作者:任芳言 来源:中国科学报 发布时间:2020/7/17 15:18:40
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2号洪峰已至
长江防汛调度面临严峻考验

 

2020年长江流域第2号洪水即将到来。

据长江水利委员会发布数据,7月17日10时,长江2020年第2号洪水在长江上游形成。长江中下游干流城陵矶至汉口江段、洞庭湖区水位即将转涨。

正值汛期“七下八上”关键时刻,接下来的防洪工作将如何调度?1号洪水调度中,有哪些问题需要总结?为此,《中国科学报》采访了水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院副总工程师黄艳。

《中国科学报》:今年汛期与以往相比有哪些变化?

黄艳:变化主要体现在两方面。一是受人类活动、城镇化发展影响,改变了洪水发生发展规律。

城镇化发展过程中,沿江很多地面加固、沟塘被占用、城镇农田排涝能力增加等,同样是100毫米降水,现在产生的流量比以前更大、到达河道时间更快。从湖北宜昌到徐六泾(长江入海口水文站),沿江布设了两千多个排涝泵站,排涝能力总计可达19000立方米每秒。今年7月初以来,长江中下游持续降雨,沿江城镇、农田的许多泵站都投入了使用,洪水进入主河道的速度相比以前要快得多。

另一方面,1998年洪水后,长江流域防洪工程体系有了大幅提升,上游水库、下游堤防、蓄滞洪区等建设,为长江防御流域性大洪水提供保障。但这些水工程的调度运用也改变了洪水传播特性,比如水库下泄洪水会导致河道内传播速度加快。

这些变化意味着根据历史数据率设计的洪水预报模型、各种水文参数系数需要实时校正更新,洪水预报的难度比以前更大。

《中国科学报》:水文气象预报为防汛调度提供了怎样的帮助?

黄艳:现在水文气象预报技术手段有较大提升,预报模型更准确,特别是定量降雨预报的应用,可有效提高洪水预报精度,延长洪水预报的预见期。

以往预见期估算,主要依赖河道演进中洪水从上游传播到下游的时间,三峡入库洪水预报预见期为3天左右。采用定量降雨预报后,由于可以预报未来一周甚至10天长江流域内各段的降雨毫米数,将预报值输入数学模型,三峡入库洪水和下游各站的洪水过程,其预见期可延长至一周甚至更长。

水文预报精度的提高和预报预见期的增加,给防洪调度提供提了强有力的技术支撑。

《中国科学报》:长江流域有哪些水工程纳入了联合调度?

黄艳:2012年以来,长江流域纳入联合调度的的大型水工程不断增加,到2020年,纳入联合调度的水库、排涝泵站、蓄滞洪区等水工程共计101座。其中,仅中上游水库群就为流域防洪提供了大约400亿立方米容量,流域防洪能力显著提升。

2020年6月底至7月上中旬,在长江第1号洪水的调度中,以三峡为主,在金沙江、雅砻江等上中游水库群、洞庭湖水系和鄱阳湖水系等水库群的联合调度下,配合中下游部分洲滩民垸行蓄洪水,保证了长江中下游湖南岳阳的城陵矶站、鄱阳湖的湖口站不超保证水位。

防洪工程如洲滩民垸、排涝泵站也在本次统一调度中,为保障长江中下游的防洪安全起到了应有的作用。所以说,水工程是流域防大洪水的非常有利措施,联合精准调度是应对流域大洪水的关键有效手段。

《中国科学报》:上游、中游和下游的水库、泵站等水工程如何实现精准调度?

黄艳:精准预报和对未来防洪形势的判断非常重要。以1号洪水为例,洪水从三峡到城陵矶大概要2天。城陵矶保证水位是34.4米,城陵矶来水组成复杂,加上洞庭湖水系和区间洪水影响,7月上旬就发现城陵矶有超过保证水位的风险。

三峡水库为城陵矶防洪准备的库容在库水位145-158米之间,一般情况下,配合金沙江、雅砻江等梯级水库拦洪运用,可有效控制城陵矶水位不超过保证水位。这次防御1号洪水时,我们根据精准洪水预报和工程调度分析研判,采取了上游水库拦蓄、中游部分泵站限制排放、洲滩民垸行蓄洪运用等措施进行联合调度运用,城陵矶实际洪峰水位为34.34米,比保证水位34.40米低6公分。

1号洪水中,由于鄱阳湖水系来水大,湖口水位的调度最为关键。为保证湖口不超过22.50米的保证水位,我们通过精细调度,前有上游水库群联合拦洪,后用鄱阳湖区两百多个洲滩民垸,辅以限制农田排涝等措施,将湖口实际洪峰水位控制在22.49米,比保证水位22.50米仅仅低了1公分,真正做到了精细调度。

洲滩民垸的运用、限制农田排涝等势必会带来一定的经济损失,但保障人员生命安全是第一位,避免保护区堤防溃决导致的洪灾是将损失降至最低的关键。

《中国科学报》:从科学防汛角度,还有哪些工作需要提升?

黄艳:这次防汛调度也发现一些问题。比如需要加强洪水变化规律、预报模型优化、水位流量监测等方面基础研究和技术研发,提升洪水预报预警能力。水工程联合调度和应用方案也需要更加精细化,调度技术应该要更加智能化。

此外,防洪工程体系要补短板。为了最大化发挥洲滩民垸的行蓄洪能力,长江中下游的洲滩民垸需要好好梳理研究;长江中下游大多数蓄滞洪区的围堤、隔堤、安全区等建设不达标,蓄滞洪区建设也需要抓紧完善。

《中国科学报》:接下来的调度工作将如何开展?

黄艳:现在,长江上游2020年的2号洪峰已经形成。三峡水库前期拦洪水位较高,下游水位还未降低的情况下,上中游水库群还要在保障本流域防洪安全的前提下,继续配合三峡拦蓄洪水,这是所谓的“七下八上”,长江流域防洪正在面临严峻的考验。

现在调度一天一天甚至半天半天地搞,根据预报、预案精细化防洪,各河段严格错峰。以前一个调令管几天,现在一个调令最多撑24小时,有时甚至是12小时,分析越来越密集,调度越来越精细。

 
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