2022年長江流域枯水應(yīng)對與思考

陳桂亞 張俊 張虎

摘 要：闡述了2022年長江流域枯水特點(diǎn)，流域水庫群應(yīng)對枯水調(diào)度以及2022年冬至2023年春期間的補(bǔ)水調(diào)度，提出了汛期在保障防洪安全的前提下，兼顧水資源利用，尤其是枯水年份或澇旱急轉(zhuǎn)年份水庫調(diào)度的方法與實(shí)現(xiàn)途徑。

關(guān)鍵詞：長江流域；枯水旱情；水庫調(diào)度；2022年

中圖分類號：X43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 2022年長江流域枯水特點(diǎn)

2022年汛期（5—10月），長江流域雨水情豐枯轉(zhuǎn)換明顯，尤其是從7月開始，持續(xù)高溫少雨、江河來水偏少、水位持續(xù)走低，遭遇全流域性枯水。

1.1 降雨少氣溫高

2022年7—10月，長江流域累計(jì)面雨量約290 mm，僅為30 a同期均值的61%，為1961年有較完整監(jiān)測資料以來歷史同期最少。6月中下旬起長江流域降水由多轉(zhuǎn)少；7月長江流域降水量偏少30%以上；8月長江流域降水偏少程度加劇，流域月降水量僅61.2 mm，較30 a同期均值偏少50%以上；9月長江中下游降雨量偏少70%以上。長江流域出現(xiàn)大范圍高溫?zé)崂颂鞖?，流域?nèi)多站平均氣溫及高溫日數(shù)均為1961年以來歷史同期之最，其中重慶北碚出現(xiàn)45℃的高溫，日最高氣溫達(dá)40℃以上的高溫日達(dá)29 d。

1.2 流域來水極枯

2022年7—10月，長江流域上中下游同枯，江河來水顯著偏少。長江流域總來水量（大通站）較30 a同期均值偏少近50%。其中8月偏少50%以上，

上游來水量為1949年以來同期最少，9月偏少近70%。7月以來三峽水庫最大入庫流量僅為26 000 m3/s，

位居歷史同期倒數(shù)第2位；8、9兩個(gè)月，洞庭水系、鄱陽水系總來水分別位居歷史同期有實(shí)測記錄以來倒數(shù)第2位、第5位，均居1990年以來倒數(shù)第1。大通站流量8月、9月、10月日均最小流量均打破歷史同期最小值記錄，有實(shí)測資料以來首次在9月出現(xiàn)低于10 000 m3/s的情況。從來水重現(xiàn)期看，長江上游8月來水枯水嚴(yán)重程度超50 a一遇，長江中下游干流主要控制站枯水嚴(yán)重程度超100 a一遇，全流域發(fā)生極端枯水。

1.3 水位長時(shí)間偏低

中下游主要控制站8月起持續(xù)三個(gè)月打破有實(shí)測資料以來歷史同期最低記錄，中下游干流與兩湖出口控制站8月份最低水位低于歷史同期最低值1～2 m，9月22日沙市站出現(xiàn)歷史最低水位29.61 m。洞庭湖、鄱陽湖先后于8月4日和6日提前進(jìn)入枯水期，星子站水位創(chuàng)歷史最低水位；荊南藕池口康家崗、管家鋪站，太平口彌陀寺站斷流時(shí)間，較近5 a平均提前近3個(gè)月。

1.4 供水形勢嚴(yán)峻

受長江中下游干流及兩湖極枯水影響，水量雖能滿足供水灌溉需求，但部分農(nóng)田灌溉和少數(shù)城鄉(xiāng)供水工程因水位低而出現(xiàn)取水困難。8月中旬起，上海市城市長江河口水源含鹽度出現(xiàn)超標(biāo)，較一般年份提前3～4個(gè)月，為歷史罕見，且鹽度值高、時(shí)間長，上海市供水安全遇到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，被迫將主水源切換到黃浦江源，保障供水。

1.5 受旱程度嚴(yán)重

2022年長江流域云南、貴州、四川、重慶、湖北、湖南、江西、安徽、江蘇和陜西、河南等11省（市）先后發(fā)生旱情。其中云南省昭通市、大理州等地在7月初出現(xiàn)旱情；四川、重慶、江西等10?。ㄊ校?月下旬以來旱情持續(xù)發(fā)展，部分省份出現(xiàn)特旱。最嚴(yán)重時(shí)期，長江流域農(nóng)作物受旱面積285.2萬hm2，因旱供水受影響人群473萬人。經(jīng)水利工程和建設(shè)臨時(shí)供水工程、拉水送水等措施聯(lián)合發(fā)揮作用，長江中下游大中型灌區(qū)用水和人畜飲水基本得到保障。

2 長江流域水庫群抗旱保供水調(diào)度

在水利部堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，長江水利委員會(huì)（以下簡稱“長江委”）和流域各?。ㄊ校┓e極主動(dòng)作為，充分發(fā)揮流域水庫群調(diào)蓄作用，科學(xué)應(yīng)對，精細(xì)調(diào)度，全面統(tǒng)籌，超前謀劃，實(shí)現(xiàn)了供水安全，較好地兼顧了航運(yùn)及發(fā)電需要，并順利完成了預(yù)期蓄水目標(biāo)，為流域用水安全提供了堅(jiān)實(shí)保障。

2.1 提前攔蓄充分利用洪水資源

長江委密切監(jiān)視流域水雨情變化，7月初即研判流域可能發(fā)生嚴(yán)重干旱，及時(shí)指導(dǎo)各省做好夏旱防御各項(xiàng)準(zhǔn)備，部署提前開展水庫群保水和沿江涵閘引水保水工作，有效增加蓄水量，備足抗旱水源。優(yōu)化流域控制性水庫調(diào)度，7月份科學(xué)開展中小洪水資源化利用，長江上游水庫群共增蓄洪水資源近50億m3，在流域汛期來水明顯偏枯的情況下，有效保障了后期水資源供應(yīng)。其中，7月下旬調(diào)度三峽水庫抬高運(yùn)行水位至149.53 m，利用洪水資源近23億m3；調(diào)度雅礱江錦屏一級、二灘水庫利用洪水資源17.5億m3；調(diào)度嘉陵江亭子口水庫抬高運(yùn)行水位至449.08 m，利用洪水資源7.1億m3；調(diào)度烏江思林、沙沱水庫抬高運(yùn)行水位，利用洪水資源1.8億m3。

2.2 專項(xiàng)行動(dòng)保障灌溉人飲需求

按照水利部“三個(gè)精準(zhǔn)”要求及部署，詳細(xì)摸排農(nóng)業(yè)灌溉用水需求，2022年8月中下旬和9月上旬，先后兩次實(shí)施長江流域水庫群抗旱保供水聯(lián)合調(diào)度專項(xiàng)行動(dòng)，調(diào)度上游及兩湖70余座水庫，累計(jì)補(bǔ)水61.6億m3，長江中、下游水位較不補(bǔ)水情況下分別抬高0.1～0.4 m、1.0～0.3 m，保障了中下游356處大中型灌區(qū)287.7萬hm2農(nóng)作物灌溉用水；拉網(wǎng)式摸排中下游沿江水廠取水口型式及高程，分析長江干流水位持續(xù)降低可能對沿江水廠取水的影響及應(yīng)對措施，研判滿足沿線水廠取水的水位條件，根據(jù)枯水期水位流量關(guān)系，精細(xì)調(diào)度三峽水庫下泄流量，控制沙市水位不低于29.35 m、漢口水位不低于12.3 m，保障沿線主要水廠的取水條件，并指導(dǎo)部分取水條件受影響的水廠采取應(yīng)急措施，確保供水安全。

2.3 應(yīng)急補(bǔ)水強(qiáng)化長江口咸潮應(yīng)對

密切跟蹤長江徑流過程情況和長江口咸潮發(fā)展態(tài)勢，根據(jù)長江上游水庫群蓄水形勢變化，調(diào)度三峽等水庫開展抗咸潮應(yīng)急補(bǔ)水，2022年10月2日至11日共增加向下游補(bǔ)水量41.53億m3，日均下泄12 000 m3/s以上時(shí)間持續(xù)8 d，大通站最大日均流量漲至13 700 m3/s，12 000 m3/s以上流量持續(xù)時(shí)間達(dá)9 d左右。調(diào)度大通站以下干流沿江引調(diào)水工程實(shí)施引水流量控制，增加壓制長江口咸潮效果，為上海市長江口水源地引水補(bǔ)庫提供更好的窗口期。指導(dǎo)上海市抓住補(bǔ)水時(shí)機(jī)多搶多引，青草沙等三座水庫19日至30日共取原水5 010萬m3，瀏河等內(nèi)河應(yīng)急換水補(bǔ)水。

2.4 精準(zhǔn)調(diào)度保障南水北調(diào)供水

統(tǒng)籌防洪、供水、發(fā)電、航運(yùn)和生態(tài)補(bǔ)水等綜合利用要求，完善南水北調(diào)中線一期工程優(yōu)化運(yùn)用方案，滾動(dòng)調(diào)整和批復(fù)丹江口水庫供水計(jì)劃，全力保障南水北調(diào)中線一期工程供水安全和漢江流域用水安全。南水北調(diào)中線一期工程2021—2022年度調(diào)水92.12億m3，為年度計(jì)劃的127.4%，年度調(diào)水量創(chuàng)歷史新高，通水以來累計(jì)調(diào)水524.6億m3。

2.5 統(tǒng)籌兼顧強(qiáng)化綜合效益發(fā)揮

結(jié)合抗旱補(bǔ)水過程，充分發(fā)揮三峽電站骨干調(diào)峰調(diào)頻作用，在2022年8月下旬全國電網(wǎng)迎峰度夏的困難時(shí)期，逐日協(xié)調(diào)三峽電站做好電力調(diào)度計(jì)劃，長時(shí)間保證900萬kW左右的調(diào)峰幅度，有效保障高溫時(shí)段的電力供應(yīng)。調(diào)度丹江口水庫在8月19日至22日的電力供應(yīng)緊張時(shí)段將下泄流量自520 m3/s加大至1 500 m3/s左右，實(shí)際最大增供電力60萬kW，實(shí)際增供電量2 526萬kW·h，有效助力湖北省電力保供，避免了拉閘限電；累計(jì)向漢江中下游補(bǔ)水1.47億m3，較不補(bǔ)水情況下分別抬高漢江中下游皇莊站、仙桃站水位約0.9 m、0.6 m，有效改善了漢江中下游沿線取水條件和漢川、仙桃河段水質(zhì)。及時(shí)發(fā)布共享水情預(yù)警和三峽水庫調(diào)度信息，配合航運(yùn)部門做好枯水條件下三峽通航船閘調(diào)度和航道維護(hù)等工作，三峽雙線五級船閘運(yùn)行19 a來首次在一年中的前8個(gè)月實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)量突破1億t。調(diào)度丹江口水庫10月5日至6日將丹江口水庫向漢江中下游供水（發(fā)電）流量加大至日均1 000 m3/s控制，抬高興隆樞紐上下游水位，疏散長時(shí)間滯留的重載船舶，同時(shí)改善了漢江中下游沿線城市特別是武漢市以漢江為水源的供水水廠取水條件。

2.6 極限思維超前謀劃水庫群蓄水

鑒于流域夏秋連旱及干旱可能發(fā)展的形勢，長江委在2022年8月份就提前謀劃流域控制性水庫群蓄水工作，按照極限思維，提出保障2022年冬至2023年春沿江供水、航運(yùn)底線要求的需蓄水量，指導(dǎo)統(tǒng)籌中下游供水和汛末蓄水。在努力保障長江中下游沿江供水需求的同時(shí)，根據(jù)水雨情變化和長期抗旱的嚴(yán)峻形勢，精準(zhǔn)控制三峽水庫出庫流量，滾動(dòng)預(yù)測預(yù)報(bào)，在秋雨的有利時(shí)機(jī)，全力搶蓄，9—10月長江上游水庫群蓄水量增加約335億m3，在來水嚴(yán)重偏枯的嚴(yán)峻形勢下仍達(dá)到了預(yù)期蓄水目標(biāo)，11月9日長江流域聯(lián)合調(diào)度水庫群中上游水庫群總蓄水量為495.90億m3，較近5 a總蓄水量均值僅偏少22.85億m3，為2022年至2023年的冬春枯水期補(bǔ)水調(diào)度提供了寶貴水源。

3 2022年至2023年的冬春枯水期補(bǔ)水調(diào)度

2022年11月9日，納入聯(lián)合調(diào)度的長江上游水庫群蓄水量達(dá)到峰值，此后轉(zhuǎn)為向中下游地區(qū)補(bǔ)水調(diào)度。

3.1 調(diào)度目標(biāo)

上游控制性水庫群聯(lián)合調(diào)度目標(biāo)為：保障長江中下游沿江主要取水口取水條件（沙市水位不低于29.35～29.5 m，漢口水位不低于12.3～12.5 m）；滿足三峽水庫庫區(qū)通航需求，5月20日之前盡量維持三峽水庫庫水位不低于枯水期消落低水位155.0 m。

3.2 調(diào)度過程

與國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、水庫運(yùn)管單位通力協(xié)作，統(tǒng)籌流域水庫群消落進(jìn)度，極力克服電網(wǎng)線路及電站歲修制約出庫等困難，優(yōu)化分配上游水庫群可用水量，分階段“接力式”實(shí)現(xiàn)設(shè)定調(diào)度目標(biāo)。

3.2.1 2023年1月補(bǔ)水調(diào)度

考慮到2023年1月電站外送線路檢修和春節(jié)期間用電負(fù)荷減小，將會(huì)導(dǎo)致溪洛渡電站出力受限、出庫流量減小，2022年12月底開始，利用線路檢修和春節(jié)假期前有限窗口期，1月上中旬調(diào)度溪洛渡水庫增加電站出力、加大出庫流量為三峽水庫補(bǔ)水，保障1月上中旬三峽水庫庫水位基本不低于158.0 m，為春節(jié)期間保供水調(diào)度預(yù)存水量（若三峽以上水庫群按原計(jì)劃消落、不向三峽水庫加大補(bǔ)水，1月底三峽水庫水位將會(huì)降至152.3 m）。

3.2.2 2023年2月補(bǔ)水調(diào)度

考慮2月向家壩機(jī)組檢修期間補(bǔ)水能力受限以及向家壩至三峽區(qū)間來水偏枯的情況，采取向家壩減少調(diào)峰運(yùn)行、嘉岷流域增加補(bǔ)水、三峽適當(dāng)調(diào)減下泄的策略，協(xié)調(diào)電網(wǎng)減少向家壩調(diào)峰運(yùn)行，保障月均出庫流量不低于4 000 m3/s；調(diào)度嘉陵江、岷江梯級水庫在原消落計(jì)劃基礎(chǔ)上增加補(bǔ)水6億m3；精細(xì)調(diào)度三峽出庫流量在6 600～6 700 m3/s節(jié)水運(yùn)行，“開源節(jié)流”雙管齊下。

3.2.3 2023年3月補(bǔ)水調(diào)度

在向家壩外送線路檢修期（3月28日至4月12日）前，協(xié)調(diào)雅礱江梯級水庫多消快消，同步協(xié)調(diào)嘉陵江、岷江增量補(bǔ)水，在向家壩檢修前三峽庫水位最高回蓄至157.91 m，為金沙江下游梯級機(jī)組及線路檢修期間長江中下游供水提供了保障。

3.2.4 2023年4月補(bǔ)水調(diào)度

自向家壩外送線路檢修開始至4月底，圍繞三峽庫水位不低于155.0 m目標(biāo)，上游梯級水庫群繼續(xù)開展聯(lián)合補(bǔ)水調(diào)度，同時(shí)結(jié)合3至4月中下游漲水時(shí)機(jī)，在滿足沙市水位不低于29.35 m前提下，擇機(jī)調(diào)減三峽水庫出庫流量最小至6 470 m3/s，確保了枯水期補(bǔ)水調(diào)度目標(biāo)圓滿實(shí)現(xiàn)。

3.3 補(bǔ)水效果

面對長江流域旱情持續(xù)發(fā)展的不利局面，以滿足中下游沿江供水安全為底線，兼顧上下游航運(yùn)、發(fā)電、生態(tài)等用水需求，精細(xì)化調(diào)整三峽下泄流量，聯(lián)合實(shí)施長江上游水庫群補(bǔ)水調(diào)度，自2022年11月中旬至2023年4月底，長江上游水庫群累計(jì)補(bǔ)水336億m3，平均增加中下游流量2 250 m3/s（其中2023年1月下旬平均增加下泄流量4 100 m3/s），抬高了中下游水位0.5～2.5 m，三峽水庫水位一直維持在155.0 m以上，實(shí)現(xiàn)枯水期各項(xiàng)調(diào)度目標(biāo)。

2023年3月開始，長江流域尤其是中下游降雨增多，中下游包括洞庭湖、鄱陽湖區(qū)水位明顯回升，4月基本滿足中下游供水、航運(yùn)、生態(tài)等需求，5月1日之后水庫群調(diào)度以防洪安全為主，兼顧水資源綜合利用。

4 有關(guān)思考

汛期，在保障防洪安全的前提下，如何進(jìn)行水庫調(diào)度，尤其是枯水年份或澇旱急轉(zhuǎn)年份的水庫調(diào)度，更好地兼顧水資源利用，給予以下思考。

（1）加強(qiáng)技術(shù)研究。加強(qiáng)氣象水文預(yù)報(bào)，進(jìn)一步提升精度，延長預(yù)見期，研究提出長江中下游進(jìn)入后汛期的判別指標(biāo)，動(dòng)態(tài)判斷進(jìn)入后期的時(shí)間節(jié)點(diǎn)（每年不一定相同），隨著汛期推進(jìn)，對當(dāng)年的防洪形勢有更加明確的判斷，在確保防洪安全的前提下，逐步調(diào)整調(diào)度策略，兼顧洪水資源利用，為供水安全提供水量保障。通過水庫運(yùn)行水位動(dòng)態(tài)控制、逐步釋放防洪庫容、汛末提前蓄水等途徑實(shí)現(xiàn)洪水資源化利用。

（2）強(qiáng)化“四預(yù)”（預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案）措施，科學(xué)滾動(dòng)研判，及時(shí)精準(zhǔn)應(yīng)對。強(qiáng)化信息報(bào)送，密切監(jiān)視水雨情發(fā)展，滾動(dòng)預(yù)報(bào)和會(huì)商研判，本著風(fēng)險(xiǎn)可控的原則，提前制定方案預(yù)案，及時(shí)調(diào)整調(diào)度策略。

（3）全面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮水庫群整體效益。統(tǒng)籌防洪與水資源綜合利用，充分發(fā)揮流域水庫群整體綜合效益，保障防洪安全、供水安全、生態(tài)安全、航運(yùn)安全和能源安全。

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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 replenishment schedule from the winter of 2022 to the spring of 2023. It also explores methods and approaches for reservoir dispatch during flood seasons that take into account the utilization of water resources，particularly during low water years or in years with abrupt flood/drought alternations，while ensuring the utmost safety in flood control.

Key words：Yangtze River Basin；low water and drought；reservoir dispatching；2022