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發揮水庫群聯合調度作用打好“防汛仗”

2024-07-03新聞來源:中國能源報

目前,我國全麵進入汛期,尤其是南方地區,隨著主汛期的來臨,防汛形勢愈發嚴峻。國家氣候中心預測,2024年夏季我國東部大部分地區降水偏多;降水偏多中心位於長江中下遊、江淮和黃淮地區。

為此,水利部積極行動,通過組織防洪調度演練和強化水庫管理,全麵提升我國長江、黃河、淮河、海河、珠江、鬆遼、太湖七大流域的防汛協調聯動和實戰能力,旨在統籌保障農業、能源、航運、供水和生態安全等多目標需求。

“目前,我們完成長江幹流、漢江等5條跨省支流超標準洪水防禦預案修訂,正按計劃推進長江防禦洪水方案和長江洪水調度方案修編。”水利部長江水利委員會水旱災害防禦局副局長鄭靜對《中國能源報》記者表示,主管部門已優化了金沙江下遊、湖北清江等梯級聯合調度方案;組織批複金沙江觀音岩水電站防洪搶險應急預案。

擴大聯合調度範圍增加“泥沙調度”內容

2012年以來,長江委逐年編製年度聯合調度上中遊水庫群防汛運用計劃,不斷擴大調度規模。近日,水利部批複的《2024年長江流域水工程聯合調度運用計劃》(以下簡稱《計劃》)顯示,納入聯合調度的水工程總數已增至127座(處)。今年的計劃進一步擴大了聯合調度範圍。

“今年,我們新增2座排澇能力大於100立方米每秒的大型排澇泵站,雅礱江兩河口水庫20億立方米防洪庫容正式承擔防洪任務,金沙江烏東德水庫可蓄水至正常蓄水位975米。此外,還增加‘泥沙調度’相關內容,明確了三峽等水庫消落期、汛期排沙調度和排沙運行要求。”水利部長江水利委員會水旱災害防禦局局長徐照明接受《中國能源報》記者采訪時表示,擴大聯合調度範圍進一步完善了流域防洪減災體係,及時將新建成或投入正常運行的水工程納入聯合調度;同時也進一步提高了流域水工程統一聯合調度能力,水工程對水資源豐枯調劑的能力進一步增強。

談及今年緣何增加“泥沙調度”內容,水利部長江水利委員會水旱災害防禦局工程處副處長張虎介紹,水庫庫容是水庫有效發揮防洪、供水、生態、發電等功能的重要保障,事關工程安全、防洪安全、供水安全和生態安全。當前,受泥沙淤積和庫區管理不完善等因素影響,部分水庫出現不同程度庫容損失,影響水庫大壩安全運行和功能實現。因此,《計劃》有針對性增加了泥沙調度相關內容。

“泥沙調控的成效是決定水庫能否長期運行並充分發揮其綜合效益的基礎。”三峽集團流域樞紐運行管理中心水庫管理部副主任周曼接受《中國能源報》記者采訪時表示,三峽集團一直高度重視泥沙問題,自2012年起,三峽水庫就開始了泥沙的試驗性調度,通過這些年的泥沙調度實踐成果證實,泥沙調度是減少水庫泥沙淤積、改善淤積分布、保障水庫庫容安全的有效手段。“我們不僅開展了一係列大範圍的泥沙監測,還在三峽工程初步設計提出的蓄清排渾模式的基礎上,探索形成了精細化的泥沙調度方式。《計劃》中提到的消落期庫尾減淤調度,主要解決泥沙淤積分布的問題;而汛期的沙峰排沙調度,則主要解決減少庫區泥沙淤積總量的問題。”

如今,我國逐步構建了“流域統籌、區域協同、部門聯動”的水工程聯合調度協作機製,實現了多個省份間的水庫協同調度。在業內人士看來,水庫聯合調度不僅為了防洪,還涉及向下遊補水應對旱情,保障糧食、供水、能源、航運和生態安全等。

聯合調度機製亟待進一步優化

2024年,長江流域納入聯合調度的水工程中,控製性水庫共53座,總調節庫容為1169億立方米,總防洪庫容為706億立方米。值得一提的是,三峽集團9座水庫已被納入長江流域水工程聯合調度體係。這9座水庫總調節庫容達到425.34億立方米,占比36.4%;總防洪庫容為389.64億立方米,占比55.2%。這9座水庫分別是:金沙江下遊的烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩水庫,長江幹流上的三峽水庫,清江上的水布埡、隔河岩水庫,洞庭湖水係澧水的江坪河水庫以及位於漢江水係南河的三裏坪水庫。

周曼表示,與2023年相比,雖然三峽集團納入長江流域水工程聯合調度體係的水庫數量沒有變化,但在具體的調度方式上進行了優化調整,如明確了烏東德水庫可蓄水至975米,水庫調節能力進一步增加。此外,今年結合最新研究成果和實踐經驗總結,對金沙江下遊、清江梯級水庫的聯合調度方式或汛期運行水位動態控製進行了調整,為梯級水庫聯合優化調度工作的有效開展奠定了基礎。

據了解,三峽水庫在2024年汛前已完成了消落任務,為汛期防洪調度提供了充足空間。當前,長江流域的水庫群已經騰出了充足的防洪庫容,為可能發生的大洪水留出空間。麵對嚴峻的防汛形勢,我國的水庫聯合調度工作正以更加科學、係統的方式推進,通過完善預案、強化管理、增加調度範圍等措施,為保護人民群眾的生命財產安全築牢了堅實的防線。

周曼認為,三峽集團管理的這些水庫在庫容、調節能力等方麵都扮演著重要角色。為了持續提升三峽集團這9座水庫與長江流域其他水工程的聯合調度效果,需進一步深化現有的聯合調度機製。“聯合調度體係的進一步優化和深化將是下一步工作的重點。”

借助大數據分析優化調度決策過程

長江流域水庫群聯合調度是項複雜的係統工程,涉及監測與感知、水文氣象預報、多目標優化、風險分析、信息化決策支持以及各利益相關者間的溝通協調等諸多環節。當前長江流域產流彙流條件、河道調蓄能力、長江中下遊江湖關係、幹支流關係等發生了不同程度變化,出現了新問題和新挑戰。

在徐照明看來,為不斷優化流域水工程綜合調度方式、持續發揮多目標綜合效益,需要不斷分析總結調度實踐經驗,根據防洪工程體係建設和聯合調度基礎研究,適時擴展流域水工程統一聯合調度規模。另外,水利工作者需要聚焦防汛抗旱關鍵領域和重大需求,進一步加強以三峽為核心的長江流域水庫群科學調度關鍵技術研究等基礎研究與應用,持續優化長江流域水工程聯合調度運用計劃。此外,還需進一步加強與流域各地和氣象、電力、航運、生態、農業等部門、單位及水庫運行管理單位聯合會商,統籌防洪、發電、供水、生態、應急等多目標綜合調度需求,做好實時聯合調度。

業內人士普遍認為,我國需要進一步提高洪水預測的精準度,利用現代化信息技術,比如GIS和遙感技術,監測水庫運行狀況和流域水情。此外,我國水庫聯合調度需要推廣智能化管理係統,借助大數據分析優化調度決策過程。

水庫聯合調度防汛是一種複雜而有效的防洪管理策略。它不僅要求不同水庫之間的密切配合和精確調度,還需要科技、管理和政策等多方麵的支持。這種模式的成功實施,需要基於科學預報、精準調度和廣泛協作的基礎之上,才能最大限度地發揮其保護人類社會和自然資源的作用。

“三峽集團在長江流域建立了眾多站點,以支持預報調度工作。目前,我們正按照水利部要求加快構建氣象衛星和測雨雷達、雨量站、水文站組成的雨水情監測預報三道防線,不斷深化和完善這些測報係統。”周曼向記者介紹,“在長江上遊100萬平方公裏的區域內,我們通過共建和委托報汛的方式建立了大約1000個站點。這些站點能夠實時收集信息,可在大約10分鍾內獲取全部所需數據。此外,為了提高調度的計算分析效率,我們開發了綜合調度和決策支持係統,用於水庫群聯合優化調度策略的計算和分析。”

周曼表示,目前,三峽集團正在按照水利部部署的數字孿生水利工程建設要求,在樞紐和水庫調度方麵實現智能化,提升數字孿生的應用水平,提高水庫群管理的精準度和效率,確保在確保防洪安全的前提下實現水資源的高效利用。