水庫群的聯(lián)合調(diào)度,是指對(duì)流域內(nèi)一群相互間具有水文、水力、水利聯(lián)系的水庫以及相關(guān)工程設(shè)施,進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)調(diào)度,使流域內(nèi)水利效益最大化。圖為丹江口水庫泄洪。 (資料圖片 長(zhǎng)江委供圖)
從長(zhǎng)江中游溯流而上,能見到幾十座大小水庫遍布干支流水脈,鱗次排開。防洪、供水、生態(tài)、發(fā)電、航運(yùn)……水庫調(diào)度極為重要,如果一場(chǎng)洪水下來,該攔洪時(shí)不攔洪,該下泄時(shí)不下泄,就可能人為加重洪澇災(zāi)害。
此次獲得科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)的“長(zhǎng)江水庫群防洪興利綜合調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)的研究及應(yīng)用”,明顯提升了湖北省境內(nèi)長(zhǎng)江中游干流防洪能力,改善了黃金水道的航運(yùn)條件,有力保障了長(zhǎng)江中下游防洪安全和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展。長(zhǎng)江上中游水庫群,已結(jié)成一條水庫生態(tài)鏈,奏響了一曲互利多贏的“合奏曲”,惠及長(zhǎng)江全流域。
科學(xué)“馴服”百億洪量
2016年7月,長(zhǎng)江中下游地區(qū)發(fā)生區(qū)域性大洪水。湖北省監(jiān)利縣以下長(zhǎng)江干流全線超警,兩湖水系水位高漲,防汛形勢(shì)異常嚴(yán)峻。
洪水猛獸,亦能馴服。此時(shí),長(zhǎng)江上游已有21座水庫納入水庫群聯(lián)合調(diào)度,防洪庫容360多億立方米。
國(guó)家防總、長(zhǎng)江防總和地方防指利用上中游水庫群聯(lián)合調(diào)度的有效機(jī)制、信息共享平臺(tái)和相關(guān)研究成果,打出了一套精妙的“組合拳”——控泄三峽水庫,應(yīng)對(duì)長(zhǎng)江上游1號(hào)洪峰,同時(shí)對(duì)上游水庫群聯(lián)調(diào)聯(lián)控,金沙江、雅礱江、大渡河等水庫配合三峽同步攔蓄洪水,降低三峽水庫水位漲幅,為主汛期后續(xù)洪水留出調(diào)蓄空間;洞庭湖柘溪、五強(qiáng)溪緊隨其后,大幅攔蓄入庫洪峰,避免了益陽、桃江城區(qū)滅頂之災(zāi)。水庫群共攔蓄洪量220多億立方米。
長(zhǎng)江流域已形成世界上規(guī)模最大、數(shù)量最多的巨型水庫群。實(shí)現(xiàn)科學(xué)綜合調(diào)度事關(guān)防洪、能源、航運(yùn)、供水和生態(tài)安全,是一項(xiàng)公認(rèn)的世界性難題。“長(zhǎng)江水庫群防洪興利綜合調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”項(xiàng)目依托多項(xiàng)國(guó)家及省部級(jí)科研課題,歷經(jīng)10余年系統(tǒng)研究與實(shí)踐,堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合,創(chuàng)建了一整套防洪興利綜合調(diào)度的先進(jìn)理論與技術(shù)方法體系。現(xiàn)今,洪水預(yù)報(bào)的有效預(yù)見期由1至3天延長(zhǎng)至3至7天,短期洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率提高到90%以上;如遇1954年的大洪水可減少分洪量200余億立方米,相當(dāng)于4個(gè)荊江分洪區(qū)的蓄洪能力。“上世紀(jì)90年代就開始探索,但這一項(xiàng)目需要大規(guī)模收集地理信息資料,構(gòu)建氣象、水文、防洪、蓄水及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等模型,信息共享困難大,直到近5年在互聯(lián)網(wǎng)+、智慧水文的背景下才突飛猛進(jìn)。”長(zhǎng)江委水文局局長(zhǎng)王俊介紹,該項(xiàng)目以26座控制性水庫組成的長(zhǎng)江巨型水庫群為研究對(duì)象,總庫容1560億立方米,規(guī)模世界最大。研究編制的《長(zhǎng)江防御洪水方案》《三峽水庫優(yōu)化調(diào)度方案》獲國(guó)務(wù)院批準(zhǔn),自2012年起編制的長(zhǎng)江水庫群聯(lián)合調(diào)度方案得到成功應(yīng)用,成為推動(dòng)我國(guó)大江大河水庫群防洪興利綜合調(diào)度工作的典范。
創(chuàng)新讓水庫奏出“最美樂章”
每年4月下旬至6月上旬,是長(zhǎng)江四大家魚產(chǎn)卵季節(jié)。2017年,長(zhǎng)江防總對(duì)溪洛渡、向家壩、三峽水庫首次實(shí)施聯(lián)合生態(tài)調(diào)度,為四大家魚產(chǎn)卵“模擬”了自然水文條件,促進(jìn)四大家魚自然繁殖,產(chǎn)卵量達(dá)到七年之最。
“聯(lián)合生態(tài)調(diào)度對(duì)四大家魚自然繁殖有更突出的促進(jìn)作用,可減輕水庫對(duì)四大家魚自然繁殖的影響。”王俊介紹,四大家魚自然繁殖需要每天出現(xiàn)0.3米到0.5米的漲水過程,且持續(xù)時(shí)間需7天至10天,這對(duì)水量調(diào)度提出了更高要求,因此實(shí)施聯(lián)合生態(tài)調(diào)度,為四大家魚自然繁殖模擬一個(gè)充分的“自然水文條件”。監(jiān)測(cè)分析,水溫22℃以上對(duì)魚兒產(chǎn)卵比較好。為保護(hù)生態(tài),調(diào)度根據(jù)季節(jié)和水庫上下層的水溫存在差異,摻兌著調(diào),溪洛渡水庫現(xiàn)在可實(shí)現(xiàn)分層取水,減輕對(duì)下泄水水溫的影響,更接近自然狀態(tài)。
應(yīng)用“長(zhǎng)江水庫群防洪興利綜合調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”相關(guān)成果進(jìn)行調(diào)度實(shí)踐后,長(zhǎng)江中下游特別是宜昌至螺山江段沿江兩岸的防洪能力進(jìn)一步提高,航運(yùn)條件明顯改善,中下游供水保障能力顯著提升,水生態(tài)與水環(huán)境得到改善,提高了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)和湖北綠色發(fā)展的水利保障能力,社會(huì)效益十分顯著。研究成果的系統(tǒng)性、創(chuàng)新性和實(shí)用性突出,總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
協(xié)調(diào)長(zhǎng)江上游水庫群,結(jié)成一條水庫生態(tài)鏈,創(chuàng)新讓水庫群奏響一曲互利多贏的“最美樂章”,惠及長(zhǎng)江全流域。