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长江流域控制性水库统一调度管理若干问题思考

2012-08-06 14:49:55 人民长江

摘要: 长江流域控制性水库统一调度管理是一个非常复杂的系统工程。简要介绍了长江流域控制性水库建设与规划情况。在系统分析目前控制性水库调度运行管理存在问题以及调度运行影响与需求的基础上,论述了实施控制性水库统一调度管理的必要性。从法律法规、管理体制、管理机制、技术支撑、监督管理等5 个方面探讨了推进控制性水库统一调度管理需研究和解决的主要问题,以期为稳步推进控制性水库统一调度管理工作起到一定的促进作用。

关键词: 控制性水库; 统一调度; 流域管理; 对策研究; 长江流域

中图法分类号: TV697 文献标志码: A文章编号: 1001-4179(2012) 09-0001-07

1 基本情况

1.1 流域概况

长江是世界第三、中国第一大河,流域面积约180万km2,占我国国土面积约18.8%。2007 年流域内总人口约4.27 亿人、地区生产总值约8.48 万亿元、粮食总产量约1.63 亿t,分别占全国的32.3%,34%,32.5%,是我国经济社会较发达的区域。长江流域水资源和水能资源丰富,水资源总量9 958 亿m3、水能资源理论蕴藏量30.5 万MW,分别占全国的35%, 40%,均居全国各大江河之首。长江流域有鱼类400 余种,其中特有鱼类约160 种,对全国水生生物保护意义重大。长江流域通航河流3 600 多条,总计通航里程约7.1 万km,占全国内河通航里程的56%,是连接我国东、中、西部的航运大动脉。长江流域是我国多个跨流域调水工程的水源地,在我国水资源战略配置中占有重要地位。总之,长江流域是我国进行水资源配置的战略水源地、实行能源战略的主要基地、保护珍稀水生生物的天然宝库、连接东中西部的黄金水道、改善北方水资源供需矛盾的重要支撑点,不仅是中华文明的摇篮,也是保障当代中国经济社会可持续发展的重要命脉,在我国经济社会发展中占有十分重要的地位。

长江干流全长6 300 余千米,自江源至宜昌为上游,长4 504 km,控制流域面积约100 万km2 ; 宜昌至湖口为中游,长955 km,控制流域面积约68 万km2 ; 湖口以下为下游,长938 km,控制流域面积约12 万km2。长江支流众多,共有7 000 多条。流域面积1 000 km2以上的有437 条,超过10 000 km2 的有49 条,其中80 000 km2 以上的一级支流有雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江、湘江、沅江、汉江、赣江等8 条,以嘉陵江的16 万km2 为最大; 长度500 km以上的有18 条,其中1 000km 以上的有雅砻江、大渡河、嘉陵江、乌江、沅江、汉江等6 条,以汉江的1 577 km 为最长; 多年平均流量在100 m3 /s 以上的有90 条,其中1 500 m3 /s 以上的有雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江、湘江、沅江、汉江、赣江等8条,以岷江的2 790 m3 /s 为最大。这些密布在长江南北两侧的支流与长江干流组成了庞大的长江水系。

长江流域地势西高东低,形成3 级阶梯,高程一般分为3 500~5 000 m、500~2 000 m 及500 m以下。流域主要位于亚热带季风气候区,地区气候特征多样,多年平均降水量约1 100 mm,具有地域差异明显、年内分布不均、年际变化大等特点。流域洪水主要由暴雨形成,按暴雨地区分布特征,可分为流域性大洪水和区域性大洪水两种类型。长江多年平均入海水量9 190亿m3 (不含淮河入江水量) ,具有与降水量相似的特点。长江中下游泥沙主要来自宜昌以上,具有大水多沙、小水少沙的特性,比径流量更为集中于汛期,由于受高产沙区降水偏少、大量水利水电工程修建及水土保持等影响,近年来中下游控制站输沙量明显减少,减少量为63%~86%。

1.2 控制性水库建设与规划情况

控制性水库是指位于长江干流或主要支流上,可控制一定规模的集雨面积,具有一定规模的调节库容,并具有较大的防洪作用和综合利用效益,在所在河流和全流域治理开发与保护中均占有重要地位的水利水电工程。

历次长江流域综合规划根据干流及主要支流治理开发与保护任务,结合水文气象、地形地质、库区淹没、生态制约等建设条件,在干流和主要支流上规划布局了一批控制性水库。在规划的指导下,经过几十年的努力,目前长江干流石鼓以下及主要支流已建成或正在建设的控制性水库共计31 座(其中已建成22 座) ,总库容1 695.72 亿m3,兴利库容912.24 亿m3,防洪库容577.94 亿m3,装机容量7 164.75 万kW,多年平均发电量2 823.13 亿kW·h。

已修编完成的新一轮长江流域综合规划,根据长江上游干流的河流特点、资源环境状况以及开发与保护要求,在全面分析水生态环境优先保护对象和范围的基础上,按照有序开发和可持续利用的原则,对长江上游干流水能资源开发进行了分区,提出了各河段的梯级开发方案。根据流域和各支流开发与保护的要求,在各主要支流水电专业规划的基础上,对各主要支流水电专业规划方案进行了全面复核,提出了各支流梯级开发规划意见。根据新修编的长江流域综合规划,长江干流石鼓以下及主要支流规划的控制性水库还有7 座,总库容789.68 亿m3,兴利库容456.44 亿m3,防洪库容191.3 亿m3,装机容量3 600 万kW,多年平均发电量1 423 亿kW·h。

1.3 目前控制性水库调度运行管理情况

根据我国目前水利水电工程建设管理体制,长江干支流控制性水库实行特殊情况统一调度与一般情况分散调度相结合的调度运行管理方式。除汛期长江中下游发生大洪水和特殊干旱年中下游发生大面积干旱时,由流域防汛抗旱主管部门对控制性水库设置的防洪库容和应急补水进行统一调度外,其他时间主要由地方防汛抗旱主管部门和各工程管理机构按满足本工程综合利用任务要求和电力系统要求进行调度,多以实现本工程发电效益最大为主要目标。

2 控制性水库调度运行影响与需求分析

2.1 控制性水库调度运行影响分析

控制性水库建成并投入运行后,由于水库的调蓄和拦沙作用,下泄水沙过程将发生较大变化,不仅改变水库下游河段水文情势,而且改变下游水库入库水沙条件,且这一变化由支流而干流、自上游至下游还将产生叠加影响。因各控制性水库下泄水沙过程的变化,水库下游各河段水文情势改变,河道冲淤调整,水位流量关系、槽蓄关系和江湖关系变化,从而对各河段和各通江湖泊的防洪、河势、水资源、水环境和水生态等产生影响。

(1) 对水文情势的影响。主汛期(7~8月) 由于控制性水库的调洪和滞洪作用,水流下泄过程改变,下游河段洪峰流量削减; 蓄水期(9~10月) 由于控制性水库蓄水,下泄水量大幅度减少,下游河段流量减小、水位降低; 供水期(11月至次年4月) 由于控制性水库兴利,下泄水量增加,下游河段流量有所增大、水位有一定升高; 消落期(5~6月) 由于控制性水库腾空库容,下泄水量大幅度增加,下游河段流量增大,水位升高。

(2) 对泥沙冲淤的影响。由于控制性水库的拦沙作用,在冲淤平衡前大部分泥沙将淤积在水库内,水库下泄泥沙将大幅度减少,其下游河段河道将发生以冲刷为主的冲淤变化,尤其是长江中下游干流河道将发生以冲刷为主的长时期、长距离、大幅度的冲淤调整。

(3) 对防洪的影响。①由于控制性水库汛期的调洪和滞洪作用,其下游河段洪峰流量和时段洪量削减明显,长江中下游干流防洪控制站洪峰流量和时段洪量也有较大幅度的减小,对防洪有较大作用; ②由于控制性水库减少了原河道的槽蓄量,如调度不当,其下游河段洪峰出现时间可能提前,涨水时段涨率可能增大,洪峰流量可能有所增加,对防洪可能产生一定的不利影响; ③由于控制性水库汛前腾空库容,下泄水量增加较多,其下游河段流量增大、水位抬高,对排涝可能产生一定不利影响,如与部分河段(如主汛期较早的干流湖口附近河段) 洪水遭遇,可能增加防洪压力; ④由于控制性水库的调洪作用,以及下游河段和长江中下游干流河道冲淤调整,各河段蓄泄关系、长江中下游干流江湖关系将发生变化,将对长江中下游干流防洪格局产生影响; ⑤由于泥沙冲淤调整,将对河势稳定和岸坡稳定产生不利影响。

(4) 对水资源的影响。①由于控制性水库有较大的调节库容,可提高对区域和流域水资源的调控能力,对水资源开发和利用总体有利; ②由于控制性水库供水期下泄水量增加,对其下游河段的水资源综合用(供水、航运) 有利; ③由于控制性水库蓄水期下泄水量大幅度减少,加之其下游河段河道冲淤调整和江湖关系变化,对其下游河段的水资源综合利用(供水、航运) 将产生不利影响,尤其是对长江中下游洞庭湖、鄱阳湖水资源综合利用影响较大,其不利影响还可能延续至整个枯水季节。

(5) 对水环境的影响。①由于控制性水库蓄水使库区水位抬高,水体容积增加,库区水环境容量增大,对库区水质总体有利; ②由于库区排污口附近局部水域流速减小不利于污染物稀释扩散,污染物浓度可能有所增加; ③由于支流回水区末端水动力条件减弱,可能发生水华; ④由于库区水体水温分层,将导致水质分层,表温层内溶解氧饱和,深水层由于斜温层阻止溶解氧传递,形成厌氧环境,可能恶化水质; ⑤由于控制性水库运用改变了下泄水沙过程,泥沙大量在库区沉积,其下游河段水体悬浮物浓度将明显降低; ⑥由于控制性水库蓄水期下泄水量明显减少,对下游河段水质可能产生不利影响; ⑦由于供水期水库下泄水量有所增大,对下游河段水质有利。

(6) 对水生态的影响。①由于控制性水库的大坝阻隔,将降低河流连续性,对洄游鱼类、半洄游鱼类生存繁殖产生不利影响,水生生物种群间基因交流和遗传多样性也将受到不同程度的不利影响; ②由于控制性水库蓄水,所形成的静水、缓流区域对广布性鱼类的种群增长有利,但也部分减少了急流、浅滩、弯道等多样性生境的数量,将对上游适应急流环境的特有鱼类的生长繁殖产生不利影响; ③由于控制性水库调度运用,改变了其下游河段的自然水文节律,加之下泄水体气体过饱和、水温降低等理化条件的改变,对坝下临近河段鱼类的生存和生长存在一定的不利影响; ④由于控制性水库调度运用,下泄水沙过程将发生较大变化,从而引起江湖关系变化,对两湖水资源情势将产生较大影响,进而对洞庭湖、鄱阳湖湿地生态功能产生一定不利影响; ⑤由于控制性水库调度运用,会在一定程度上改变长江入海径流年内分配,减少营养盐和泥沙入海数量,可能对长江口湿地生态功能及长江口和部分近海海域生态系统产生长期影响。

2.2 控制性水库调度运用需求分析

控制性水库在所在河流和全流域治理开发与保护中均占有十分重要的战略地位,其调度运用不仅需满足控制性水库所在河流的需求,而且应满足全流域的体要求,做到局部与总体协调。控制性水库均是多目标综合利用水库,其调度运用既要注重发挥其经济效益,也要充分发挥其社会效益和生态环境效益,实现防洪、供水、发电、航运、水生态环境保护兼顾。

(1) 防洪需求。长江上游干流和主要支流洪灾较为严重,其控制性水库应首先承担所在河流下游的防洪任务,配合堤防建设、河道整治及防洪非工程措施,使下游河段防洪保护区达到应有的防洪标准。长江中下游干流是长江流域洪灾最为频繁严重的地区,其防洪体系由堤防、防洪水库、蓄滞洪区、河道整治及防洪非工程措施组成,在进一步加强堤防、河道整治、蓄滞洪区和防洪非工程措施建设的同时,应充分发挥上游干流和主要支流控制性水库的防洪作用,配合三峡水库努力减少遇类似1954 年流域性大洪水长江中下游干流地区的超额洪量,提高中下游干流地区的防洪能力。因此控制性水库调度应在满足本河流防洪需求的同时,尽可能承担中下游干流地区的防洪任务,配合三峡水库拦蓄洪水,以尽量减少遇流域性大洪水时中下游干流地区的超额洪量以及蓄滞洪区的运用机率和范围。

(2) 供水需求。长江流域干支流两岸城镇生活、工业和农业用水除由控制性水库或其他蓄水工程直接供水外,部分以干支流河流水体为水源,且城镇生活和工业用水基本都通过泵站提水,农业用水一般通过水闸自流引水结合泵站提水。因此水位是直接从干支流河流水体引提水的主要控制要素,水量是控制性水库直接供水的主要控制要素。由于控制性水库下泄水沙过程变化,下游各河段水文情势改变、河道冲淤调整、水位流量关系变化,将引起各河段水位变化。因此控制性水库调度应在安排足够水量满足本工程直接供水需求的同时,通过统一调度,尽量减轻对下游各河段引提水的影响,同时尽可能发挥改善干旱年下游各河段引提水条件的作用。控制性水库蓄水期应统筹安排好各水库的蓄水时机和方式,尽可能延长蓄水时段,以保持一定水平的下泄流量,尽量减轻因水位降低对下游引提水的影响; 供水期应视情况加大消落补水,尽量为改善下游引提水创造条件。

(3) 发电需求。控制性水库电站总装机容量在电网中所占比重较大,且大多为电网的骨干支撑电源,供电保证率要求高,同时发电与防洪、供水、航运和水生态环境保护也存在一定矛盾。因此控制性水库调度应按照“电调服从水调,水调兼顾电调”的原则,在充分发挥其社会效益和生态环境效益的同时,努力实现其经济效益最大化。汛期应通过控制性水库间的补偿调度,使调节性能好的水库,特别是多年调节水库,承担更多的调峰任务,提高控制性水库群总体满发机率,减少总体弃水; 应积极推进洪水风险管理和控制性水库风险调度,在防洪风险可控的前提下,通过适当抬高汛限水位和允许汛限水位一定的变化,利用洪水资源增加发电效益。蓄水期应根据干支流来水条件,合理安排各控制性水库蓄水时机和蓄水次序,并结合电网和下游供水、航运要求,科学安排好各控制性水库发电出力,努力提高控制性水库群总体蓄满机率。供水期应在满足电网负荷要求的前提下,按控制性水库群最优的联合运行方式进行调度,尽可能使控制性水库群维持在总水头最大的状态下运行,既可增强后期加快消落向下游补水的能力,也可为枯期电网提供尽可能多的枯期电量。消落期应在满足防洪、航运、生态需求的前提下,尽可能增加电网对控制性水库的负荷要求,增加出力、减少弃水。

(4) 航运需求。控制性水库均具有较强的调节能力,可改善其下游各河段枯水期航运条件,也可改善库区通航条件。有通航任务的控制性水库调度应留足水量,满足通航建筑物运用要求; 应将水库最低水位和水位日变幅控制在库区航运允许的范围内; 应采取设置航运基荷和限制电站出力变动幅度等措施,以满足控制性水库下游河段通航最小流量和流速流态要求。库区无通航任务要求但下游河段有通航要求的控制性水库调度主要是采取措施,以满足通航最小流量和流速流态的要求。

(5) 水生态环境保护需求。控制性水库将对库区及下游各河段、通江湖泊和长江口的水生态环境产生一定程度的不利影响。因此应积极探索和研究通过控制性水库生态环境调度,减轻对水生态环境影响的方式和方法。在库区水体水华频发期,可考虑通过加大下泄流量改善库区水动力条件,以减小水华发生的频次和范围。在控制性水库蓄水期和供水期,应通过蓄水期保证必要的下泄流量和供水期必要时加大下泄流量,将控制性水库对下游各河段和通江湖泊枯水时段和最低枯水位的影响控制在水生态环境系统可承受的范围内,以减轻对鱼类、湿地和越冬珍稀鸟类栖息生境的影响。在长江口咸潮入侵的高发期,可考虑通过加大控制性水库下泄流量,对适度控制咸潮入侵发挥一定的作用。在中华鲟和四大家鱼繁殖期,可考虑根据葛洲坝坝下中华鲟和下游河段四大家鱼自然繁殖对水文过程的要求,分别在供水期(11月) 和消落期(5~6月) ,人工营造适宜的下泄流量过程,分别适应中华鲟和四大家鱼自然繁殖对水文节律的要求,以减轻对鱼类和珍稀濒危水生野生动物的影响。

3 实施控制性水库统一调度管理的必要性

长江流域干流石鼓以下及主要支流已建、在建和规划的控制性水库共38 座(其中已建22 座、在建9座、规划7 座) ,总库容2 485.4 亿m3,兴利库容1 368.68亿m3,防洪库容769.24 亿m3 (占长江流域主要防洪水库防洪库容841.92 亿m3 的91.4%) ,装机容量10 764.75 万kW,多年平均发电量4 246.13亿kW·h。控制性水库建成投运后,将在长江流域防洪、供水、发电、航运等方面发挥巨大的作用,同时也将对长江流域河势、水资源和水生态环境产生深远影响。控制性水库科学、合理的调度运行是充分发挥其综合利用效益,努力减轻其不利影响的关键。而目前控制性水库调度运行管理实行特殊情况统一调度与一般情况分散调度相结合的调度运行管理方式,存在权限分散和目标局限等问题。因此积极探索和稳步推进控制性水库统一调度管理,努力实现控制性水库群总体效益最大化、不利影响最小化,是十分必要和迫切的。

3.1 实现总体效益最大化的客观要求

控制性水库均承担有防洪任务,不仅应充分发挥其对所在河流下游的防洪作用,而且需配合三峡水库尽可能发挥对长江中下游干流的防洪作用。控制性水库分散调度虽然对其所在河流下游防洪有较好的作用,但难以达到对长江中下游干流防洪的预定效果,调度不当甚至可能造成人为洪水,加重长江中下游干流防洪压力; 同时不能全面考虑干支流洪水和径流时空分布不均的特点,有效利用洪水资源、合理安排水库蓄水,尽可能提高水库群总体蓄满机率以充分发挥控制性水库的其他综合利用效益。只有实行控制性水库统一调度管理才能在满足其所在河流下游防洪要求的同时,通过与三峡水库联合防洪调度,充分发挥控制性水库群对长江中下游干流的防洪作用,减少分蓄洪量与分洪机率; 才能在防洪风险可控的基础上,通过科学制订各控制性水库汛限水位和允许的变动幅度,合理安排各控制性水库蓄水时机与方式,实现洪水资源化。

控制性水库均是综合利用水利水电工程,不仅承担有防洪任务,而且还承担有发电、供水、航运等其他综合利用任务。控制性水库分散调度均按满足本工程综合利用任务和电力系统的要求进行,且多以实现本工程的发电效益最大化为主要目标,各水库虽对改善下游邻近河段供水和航运条件有一定作用,但易造成各水库蓄放水矛盾突出,从而影响其他水库发电效益,也难以达到改善干支流其他河段供水和航运条件的预期效果,甚至在部分时段还可能产生不利影响。只有实行控制性水库统一调度管理,才能在全面考虑干支流来水时空分布及各大电网电力系统要求的基础上,通过科学合理地安排各控制性水库蓄放水时机和方式以及各水库间的补偿调节,提高控制性水库群总体蓄满机率,从而全面改善干支流各河段供水及航运条件,实现控制性水库群总体综合效益最大。

3.2 实现不利影响最小化的必然选择

控制性水库建成投运后,水库下泄水沙过程变化,其下游河段特别是中下游干流河段水位流量关系、中下游江湖关系、长江口河海关系等将发生变化,从而对河势、水资源、水生态环境产生不利影响。为减免控制性水库的不利影响,在采取必要工程措施的同时,应充分发挥非工程措施的作用,而控制性水库统一调度管理是减缓不利影响的重要手段之一。通过控制性水库的统一调度运用,可以进一步协调各水库蓄放水时机与方式,尽可能舒缓因水库下泄水沙过程变化对下游河段特别是中下游干流河段河势、水资源、水生态环境产生的不利影响; 通过控制性水库的生态环境调度,可以进一步协调各水库兴利与水生态环境保护的关系,人工塑造重要生态环境保护对象所需要的水文过程,进一步减轻对水生态环境的不利影响。

4 水库统一调度管理需解决的主要问题

控制性水库统一调度管理,应统筹考虑流域防汛抗旱、水资源开发利用、水资源与水生态环境保护的要求,以充分发挥控制性水库群整体效益、努力减轻控制性水库分散调度不利影响为主要目标,按照“兴利服从防洪、电调服从水调、专业服从综合、局部服从整体”的原则,通过完善法律法规、健全管理体制、建立管理机制、强化技术支撑、加强监督管理,逐步建立起利益相关方广泛参与的控制性水库统一调度管理制度。

4.1 完善法律法规

目前我国涉及长江流域控制性水库统一调度管理的法律有《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国水污染防治法》,行政法规有《中华人民共和国防汛条例》、《中华人民共和国抗旱条例》; 部门规章有《三峡水库调度和库区水资源与河道管理办法》。虽然已颁布的法律法规对重要水工程实施防汛抗旱调度和应急水量调度有了原则规定,对三峡水库调度有了明确规定,但对正常情况的重要水工程水量调度没有做出原则规定,对其他控制性水库调度没有做出明确规定,也未对控制性水库的调度主体、职责和调度行为等做出具体规定。

控制性水库统一调度管理涉及各部门、跨地区、多利益主体,由于现有法律法规对长江流域控制性水库统一调度管理尚没有全面、系统和明确的规定,因此必须以《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国防洪法》为依据,尽快制定配套的部门规章和行政法规。首先应尽快制订并出台《长江流域控制性水库调度管理办法》(水利部规章) ,对调度范围、调度目标、实施主体、调度行为、监督管理以及参与各方的责权划分等作出详细的规定。同时应积极推进包括长江流域控制性水库调度管理内容在内的《长江流域水量调度与管理条例》(国务院行政法规) 的研究制订工作,条件成熟后正式出台,为逐步推进控制性水库统一调度管理提供法律保障。

4.2 健全管理体制

控制性水库统一调度管理既涉及到众多国家部门、地方政府和水库管理机构责任、权利和义务的正常履行,也关系到控制性水库社会效益、生态环境效益和经济效益的全面发挥。因此,必须通过健全权威高效的调度决策机构、建立执行有力的调度管理机构,明确权责明晰的调度执行机构,才能逐步健全长江流域控制性水库统一调度管理体制。

国家防汛抗旱总指挥部是由国家有关部门组成的国家防汛抗旱工作协调决策机构,负责全国的防汛抗旱指挥协调与决策。其办公室(挂靠水利部) 是国家防汛抗旱总指挥部的日常办事机构,负责对重要江河湖泊和重要水工程实施防汛抗旱调度和应急水量调度,负责国家防汛抗旱总指挥部各成员单位间的综合协调工作,组织各成员单位分析会商、研究部署和开展防汛抗旱工作,并向国家防汛抗旱总指挥部提出重要防汛抗旱指挥、调度、决策意见。根据长江流域控制性水库统一调度管理、协调决策的需要,可考虑进一步补充国家防汛抗旱总指挥部及其办公室的成员单位,增加管理职能,负责长江流域控制性水库统一调度管理的协调决策职责。

长江流域防汛抗旱总指挥部是由长江流域内有关省(自治区、直辖市) 人民政府和有关机构组成的长江流域防汛抗旱协调决策机构,负责长江流域的防汛抗旱指挥、调度与决策,其办公室(挂靠水利部长江水利委员会) 是日常办事机构。可考虑进一步将控制性水库所在省(自治区、直辖市) 人民政府和有关水库管理机构补充为成员单位,并根据控制性水库统一调度管理的需要增加其管理职能,成立长江流域控制性水库调度管理局(与长江流域防汛抗旱总指挥部办公室合署办公) ,全面负责长江流域控制性水库统一调度的管理职责。

各控制性水库管理机构应根据国家防汛抗旱总指挥部批准的调度方案和做出的调度决策,在长江流域防汛抗旱总指挥部的统一调度管理下,具体负责各控制性水库的调度执行职责。

4.3 建立管理机制

控制性水库统一调度管理需要技术协调、利益平衡、信息共享和公众参与,因此应建立科学的技术协调机制、合理的利益平衡机制、全面的信息共享机制和广泛的公众参与机制。

(1) 建立科学的技术协调机制。长江流域控制性水库统一调度管理需求多样、技术复杂,需要建立国家和流域两个层面的技术协调机制,以科学制订调度方案和年度调度计划,合理进行实时调度。

长江流域控制性水库调度管理局应组织控制性水库所在省(自治区、直辖市) 水行政主管部门和有关水库管理机构,根据调度需求,科学论证、充分协商,研究和制订控制性水库统一调度方案,经长江流域防汛抗旱总指挥部审议后,报国家防汛抗旱总指挥部审批。国家防汛抗旱总指挥部办公室应在组织有关专家对控制性水库统一调度方案进行技术审查,征求各成员单位意见并协商一致后,报请国家防汛抗旱总指挥部批准控制性水库统一调度方案。

长江流域控制性水库调度管理局应根据批准的调度方案,组织有关省(自治区、直辖市) 水行政主管部门和有关水库管理机构,研究和制订各控制性水库年度调度计划,并报请长江流域防汛抗旱总指挥部批准。

长江流域控制性水库调度管理局应根据批准的各控制性水库年度调度计划,加强水文预报和水情监测,组织各控制性水库所在省(自治区、直辖市) 水行政主管部门和有关水库管理机构,滚动会商,适时发出调度指令,并由各控制性水库管理机构具体组织实施。

(2) 建立合理的利益平衡机制。长江流域控制性水库统一调度运行后将出现各控制性水库自身经济效益与社会效益、生态环境效益的重新调整,各控制性水库间经济效益的重新分配,因此需要建立相应的补偿机制,以平衡国家与企业、企业与企业之间的利益关系。首先应尽快研究和建立长江流域控制性水库统一调度管理基金,用于对经济利益受损控制性水库的经济补偿、调度方案研究制订、综合管理信息系统建设、调度运行监督管理等。可考虑按政府投入和企业投入相结合的原则建立长江流域控制性水库统一调度管理基金,政府投入可通过各控制性水库税收返还和水资源费提取筹集,企业投入可通过提取控制性水库超发电量受益筹集。同时应积极探索和研究控制性水库股权整合的可行性和方式,以逐步实现通过资产纽带关系充分调动各控制性水库参与统一调度运行的积极性和自觉性,平衡各控制性水库间的经济利益关系。

(3) 建立全面的信息共享机制。长江流域控制性水库统一调度管理需要全面、适时的监测信息和信息资源的共享。应以长江流域水情监测网络和各控制性水库自身水情监测网为基础,补充必要的水情、水质和水生态监测站,整合部门、地方和控制性水库管理机构的监测站网,完善综合信息采集站网体系。应整合部门、地方和水库管理机构信息资源,建立信息共享平台,实现监测、调度、运行信息共享。

(4) 建立广泛的公众参与机制。长江流域控制性水库的统一调度管理需要公众的广泛参与。应全面向公众和利益相关方公开统一调度管理信息,保障公众和利益相关方的知情权。应建立公众和利益相关方全过程参与的控制性水库统一调度管理工作制度,保障公众和利益相关方的参与权。应建立公众和利益相关方反馈意见执行监督制度,保障公众和利益相关方的监督权。

4.4 强化技术支撑

长江流域控制性水库统一调度管理涉及面广、技术复杂,需要监测、预报、模拟、评价、决策和评估等全面的技术支撑。

(1) 监测信息是基础。应在已有监测站网的基础上,加强综合监测信息采集系统建设,增加内容、扩展范围、提高时效。应加强信息传输系统建设,建立核心层、汇接层、接入层3 个层次的通讯网络。核心层设在长江流域控制性水库调度管理局,汇接层设在流域水情分中心、有关省(自治区、直辖市) 水行政主管部门和有关梯级水库调度中心,接入层设在控制性水库和综合信息采集站点。各层次网络间通过公网电路、自建光纤、微波电路以及卫星实现数据、语言和图像的实时传输。应整合信息资源,建立包含信息汇集与存储、信息服务和支撑应用等功能的信息平台,实现信息共享。

(2) 水情预报是手段。应深入研究中短期降雨的天气学预报、数值预报、遥感预报及综合性预报等方法,努力提高降雨预见期和预报精度。应在进一步改进和完善基于降雨径流模型和河道演算模型的传统水文预报方案,提高来水量及过程预报精度的同时,积极探索和建立长江流域基于GIS、RS 的分布式水文预报方案,进一步提高来水量及过程的预报精度。

(3) 调度方式是依据。应深入研究防洪、供水、发电、航运、水环境保护、水生态保护等对控制性水库调度运用的多目标综合需求。应在全面研究拟定各控制性水库分目标调度方式的基础上,统筹协调确定各控制性水库多目标综合调度方式; 应建立控制性水库群多目标调度模型,针对各种水雨情进行控制性水库群调度模拟,并根据多目标综合调度需求的满足度评价,不断优化和调整各控制性水库分目标调度方式和综合调度方式,最终确定各控制性水库和各调度目标均可接受的控制性水库群统一调度方式。应根据控制性水库群统一调度方式,研究确定各控制性水库汛期防洪限制水位及防洪调度方式、蓄水期蓄水调度方式及下流量要求、供水期兴利调度方式及下泄流量要求、消落期泄水调度方式及下泄流量要求,进而编制控制性水库群统一调度方案。

(4) 调度决策是关键。应根据控制性水库群统一调度方案编制各控制性水库年度调度计划。应建立控制性水库统一调度管理定期会商制度,整合信息采集、预报、模拟、决策等技术,构建控制性水库群统一调度决策支持系统,根据实测和预报水情信息,模拟调度方案的调度效果,经综合评价后优化调整年度调度计划,对控制性水库进行实时调度,以提高控制性水库群统一调度的科学性。

(5) 后期评估是重点。应建立控制性水库统一调度管理后期评估制度和调度方案管理制度,定期总结调度工作经验教训、查找调度方案存在的问题,在此基础上适时修订调度方案; 应明确调度方案编制、审批、执行与调整的管理程序,为调度方案调整提供制度保障。

4.5 加强监督管理

长江流域控制性水库统一调度管理的施行需要强有力的监督管理,应通过落实调度管理权责、明确监督管理责任、加强监督检查、加大执法处罚,逐步建立起完善的控制性水库统一调度监督管理制度,确保统一调度有效进行。

5 结语

长江治理开发与保护是长江流域乃至全国经济社会可持续发展的重要支撑和保障。在历次流域综合规划的指导下,目前长江流域已建、在建一批控制性水库; 根据已修编完成的新一轮流域综合规划,今后一段时间还将兴建一批控制性水库。预计到2030 年,长江流域干流石鼓以下及主要支流将建成控制性水库38座,总库容2 485.4 亿m3,兴利库容1 368.68 亿m3,防洪库容769.24 亿m3。控制性水库建成投运后,将发挥巨大的经济、社会和生态环境效益,同时也将产生一些不利影响。积极推进控制性水库统一调度管理,是充分发挥控制性水库综合效益、努力减轻其不利影响的关键。控制性水库统一调度管理是一个非常复杂的系统工程,需做好顶层设计,分阶段稳步推进。近期应尽快建立完善各利益相关方共同参与的控制性水库统一调度管理制度,并积极推进长江上游干支流已建成投运的控制性水库实行统一调度管理,在此基础上分阶段逐步扩大范围,以确保控制性水库统一调度管理有序、稳步推进。

作者简介: 马建华,男,副主任兼总工程师,教授级高级工程师,主要从事流域综合规划与管理工作。




责任编辑: 江晓蓓