水工程联合调度在2020年长江洪水防御中的作用

Vol. 51, No. 12Dec. , 2020
第51卷第1期202 0年12月人民长江Yaagtze River 文章编号：1001 -4179（2020） 12 -0008 -07
水工程联合调度在
2020
年长江洪水防御中的作用
（水利部长江水利委员会,01武汉43001）
摘要：2220年汛期长江发生流域性大N 水，干流先后出现5次编号N 水过程，长江上#$滩站还原计算后的
N 峰和洪量达到100 a 一遇，超过181年7月HN 水。

长江水&委员会强化监测预报预警，统筹干支流、上下 #、左右岸等PN 需求，充分发挥水库群拦N 削峰作用，科学有序实施了水库群、洲滩民F 、排涝泵站等水工程
联合调度。

通过对长江流域水工程调度体系、水库群PN 调度目标进行系统介绍，结合2220年水工程调度实
践，分析了调度成效，并思考了调度实践中的现实问题。

2220年汛期，通过实施水工程联合调度，降低长江干 流川渝河段N 峰水i 2. 9 ~ 3.3 m ,降低中下#干流宜昌至大通河段最高水i 0.3 -3.3 m ，避免了宜昌至石首
河段水i 超保证水位，缩短中下#干流各站超警时间8 ~22 d 。

上d 水工程联合调度措施的应用发挥了巨大
HPN 减灾效益。

经过2020长江流域性大N 水考验，深刻认识到在实时调度中使用水文气象预报可C 更好 地发挥水工程HPN 减灾等综合效益。

提出今后要引进人工智能、机器学习、大数据等新技术，采用机理模型
与数据驱动模型相结合，笑破传统预报调度技术瓶颈，建设CIJ 域模拟为基础的长江流域控制性水&工程
综合调度支持系统，提升预报调度能力和水平，为建设安澜长江提供支撑和保障。

关 键 词：水工程联合调度；2020年长江洪水；流域性大洪水；预报调度新技术中图法分类号：TV87
文献标志码：A DOI ：1.1232/kV 101 -419.2020.1.002
以三峡水库为核心的长江流域水库群是目前世界 上最大规模的巨型水库群，在长江流域防洪、生态、供
水、发电、航运等方面发挥着重要作用。

2009年以来, 水利部长江水利委员会（以下简称“长江委”）开展了
以三峡水库为核心的长江干支流控制性水库群综合调 度研究，提出了科学协调防洪、发电、航运、供水、泥沙、
生态等多目标的长江水库群联合调度方式[1],为充分 发挥水库群综合效益提供了有效手段，尤其是在长江 流域水旱灾害防御方面，效果显著。

最近20 a,长江流
域先后经历了 2010,2012年上中游区域性较大洪水,
2016,201年中下游区域性大洪水[2-3] ,2020年流域
性大洪水， 5 洪水 了 长江流域洪水的
要形式，对后三峡时期的水库群防洪调度进行了全方 位的检验。

其中2010、2012年洪水主要产生于长江上 游地区，水库群主要对荆江河段实施防洪补偿调度；
2016、201年洪水主要产生于长江中下游地区，水库
群主要对城陵矶附近地区实施防洪补偿调度;2020年
则是流域性洪水，洪水先是出现在中下游地区，而后上 中游同时发生洪水，水库群先是主要对城陵矶附近地 区实施防洪补偿调度，而后同时对荆江河段和城陵矶 附近地区实施防洪补偿调度。

3种不同来源、不同类
型的洪水，防洪调度方式不尽相同，调度难度一次比一 次大。

2020年7 ~8月长江发生流域性大洪水，其中长
江干流发生5次编号洪水，经水库群尽力调蓄后中下 游莲花塘至大通江段洪峰水位仍列有实测记录以来的
第2 ~5位，马鞍山至镇江江段潮位超历史；鄱阳湖区 域发生流域性超历史大洪水，上游支流岷江发生超历 史洪水，沱江、涪江、嘉陵江以及干流朱沱至寸滩江段
发生超保证洪水，三峡水库出现建库以来最大入库流。

1长江流域水工程联合调度体系
2012年国家防总首次批复了《201年度长江上游
收稿日期2020 - 1 -1
作者简介：金兴平，男，副主任，教授级高级工程师，主要从事流域管理及防汛抗旱方ZH 工作
第1期金兴平：水工程联合调度在2020年长江洪水防御中的作用9
水库群联合调度方案》，对三峡、二滩、紫坪埔、构皮 、碧口等1座水库的 和目标、洪水 、蓄
水 、
、 限、信息报送和共享等方面行了明确，为水 联合统一
供了依据⑷。

201年纳入水 联合 的水 到21
座⑸，201年又
到了城陵矶 以上的长江上中
28座水库⑹，201年长江中 江梯级、 水
系、陆水等重要控制性水 一 入联合：范，长江上中游联合 水库数
到40座⑺，以
水库为核心，溪洛渡和
坝水库为
，金沙江中
（以下简称金中）、雅著江群、岷江群、嘉陵江
、乌江群、清江群、洞庭湖“四水”群和 “五河”
等8个水
相配合的
长江 以上的中上水 联合 系 形成⑻。

201年除长江上中游40座控制性水库外，长江
中下 的46处蓄滞洪区、
（含洞庭 和
）的1座重要排涝泵站以 水北调中线引江 、南水北调中线一期
、南水
北调东线一期 、引江
等4项引调水
入到了联合 ，长江流域水 联合
系
初步形成。

2020年
江乌东德水
入了联合
， 长 江 中 控 性 水 数
41 座
（见图1）,长江流域防洪能力进一
强。

，纳入长江流域联合
的水工程共计
11座（处），其中：控制性水库总调节
84亿m 3,防洪 598亿m 3；蓄滞洪区总蓄洪
591亿m 3 ,
排涝泵站总设计排涝能力1 562 m 3/s,引调水工程年
引调水规模241亿m 3⑼。

2长江中下游流域水工程防洪调度目标
长江的防洪调度坚持“蓄泄兼筹，以泄为主”的指 导方针及“江 利，左右
，上中下
”的
指导 ［0 ］。

长江流域防洪的重点和难点在长江中
下游地区，以防御新中国成立以来发生的最大洪 水——1954年洪水为目标。

水
的防洪：目
标是 流水库联合 ，通过拦洪、削峰
和错峰，使荆江河段的防洪标准达到10 a —遇以上, 遇10 a 一遇及以下洪水不需要启用蓄滞洪区；遇
1 000 a —遇洪水或类似170年洪水时，配合蓄滞洪
区运用，可以避免荆江 发生 性洪水灾害；同
时,使长江中下游防洪能力进一
，遇154年洪
水，超额洪量大幅 ，蓄滞洪 用的机率和数量
均进一步减少［1］。

此外，当沙市水位超过44.5 m 、城
陵矶水位超过34.2 m 、汉口水位超过29.0 m 或者湖 水位 22.2 m 时，排涝泵
统一 ，部分
泵
限 行， 以 合 相 防洪
全。

3 2020年水工程联合调度实践及成效
3.3水工程联合调度过程
2020年汛前,40座水库水位全部按照调度计划消
落到汛限水位以下，为防洪
777亿m 3（其中汛限水位以下21亿m 3）。

在水利部的 下,
了 154年洪水 、大洪水水文
、
案的修订完善，为 发生的大洪水
了坚实的 准备。

7〜8月大洪水期
，长江委强化
、日夜会商分
，共等水库发
指令94份，向相关省市发出有
关蓄滞洪区、洲
垸、排涝泵站等防洪
用文件
8份。

根据对水
拦蓄洪水的统计,2020年长江流
域联合 水 拦蓄洪水约490亿m 3。

水 圭调
情况 1和图2。

3.1.3 长江1号洪水期间水工程调度
2020年7月上旬（7月1 ~13日），主要以控制
城陵矶水文站不超过保证水位34.4m 、降低鄱阳湖区水
ill
沙沱序子口
口水库Y 水文（位）站◎ 城镇
思林 构皮滩
潘
•河
□
黄如滩一一三軒坪遑
湖□- 九江一山津鄱阳湖
湖区
为卜洲李家莎
大通丄
虎山
武汉
星峡 江
耳廓
图1长江上中游联合调度水库群(40座)
Fig. 1 Joint operation reserveiv group) iv upper and miVdlr reaches of Changjiang River (40 reserveirs
)
1人民长江2020 年
位为调度目标，并利用三峡水库18 m 以下库容对城 陵矶附近
施防洪补偿
，同时限 陵矶、湖
农田涝片排涝泵站对江、对湖排涝，必要时启用
洲 垸分蓄洪水，全力 长江中下游防
洪压力。

表1 2020年长江流域性大洪水期间水工程拦蓄量Tab. 3 Storaae capacity of water ccuservvnch projects during
Changjiang River Basin UooU in 2020 亿 m ‘
1号洪水2号洪水
3 洪水
间歇
4、5号洪水
水工程(07-01 〜(07-1 〜(07 -22 〜
(07-31 〜
(08-11〜
07-1)07 -23 )07 -30)08-10 )09-01)三峡
25.0088.00
33200
7220025.25/81.39
(07 -29 -08 - 11 )雅音江 1.4924.1 3.54
腾库1.00-/5.49金抄江中游 4.207.37 1.26(07 -28 -08 - 11 )
-/1.47金抄江下游 1.4617.5132048.94/31.47
'江 1.05 1.81 1.10.25/5.31乌江7.21 6.430.58嘉陵江
2.61 1.04
5.110.62/1.46
洞庭湖和鄱砌20.00
6.40
329
2．80
在此期间的防洪调度以三峡水库为主，长江上游 水 联合运用施以配合。

水库自2020年7月
1日起控制出库流量在35 000 m?/s 左右，此后逐步压
1 000 m 3/s 左右，以调度城陵矶水文站不 ：保
证水位34.4 m o 7月2日1：00,三峡水库入库洪峰
流量53 000 m 3/s,削峰率约34%，库水位由16.5 m 左右涨至19.2 m 左右后波动，三峡水库共拦蓄洪量
约25亿m 3。

与此同时,
水 拦蓄洪水，减
入
水库洪量，三峡以 水
合计拦蓄
约34亿m 3。

同期，洞庭湖水系多条支流发生多次较 涨水过程，各主要水
，适时拦蓄，减轻洞
庭 防洪压力，合计拦蓄约1亿m 3o 水系
水
拦蓄约5亿m 3o 在上中游水库群的全力配合
下，延缓了中下 要控
水位上涨 ，减小了上涨幅度，莲花塘站、
水位均未
水位。

3.1.2 长江2号洪水期间水工程调度
2020年7月中旬（7月1〜21日），主要以控制城
陵矶站尽量不 水位为目标，在
江河段和
防洪 的 下，纟
陵矶附近
地区防洪。

洞庭湖水系主要水库在
自身
下，减少入湖水量，减轻中下游干流的防汛压力。

在预
100000
90000防洪形势：1号洪水在 长江上游形成，鄱阳湖 发生流域性大洪水，中 下游干流主要控制站接 近保证水位，已形成江 湖满槽之势
防洪形势：2号 洪水在长江上 游形成，汉口 以上江段水位 复涨，马鞍山 至镇江江段最 高潮位超历史
防洪形势；3号洪 水在长江上游形 成，城陵矶地区 水位突破保证水 位防洪形势：长江流域有 快速移动的降雨过程， 雨强整体偏弱，降雨中 心分散，流域水情出现 平稳间歇期
防洪形势：4号、5号洪水接连形成，寸滩站洪峰水位 （191. 62m,超保证水位8.12m ）列1892年以来第2位，三峡水库 出现自2003年建库以来的最大入库洪峰（75000m 3/s , 8月20 曰08： 00）
调度目标：控制城陵矶 江段不超保证水位，对 城陵矶河段补偿调度， 限制城陵矶、湖□河段 农田涝片排涝泵站对 江、对湖排涝，必要时 启用鄱阳湖区洲滩民垸 分蓄洪水”全力减轻长 江中下游防洪压力
调度目标：对 荆江河段防 洪，兼顾城陵 矶尽量不超保 证水位，洞庭 湖水系水库减 少洞庭湖入湖 水量。

3号洪水
I 来临前的间歇 ；期，在保证下 I 游干堤安全的 ；前提下（莲花塘 不超34. 90m 、 I 汉□不超 ；29m ）,适时加I 大泄量腾库
调度目标：三峡 水库最高调洪水 位不超165m,城 陵矶站水位不超 过34. 9m,尽量避 免启动蓄滞洪区调度目标：预计后续將 有大的来水过程，充分 利用洪水间歇期预泄腾 库，同时保证中下游干 流水位持续消退调度目标：减轻川渝河段（特别＞重庆附近）防洪压力，降低三 峡库尾淹没风险、减轻中下游防洪压力。

长江上游水库群实施 联合调度，持续拦蓄洪水，降低岷江下游、嘉陵江下游和川渝 河段洪峰水位，减少三峡入库洪量”同时降低荆江河段洪峰水 位，避免启用荆江分洪区
75
70000
60000
5000040000
30000
2000010000 —07-01
8000007-11
日期/（月-日）
图2 2020年长江流域性大洪水水工程防洪调度目标及三峡水库运行过程
Fia ，2 FlooU ccutrvl $<3116X11011. oUjectives of wrious water ccuservvnch projects and operation propress of
Three Gorges Reserveis during Changjiane River Rasin OooU in 2020
70
150
―14509-10
5
6O
5
6 5
第1期金兴平：水工程联合调度在202。

年长江洪水9御中的作用11
报长江上游还有较大暴雨洪水的情况下，利用后续洪水来临前的间歇期，在保证中游干流堤防安全和汉口站水位不超过29.20m的前提下，将莲花塘站调度目标水位适当提高至34.90m,三峡水库适时加大下泄流量，尽量降低水位腾出库容。

2020年7月1~21日期间，长江上游地区暴雨范围扩大，来水增加，金沙江、雅著江主要水库继续发挥拦洪作用，合计拦蓄约59亿m3。

三峡水库7月13日02：00出现37000m3/s最大流量后小幅消退，随后又快速上涨，1日08：00出现入库洪峰流量61000 m3/s。

此次过程，三峡水库最高调洪水位为14.58m （20日05:00,三峡建成以来7月最高调洪水位），该阶段三峡水库共拦蓄洪水约88亿m3,出库流量由31 000m3/s左右逐步增加至41000m3/s左右，但削峰率仍达到46%左右。

按照调度规程，三峡水库水位超过15m之后，一般情况不再对城陵矶附近地区实施防洪补偿调度。

但由于洞庭湖和鄱阳湖地区防汛形势非常严峻，中下游干流及其两湖地区堤防持续高水位运行,通盘考虑后期水文气象预报和流域整体防洪形势、水库群运用状况后，经请示水利部同意，三峡水库在对荆江河段实施防洪补偿调度的同时，继续对城陵矶地区实施防洪补偿调度，避免城陵矶附近地区动用蓄滞洪区分洪。

同时洞庭湖、鄱阳湖水系水库群也拦蓄洪水约6.4亿m3。

通过上中游水库群的联合调度，莲花塘有水位。

3.1.3长江3号洪水期间水工程调度
2020年7月下旬（7月22~30日），主要以三峡水库以最高调洪水位不超过165m（为实现荆江河段100 a一遇防御目标和三峡大坝防御特大洪水留有调度空间）、控制城陵矶站水位不超过34.9m、尽量避免启动蓄滞洪区为目标,合理利用三峡及其他干支流水库为洞庭湖洪水拦洪、错峰，实现上游洪水与洞庭湖洪水有序错峰，全力减少湖区防洪压力。

在此期间，长江上游主要水库继续不同程度拦蓄,合计拦蓄约1亿m3。

鉴于预报后期仍有较大量级的洪水过程，为统筹上下游防洪安全，三峡水库及时逐步加大出库流量至45000m3/s,预泄腾库，7月25日12：00库水位降至18.56m,准备迎战后续洪水。

27日1：00,三峡水库出现入库洪峰流量60000m3/s,最大出库流量在40000m3/s左右，削峰率约36%,29日08：00最高调洪水位163.36m,该阶段三峡水库共拦蓄洪水约33亿m3。

同时洞庭湖、鄱阳湖水系水库群共拦蓄约3.2亿m3。

通过水库拦洪削峰错峰，莲花塘站洪峰水位（34.59m,7月28日12：00）没有超过34.20m,超过34.40m的幅度控制在0.2m以内。

3.1.48月上旬洪水间歇期水工程调度
2020年8月上旬（7月31日至8月1日）,长江流域有快速移动的降雨过程，雨强整体偏弱，降雨中心分散，流域水情出现平稳间歇期，为腾库创造了难得的机遇期。

因此该阶段的调度主要以预泄腾库、同时保中下流水位消为标。

接上次洪水过程，三峡水库7月29日08：00调洪高水位为13.36m,此后持续预泄腾库，至8月1日12：00库水位消落至153.03m,累计腾出防洪库容约72亿m3。

上游水库群亦借机腾库,7月底至8月上旬累计腾出防洪库容1亿m3。

及时腾出的库容为迎战接下来的长江上游100a—遇的复式洪水提供了宝贵的“”。

3.3.2长江4号、5号洪水期间水工程调度
2020年8月中下旬（8月11日至9月1日），长江2020年第4号洪水、第5号洪水接连形成。

两次洪水洪峰流量大、间隔期短，三峡及上游水库群的大量防洪库容在前期洪水过程中已经被运用，洞庭湖地区降雨过程没有结束、中下游干流及两湖地区水位仍处在高位，这是水库群防洪调度最艰难的时期。

拟定该阶段水工程防洪调度目标为减轻川渝河段（特别是重庆市主城区）防洪压力、降低三峡水库库尾淹没风险、同时中下防洪。

2020年8月11~31日期间，暴雨主要出现在岷江、沱江、嘉陵江、涪江以及上游干流区间，两次暴雨过程强度巨大、落区基本重叠、且基本没有间歇，致使岷江高场站发生超历史记录洪水，沱江、涪江、嘉陵江以及干流朱沱至寸滩江段发生超保证洪水，除了发挥暴雨区的水库群为该流域防洪拦蓄洪水之外，动用金沙江、雅著江和乌江水库群全力拦蓄水量，其中金沙江最下游梯级向家坝水库出库流量一度减小至4000 m3/）,乌江流域水库群也通过上下游梯级配合，将彭水水库的日均下泄流量减小至300m3/s。

长江上游水库群（不含三峡）累计拦蓄洪量约82.1亿m3。

其中，4号洪水期间总拦蓄洪量约20.5亿m3,号洪水期间总拦蓄洪量约61.6亿m3。

正是这些水库的拦蓄，才将寸滩站90a—遇的洪峰削减至20a—遇，将10a—遇的7d洪量减小至40a—遇。

经过上游水库群全力拦蓄之后,号和5号洪水三峡水库入库洪峰流量仍分别达到62000m3/s和75000m3/s。

三峡水库的调度既需要满足中下游地区防洪要求，又要最大程度地降低三峡水库库尾淹没风险，减轻库区防洪压力。

由于三峡水库为河道性水库，库尾水面线受到入库洪峰、坝前水位和出库流量等因素的影响，这也是调度的关
12人民长江2020 年
键点之一，需要通过上游水库削减入库洪峰，控制三峡 水库坝前水位降低洪水的起调水位，从而减小库尾洪 水楔形体、降低库尾水位。

在此过程中三峡水库控制
出库流量由41 500 m'/s 逐步增加至49 400 m'/s,削 峰率分别达到33%和34%，库水位最高涨至167. 65
m 。

三峡水库4号、5号洪水期间分别拦蓄洪水25.65
亿m '和81.89亿m ',累计拦蓄约108亿m ',避免了使 用荆江分洪区分洪。

3.2水工程调度成效
据长江委水文局反演计算，通过上中游水库群的
联合运用，可降低长江干流川渝河段洪峰水位2.9 ~
3.2 m,降低中下游干流宜昌至大通河段最高水位02
~3.6 m,避免了宜昌至石首河段水位超保证水位，缩
短中下游干流各站超警时间8 ~22 d 。

长江干流主要
控制站还原特征值见表2。

2020年1号洪水期间（7月2~12日），上中游水
库群拦蓄洪水约73亿m 3，降低城陵矶莲花塘洪峰水
位0. 2 m 左右，降低汉口站洪峰水位0.2 m 左右，降低
湖口站洪峰水位0.6 m 左右;其中，三峡水库共拦蓄洪
水约25亿m 3,降低莲花塘洪峰水位0.6 m 左右，降低 汉口站洪峰水位0.8 m 左右，降低湖口站洪峰水位0. 8
m 左右。

此外，根据江西省提供的信息，截至7月15
日，鄱阳湖区185座单退坪全部运用，蓄洪容积总计约
24亿m 3,经初步分析，降低鄱阳湖湖区水位约0.2 ~ 0.3 m 。

表22020年7 ~8月洪水长江干流主要控制站还原特征值
2020年2号洪水期间（7月12-21日），上中游水
库群拦蓄洪水约173亿m 3。

其中，长江上游水库群 （不含三峡水库）拦蓄洪水约59亿m 3,将三峡水库入 库洪峰流量从70 000 m 3/s 削减至61 000 m 3/s ；三峡 水库拦蓄洪水约88亿m 3。

长江上中游水库群联合运
用，降低沙市站、监利站、莲花塘站、汉口站洪峰水位分 别约1.0,1.5,1.6,1.2 m,其中三峡水库发挥了 55% 以上的作用。

2020年3号洪水期间（7月25 ~ 28日），上中游水
库群拦蓄洪水约56亿m 3。

其中，长江上游水库群（不
含三峡水库）拦蓄洪水约15.5亿m 3,将三峡水库入库
洪峰流量从67 000 m 3/s 削减至60 000 m 3/s,三峡水 库拦蓄洪水约33亿m 3；洞庭湖主要水库拦蓄约3.5
亿m 3 ,清江梯级水库拦蓄约2亿m 3 ,其他水库拦蓄约
2亿m 3。

长江上中游水库群联合运用，降低莲花塘站
洪 水位约 026m ， 低 洪 水位约 024m ，
中三峡水库发挥了 60%以上的作用。

2020年8月洪水为长江上游发生的一次复式洪
水过程，相继出现4号和5号编号洪水，上游水库群实
施联合调度，累计拦蓄约10亿m 3。

其中，三峡水库
拦蓄约108亿m 3,其它水库拦蓄约82亿m 3。

通过上 中游水库群联合调度，降低李庄、泸州、朱沱、寸滩站洪 峰水位分别约为3. 2,2. 9,3. 3,3.0 m,降低宜昌至莲
花塘江段洪峰水位22 ~3.6 m,降低汉口至大通江段 水位1.1~2.0 m 。

经水库群拦蓄后，宜昌及以下各站
Tab. 6 Reduced peak flow and water level of the main control stations of the mainstream of Changjiang River
洪水编号
寸滩
三峡入库
宜昌沙市
实况洪峰流量/ 还原洪峰流量/实况洪峰流量/ 还原洪峰流量/实况洪峰流量/还（m 3 - s -1）［原洪峰流量/（m 3 - s -1）况洪水位/m
洪
水位/m
（m 3 ■ s ~ 1）
（m 3 - s'1）（m 3-；-1）
（
m 3 ■ s -1）1号洪水
33300
32000
53000
55000
37000
42800
41272
42240（7月 2 日 11:33）
（7月 2 日 14：00）（7
2 日 00：00）
（7 7 日 00：00）2号洪水43500
47000
61000
70000
47100
60700
42292
44240（7 月 1 日 07:00）
（7 月 1 日 030）（7
24 日 14：00）（7
20 日 18：00）3号洪水
50600
6000060000
67000
41200
58800
43236
44230（7
27 日 14300）
（7 月 27 日 14：00）
（7
30 日 00：00）
（7
24 日 16：00）4号与74600
87500
75000
88000
51500
7840043224
46280
5号洪水（8 月 20 日 04：00）
（8 月 20 日 0：00）
（8 21 日 10：25）
（ 5720m ）
（8
21 日 19：00）
（53251m ）
洪水莲花塘
汉口
湖口
大通
况洪洪况洪洪况洪洪况洪洪
编7
水位/m
水位/m
水位/m 水位/m 水位/m
水位/m 水位/m
水位/m
1 洪水
34.34
35. 60
28277
2920
22249
23200
16224
16250（7 12 日 12300）（7 月 12 日 23：00）（7 12 日 19：00）
（7 13 日 21：00）
2 洪水34.39
36.60
28266
29.60----（ 7
21 日 17 300）（7 月 20 日 03：00）
3 洪水
34.59
35.2028.50
28.90----
（7
28 日 12300）（7 月 28 日 18：00）
4与33.67
35.20
26.26
28.20
19211
20280
13256
14270
5 洪水
（8
26 日 18300）
（8 27 日 03：00）
（ 8 28 日 22：00）
第1期金兴平：水工程联合调度在202。

年长江洪水9御中的作用13
仅为常遇洪水，避免了荆江分洪区的启用。

4启示与思考
经过1多年持续不断的研究、实践、再研究、再实践,长江流域水工程联合防洪调度体系逐渐打磨成型,经历221、2012、2016、201、2020年上中游、中下游、全流域3种不同洪水类型的检验，防洪预报调度方式等技术手段也日趋成熟完善。

水工程联合调度的防洪减灾成效非常显著，但也还存在一些值得深入思考和研究的问题。

45实时调度中需要把握的问题
长江流域的水库大多以防洪作为首要任务，只有首先落实防洪安全的前提下，才能发挥好水库的综合效益。

笔者曾提出将水库调度划分为规划设计、联合运用和实时调度三个层面［8］或者称为三个调度场景,郭生练也提出梯级水库运行期设计洪水［12］，试图提出处理好联合调度与单库调度、实时调度与调度规程之间关系的一些办法。

水库的调度规程基本以典型设计洪水为分析基础，确定其调度目标、任务和原则，一般采用最大的外包边界条件，条款也较为宽泛，灵活性较大，遇重要节点调度决策难度大,但它是水库调度的根本大法，是调度决策的主要依据。

实时调度过程中面对的是各种各样的的场次洪水过程，加上上游水库的调节影响，其洪水来源、组成、洪峰、洪量及其过程与天然条件下的设计值差别很大。

一方面应当按照流域整体防洪目标和任务，根据流域水库群投运后的水文情势变化，研究制定水库群联合调度计划,将防洪任务分解落实到每一座水库或群组；另一方面在实时调度层面需要通过分析研判流域整体防洪形势（包括水库群运用状况）、各场次洪水的来源和组成及其未来一段时间内的变化趋势，以调度规程（联合调度计划）为依据,确定每场洪水过程的阶段调度目标及其调度方案。

因为大的洪水过程总是在不断发展变化的，因此每一次洪水过程调度方案的确定要立足于短期水文气象预报,调度策略上则根据暴雨洪水过程的中期预测适度把握,但是任何情况下都需要留有余地或者后手。

其中对流域整体防洪形势的研判和对未来短期雨水情预中期水文气象变化势的是定
调度方案的关键，滚动分析预报、综合会商是避免由于预报的不确定性带来调度决策失误的有效方法和措施。

4.2期待水文气象预报技术新的突破
在水库调度中是否使用水文气象预报是一个有争议的话题，鉴于预报具有不确定性,以前从偏安全的角
只是为，不是为的
条件之一。

但如果不使用预报，三峡水库汛期的运行水位将会是始终维持在汛限水位一条线上，防洪是也有可能出现下游防洪异常紧张或者需要运用蓄滞洪区分蓄洪水，而水库还剩余大量调节库容的情况。

从长江水工程联合调度实践来看,水文气象预报的使用对于充分发挥水工程的防洪减灾等综合效益具有重要作用。

但是随着水工程调度范围的不断扩大，对水文预报预见期的要求越来越长，对预报精度的要求也越来越高，传统的水文预报已经无法满足像长江这样大流域水工程联合调度的需要。

一方面需要向气象预报要预见期，将水文预见期内的降雨作为输入，减小由于预见期降雨带来的过大的水文预报误差；另一方面要创新水文预报方法,将传统的以机理方法为主的水文预报模型与数据驱动模型结合起来，走机理模型与数据模型融合发展之路。

既发挥传统模型具有很强的物理基础的优势，建立模型库；又发挥大数据和机器学习在相似性分类分析、迭代学习等方面的优势，从时空等维度精细化模型参数，实现模型参数自优化、预报成果的自校正，分类分型模拟水文过程，提升对不同类型、组成水文过程的预报能力和水平；基于调度目标、对象和调度规则建立全河系预报调度知识图谱，基于历史预报调度案例建立典型洪水预报调度知识图谱，建设长江洪水预报调度规则库和长江历史洪水预报调度案。

4.3建设以长江流域水模拟为基础的控制性
水利工程综合调度支持系统
首先建立从大气降水-坡面产流-河道汇流-湖库调蓄的覆盖全流域的水模拟系统，对江河湖库水文要素进行实时动态评价与预警，对各主要节点水位、流量等要素未来的变化作出预报,根据调度规则库模拟水工程进行调节,从而自动模拟流域水文要素的发展变化,为水工程联合调度中的预报调度一体化提供统一的基础算法。

在长江上中游水库群联合调度基础上，将调度对象从目前40座水库扩展至165座引调水工程、涵闸、泵站等控制性水利工程，调度目标从防洪、水水生、、等面，于统一技术架构的多源数据汇集平台、综合调度数据库、应用支撑平台、应用为一体的综合调度支持系统。

拟建中的系统采用数据服务、计算服务与业务应用解耦分离的设计，以微服务模式构建业务系统，实现业务协同，且更有利于数据、模型、业务拓展的更新迭代。

系统的建设将提高信息化支撑服务能力，提升调度决策智能化水平，实现流域防洪、水量、水生态等多目标综合调度，为全面推进长江经济带高质量发展提供强有。