筹中下游供水和汛末蓄水。在努力保障长江中下游沿江供水需求的同时，根据水雨情变化和长期抗旱的严峻形势，精准控制三峡水库出库流量，滚动预测预报，在秋雨的有利时机，全力抢蓄，9 一1 0月长江上游水库群蓄水量增加约3 3 5亿m，在来水严重偏枯的严峻形势下仍达到了预期蓄水目标，1 1月9 日长江流域联合调度水库群中上游水库群总蓄水量为4 9 5.9 0 亿m，较近5a总蓄水量均值仅偏少22.85亿m，为2 0 2 2 年至2 0 2 3 年的冬春枯水期补水调度提供了宝贵水源。32022年至2 0 2 3 年的冬春枯水期补水调度2022年1 1 月9 日，纳人联合调度的长江上游水库群蓄水量达到峰值，此后转为向中下游地区补水调度。3.1调调度目标上游控制性水库群联合调度目标为：保障长江中下游沿江主要取水口取水条件（沙市水位不低于29.352 9.5m，汉口水位不低于1 2.3 1 2.5m）；满足三峡水库库区通航需求，5月2 0 日之前尽量维持三峡水库库水位不低于枯水期消落低水位1 55.0 m。3.2调度过程与国家电网、南方电网、水库运管单位通力协作，统筹流域水库群消落进度，极力克服电网线路及电站岁修制约出库等困难，优化分配上游水库群可用水量，分阶段“接力式”实现设定调度目标。3长江技术经济第7 卷第3 期3.2.12023年1 月补水调度考虑到2 0 2 3 年1 月电站外送线路检修和春节期间用电负荷减小，将会导致溪洛渡电站出力受限、出库流量减小，2 0 2 2 年1 2 月底开始，利用线路检修和春节假期前有限窗口期，1 月上中旬调度溪洛渡水库增加电站出力、加大出库流量为三峡水库补水，保障1 月上中旬三峡水库库水位基本不低于1 58.0 m，为春节期间保供水调度预存水量（若三峡以上水库群按原计划消落、不向三峡水库加大补水，1 月底三峡水库水位将会降至1 52.3 m）。3.2.22023年2 月补水调度考虑2 月向家坝机组检修期间补水能力受限以及向家坝至三峡区间来水偏枯的情况，采取向家坝减少调峰运行、嘉流域增加补水、三峡适当调减下泄的策略，协调电网减少向家坝调峰运行，保障月均出库流量不低于4 0 0 0 m/s；调度嘉陵江、岷江梯级水库在原消落计划基础上增加补水6 亿m；精细调度三峡出库流量在6 6 0 0 6 7 0 0 ms 节水运行，“开源节流”双管齐下。3.2.32023年3 月补水调度在向家坝外送线路检修期（3 月2 8 日至4 月1 2日）前，协调雅江梯级水库多消快消，同步协调嘉陵江、岷江增量补水，在向家坝检修前三峡库水位最高回蓄至1 57.9 1 m，为金沙江下游梯级机组及线路检修期间长江中下游供水提供了保障。3.2.42023年4 月补水调度自向家坝外送线路检修开始至4 月底，围绕三峡库水位不低于1 55.0 m目标，上游梯级水库群继续开展联合补水调度，同时结合3 至4 月中下游涨水时机，在满足沙市水位不低于2 9.3 5m前提下，择机调减三峡水库出库流量最小至6 4 7 0 m/s，确保了枯水期补水调度目标圆满实现。3.3补水效果面对长江流域旱情持续发展的不利局面，以满足中下游沿江供水安全为底线，兼顾上下游航运、4发电、生态等用水需求，精细化调整三峡下泄流量，联合实施长江上游水库群补水调度，自2 0 2 2 年1 1月中旬至2 0 2 3 年4 月底，长江上游水库群累计补水336亿m，平均增加中下游流量2 2 50 m/s（其中2023年1 月下旬平均增加下泄流量4 1 0 0 m/s），抬高了中下游水位0.52.5m，三峡水库水位一直维持在1 55.0 m以上，实现枯水期各项调度目标。2023年3 月开始，长江流域尤其是中下游降雨增多，中下游包括洞庭湖、鄱阳湖区水位明显回升，4月基本满足中下游供水、航运、生态等需求，5月1日之后水库群调度以防洪安全为主，兼顾水资源综合利用。4有关思考汛期，在保障防洪安全的前提下，如何进行水库调度，尤其是枯水年份或涝旱急转年份的水库调度，更好地兼顾水资源利用，给予以下思考。（1）加强技术研究。加强气象水文预报，进一步提升精度，延长预见期，研究提出长江中下游进人后汛期的判别指标，动态判断进人后期的时间节点（每年不一定相同），随着汛期推进，对当年的防洪形势有更加明确的判断，在确保防洪安全的前提下，逐步调整调度策略，兼顾洪水资源利用，为供水安全提供水量保障。通过水库运行水位动态控制、逐步释放防洪库容、汛末提前蓄水等途径实现洪水资源化利用。（2）强化“四预”（预报、预警、预演、预案）措施，科学滚动研判，及时精准应对。强化信息报送，密切监视水雨情发展，滚动预报和会商研判，本着风险可控的原则，提前制定方案预案，及时调整调度策略。（3）全面统筹协调，充分发挥水库群整体效益。统筹防洪与水资源综合利用，充分发挥流域水库群整体综合效益，保障防洪安全、供水安全、生态安全、航运安全和能源安全。陈桂亚，等：2 0 2 2 年长江流域枯水应对与思考参考文献：1郑守仁.从2 0 1 6 年长江洪水看三峡工程防洪作用 J.长江技术经济，2 0 1 7，1（1）：3 8-4 2.2陈桂亚.长江上游控制性水库群联合调度初步研究 J.人民长江，2 0 1 3，4 4（2 3）：1-6.3陈桂亚.三峡水库运行调度技术研究与实践 M.北京：中国水利水电出版社，2 0 1 3.4魏山忠，王俊，郭生练，等.长江水库群防洪兴利综合调度关键技术研究及应用 M.北京：中国水利水电出版社，2 0 1 6.5吴道喜.长江流域旱情及抗旱应对工作 J.中国防汛抗旱，2 0 2 2，3 2（9）：2 7-2 9，3 3.Responses to and Reflections on Low Water Level in Yangtze River Basin in 2022CHEN Guiya.3,ZHANG Jun 3,ZHANG Hu 2(1.Changjiang Water Resources Commission,Ministry of Water Resources,Wuhan 430010,China;2.Inno-vation Team for Flood and Drought Disaster Prevention of Changjiang Water Resources Commission,Wuhan430010,China;3.Hydrology Bureau of Changjiang Water Resources Commission,Wuhan 430010,China)Abstract:This study presents an analysis of the low water characteristics in the Yangtze River Basin in 2022,and elucidates a response plan for the basins reservoirs during periods of low water,as well as a replenishmentschedule from the winter of 2022 to the spring of 2023.It also explores methods and approaches for reservoir dispatchduring flood seasons that take into account the utilization of water resources,particularly during low water years or inyears with abrupt flood/drought alternations,while ensuring the utmost safety in flood control.Key words:Yangtze River Basin;low water and drought;reservoir dispatching;20225