王 俊，程海云

（水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局，430010，武漢）

一、三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)用原則及近年蓄水情況

三峽水庫(kù)正常蓄水位175 m，汛期防洪限制水位145 m，枯季消落最低水位155m，相應(yīng)防洪庫(kù)容221.5億m3。按照國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的三峽試驗(yàn)性蓄水期現(xiàn)行調(diào)度方案 （《三峽水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度方案》，2009年10月）：汛末水庫(kù)興利蓄水時(shí)間不早于9月15日；蓄水期水庫(kù)水位實(shí)行分段控制，9月25日水位不超過(guò)153 m，9月30日水位控制在156～158 m之間，10月底可蓄至汛后最高水位；蓄水期控制壩前水位上升速度，逐步減小下泄流量，10月下旬蓄水期間，一般情況水庫(kù)下泄流量不小于6500m3/s。

2003年三峽工程進(jìn)入圍堰發(fā)電期,汛期按135 m水位運(yùn)行，枯季按139 m水位運(yùn)行。2006年汛后三峽工程進(jìn)入初期運(yùn)行期，汛后水位抬升至156 m，汛期按144～145 m運(yùn)行。2008年汛后，三峽水庫(kù)開(kāi)始實(shí)施試驗(yàn)性蓄水，9月28日開(kāi)始蓄水，11月 10日庫(kù)水位最高蓄至172.80m。2009年汛后，三峽水庫(kù)從9月15日繼續(xù)試驗(yàn)性蓄水，起蓄水位146.25 m，10月1日水位蓄至157.93 m，11月1日水位蓄至170.98 m，11月24日水位蓄至最高171.41m，相應(yīng)庫(kù)容距水庫(kù)蓄滿差35.6億m3。其中：9月中下旬（15—30日）共攔蓄水量68億m3，平均攔蓄流量4920m3/s；10月上旬?dāng)r蓄水量43億m3，平均攔蓄流量 4980m3/s；中旬?dāng)r蓄水量47億m3，平均攔蓄流量5400m3/s；下旬?dāng)r蓄水量 15 億m3，平均攔蓄流量 1600m3/s；11月水庫(kù)基本上維持進(jìn)出平衡。由于2009年蓄水期間遭遇洞庭湖、鄱陽(yáng)湖水系(以下簡(jiǎn)稱“兩湖”水系)嚴(yán)重枯水，為緩解長(zhǎng)江中下游枯水態(tài)勢(shì)，10月19日14時(shí)起實(shí)施了應(yīng)急蓄水調(diào)度，逐步加大三峽水庫(kù)下泄流量，10月19日加大至8000m3/s，24 日加大至 9000m3/s，27日再次加大至9500m3/s。與正常蓄水計(jì)劃相比，10月應(yīng)急加大下泄水量約36 億m3。

二、2009年三峽蓄水期長(zhǎng)江中下游低水位成因

2009年9月以后，受多方面因素綜合影響，洞庭湖、鄱陽(yáng)湖出現(xiàn)較歷史同期平均水位偏低4～5 m的枯水水情，湘江、贛江等江河中下游出現(xiàn)了歷史最低水位，對(duì)部分群眾生活、生產(chǎn)用水和湖區(qū)漁業(yè)、航運(yùn)、生態(tài)環(huán)境等造成一定影響。以下簡(jiǎn)要分析長(zhǎng)江中下游干流（以洞庭湖出口城陵磯站、鄱陽(yáng)湖出口湖口站為代表）、洞庭湖湖區(qū)（以湘陰、鹿角站為代表）、洞庭湖水系（以湘江湘潭站、長(zhǎng)沙站為代表）出現(xiàn)異常低水位的成因。

1.水情概況

2009年三峽水庫(kù)試驗(yàn)性蓄水期間，長(zhǎng)江流域降雨和來(lái)水量較多年同期均偏少。其中，洞庭湖、鄱陽(yáng)湖水系明顯偏少。

（1）降 雨

9月，長(zhǎng)江流域降雨量偏少30%。其中，長(zhǎng)江上游偏少，長(zhǎng)江中下游明顯偏少；洞庭湖水系偏少近60%，鄱陽(yáng)湖水系偏少近50%。10月，長(zhǎng)江流域降水量偏少近40%。其中，上游偏少近30%，中下游偏少50%；兩湖水系及長(zhǎng)江下游干流偏少50%～80%。

（2）徑 流

9月以后，長(zhǎng)江上游來(lái)水持續(xù)偏少。其中，9月偏少20%多，10月、11月均偏少近40%。洞庭湖四水合成流量9—11月偏少50%～60%；鄱陽(yáng)湖五河合成流量9、10月偏少50%，11月偏少20%。

（3）水 位

由于洞庭湖、鄱陽(yáng)湖水系來(lái)水量明顯偏少，長(zhǎng)江干流水位也偏低，致使洞庭湖、鄱陽(yáng)湖兩湖出口站水位明顯偏低。其中，城陵磯站10月平均水位偏低4.5 m，10月20日出現(xiàn)月最低水位21.61m，為歷史同期倒數(shù)第5位，但比多年年最低水位均值（18.69m）高2.92m；湖口水位10月平均水位偏低5.0m，10月29日最低出現(xiàn)8.59 m，為歷史同期倒數(shù)第2位，但比歷年年最低水位的均值（7.04m）高1.55m。

9月中旬以后，兩湖水系來(lái)水嚴(yán)重偏少，湘江、贛江下游水位持續(xù)消退，其中10月湘江湘潭來(lái)水與歷史同期相比偏少50%，長(zhǎng)沙月平均水位與歷史同期相比偏低3.62m，月內(nèi)長(zhǎng)沙水位迭創(chuàng)歷史新低（歷史年最低水位 25.15 m，2007年 12月 14日），分別為：25.05m（10 月 6日）、25.01m（10月 23 日）、24.87 m （10 月 31 日），11月再創(chuàng)新低（24.80m，11月26日）。贛江外洲10月來(lái)水也偏少50%，南昌月平均水位偏低3.64m；南昌站水位11月7日退至12.83 m，比歷史最低水位 （13.27 m，2009年 1月 23日）低0.44m，創(chuàng)歷史新低。

2.低水位成因分析

（1）長(zhǎng)江中下游干流

為分析2009年長(zhǎng)江中下游干流水位偏低的原因，對(duì)干流水位進(jìn)行了還原分析。假設(shè)三峽水庫(kù)不蓄水，采用現(xiàn)行作業(yè)預(yù)報(bào)中使用的數(shù)學(xué)模型，將三峽水庫(kù)入庫(kù)流量過(guò)程直接演算至中下游，推求不受蓄水影響的天然狀況水位過(guò)程。結(jié)果表明，由于上游及“兩湖”水系來(lái)水明顯偏少，導(dǎo)致干流水位偏低2～4 m （與正常情況相比）。其中，城陵磯站10月、11月平均水位分別偏低2.44 m、2.48 m，11月中旬偏低達(dá)2.88 m；湖口站10月、11月平均水位分別偏低 3.63 m、3.27 m，10月中旬偏低達(dá)3.89m。由此可見(jiàn)，上游及“兩湖”水系來(lái)水嚴(yán)重偏少，是導(dǎo)致中下游干流水位偏低的主要原因。

2009年三峽水庫(kù)蓄水期間，9月中下旬至10月中旬三峽水庫(kù)平均攔蓄流量5000m3/s左右，10月下旬平均攔蓄流量1600m3/s。分析表明，三峽水庫(kù)攔蓄水量導(dǎo)致干流水位的降低幅度為2m左右。其中，城陵磯站10月水位平均降低2.08 m，10月中旬平均降低2.42m；湖口站10月水位平均降低 1.34 m，10月中旬平均降低1.51m。因此，三峽水庫(kù)蓄水也是中下游干流水位偏低的重要原因。

三峽水庫(kù)蓄水后，長(zhǎng)江中下游水沙關(guān)系發(fā)生了明顯變化。近期荊江河道持續(xù)沖刷，特別是枯水河床沖刷，導(dǎo)致沙市水文站1991—2006年流量達(dá)到5000m3/s時(shí)水位下降約1 m左右。其中，2003—2006年下降約0.4 m。螺山站2000年以來(lái)中低水位流量關(guān)系變幅較小，年際水位流量線雖然有所擺動(dòng)，但無(wú)趨勢(shì)性變化。螺山以下河段漢口、大通等水文站，因距三峽較遠(yuǎn)，目前水位流量關(guān)系均未見(jiàn)系統(tǒng)性變化。因此，長(zhǎng)江中下游河道沖刷下切，特別是螺山以上河段有所下切也是近年干流枯季水位降低的因素之一。

應(yīng)該指出的是，由于在還原分析時(shí)已考慮了河道下切等下墊面因素的變化，因此，還原分析成果已基本包括了河道下切因素對(duì)干流水位的影響。

（2）湘江下游干流

河道斷面水位流量關(guān)系主要受兩大因素制約：斷面幾何條件和水力因素（水面比降）。一般而言，中高水位時(shí)，斷面水位流量關(guān)系主要受水力因素影響；而低水位時(shí)，主要受斷面條件控制。從點(diǎn)繪的湘潭站近20年低水部分的水位流量關(guān)系線可以看出，20世紀(jì)90年代以來(lái)（尤其是近10年），湘潭站水位流量關(guān)系軸線有明顯右移趨勢(shì)，綜合反映了河道下切等斷面因素的影響。在500～1000m3/s流量級(jí)時(shí)，同流量下水位下降幅度約1.7m。1999年以前湘潭站10月多年平均水位29.76 m、平均流量960m3/s，2009年10月湘潭流量約600m3/s左右、水位26.9 m左右；按湘潭站水位流量關(guān)系查算，來(lái)水偏少導(dǎo)致湘潭站水位偏低幅度約0.9m。來(lái)水偏少及河道變化累計(jì)影響約為2.6 m，由此推算，2009年10月湘潭站 “理想水位”約為27.2 m，與實(shí)際水位26.9 m僅相差0.3 m。因此，河床下切及來(lái)水偏少是造成2009年10月湘潭站水位異常偏低的根本原因。

分析還表明，長(zhǎng)沙站水位主要受湘江上游來(lái)水影響，當(dāng)城陵磯水位高于23m時(shí)，干流對(duì)長(zhǎng)沙水位才有一定的頂托影響。據(jù)近年蓄水期資料分析,湘潭站500～600m3/s流量級(jí)、城陵磯水位24m左右時(shí)，城陵磯站水位每下降1 m，影響長(zhǎng)沙站水位約0.2 m。從上節(jié)還原分析成果看，城陵磯站10月份平均水位的還原值（天然情況）約為24.4m，因三峽水庫(kù)蓄水平均降低城陵磯水位值為2.08m，據(jù)此推斷，三峽水庫(kù)蓄水導(dǎo)致長(zhǎng)沙水位偏低的影響量約為0.4m左右。因此，長(zhǎng)沙站水位異常偏低的原因，主要還是上游來(lái)水偏少及河道變化所致。因三峽水庫(kù)蓄水導(dǎo)致長(zhǎng)江干流偏低、進(jìn)而影響長(zhǎng)沙水位進(jìn)一步走低，只是長(zhǎng)沙站水位異常偏枯的原因之一，但其影響程度較為有限。

（3）洞庭湖湖區(qū)

三峽工程正常運(yùn)行后，受三峽水庫(kù)蓄水及清水下泄河道沖刷影響，干流水位下降，加之三口洪道淤積，將會(huì)減少三口洪道的分流作用。據(jù)近年資料分析，宜昌流量小于10000m3/s時(shí)，除松滋口西支（新江口站）不斷流外，其他入湖水道基本斷流。2009年10月上旬，隨著三峽水庫(kù)出庫(kù)流量的進(jìn)一步減小，除新江口站外，其余站基本斷流。同時(shí)，由于干流水位的降低，也加大了洞庭湖的出湖流量。受上述兩方面因素的共同影響，三峽水庫(kù)蓄水對(duì)洞庭湖湖區(qū)水位有較大影響。

為揭示長(zhǎng)江干流水位變化對(duì)洞庭湖區(qū)水位的影響，采用水動(dòng)力學(xué)模型對(duì)不同上下游邊界的組合條件進(jìn)行仿真模擬，即：假定不同的城陵磯水位、不同的湘江流量，分別模擬湖區(qū)及支流尾閭的水位變化（由于洞庭湖區(qū)來(lái)水組成十分復(fù)雜，假定資水、沅江、澧水及湖區(qū)流量為2009年實(shí)測(cè)來(lái)水）。綜合分析表明：三峽水庫(kù)蓄水對(duì)湖區(qū)水位的影響小于干流,且沿湖區(qū)向支流尾閭依次減小，其影響量在2m左右。以湘陰站（距城陵磯約100 km）、鹿角站（距城陵磯約 40 km）為例，2009年三峽水庫(kù)蓄水對(duì)其水位的平均降低值約為1.4 m、2.0m左右。

三、三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)用期長(zhǎng)江中下游水文情勢(shì)

9—10月為三峽水庫(kù)蓄水期，由于9月長(zhǎng)江上游來(lái)水量絕對(duì)量較大，因此蓄水期需供水矛盾主要集中在10月。按照 《三峽水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度方案》，一般情況下（即長(zhǎng)江上游和兩湖水系來(lái)水基本正常），9月15—30日三峽水庫(kù)需蓄水約70億m3，平均攔蓄能力約5000m3/s；10月需蓄水約145億m3（按10月底蓄滿計(jì)算），平均攔蓄能力約5400m3/s。按此估算，蓄水期中游干流水位 （以城陵磯為代表）較天然情況將平均降低2～3 m；11—12月水位可基本恢復(fù)到天然狀況；1—3月，由于三峽水庫(kù)補(bǔ)水，可平均抬高水位0.6～0.8 m。

受蓄水期長(zhǎng)江干流水位降低的影響，洞庭湖、鄱陽(yáng)湖湖區(qū)以及漢江等支流下游水位也將相應(yīng)地受到不同程度的影響，其影響量小于干流。一般情況下，三峽蓄水對(duì)洞庭湖區(qū)水位影響量為2m左右，且沿湖區(qū)向支流尾閭依次減??；干流水位越低，對(duì)湖區(qū)支流尾閭水位的影響程度將逐步減小。在來(lái)水基本正常、但時(shí)間分配上出現(xiàn)流量前低后高等特殊情況時(shí)，也可能會(huì)出現(xiàn)由于控泄流量過(guò)低而導(dǎo)致水位降低過(guò)快的情況，實(shí)際影響量可能會(huì)更大些。

綜上分析，三峽水庫(kù)正常蓄水運(yùn)用后，長(zhǎng)江中下游水文情勢(shì)將發(fā)生較大變化。具體表現(xiàn)為：中下游干流低水位出現(xiàn)時(shí)間提前，持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，年最低水位平均值略有抬高；三口洪道斷流時(shí)間提前，斷流天數(shù)增加；蓄水期間，長(zhǎng)江中下游干流、“兩湖”湖區(qū)及漢江等支流下游水位不同程度地受到三峽水庫(kù)蓄水影響。由于三峽水庫(kù)蓄水集中在9月中下旬和10月，蓄水量達(dá)220億m3，蓄水對(duì)中下游干流10月平均水位的影響量為2 m左右，即較天然情況偏低2 m左右（以城陵磯為例）。在來(lái)水偏少的年份，因來(lái)水偏少導(dǎo)致的水位偏低與三峽水庫(kù)蓄水影響相疊加，中下游干流低水位情勢(shì)將會(huì)更為突出。隨著長(zhǎng)江中下游干流河道沖刷進(jìn)程的進(jìn)一步發(fā)展，尤其是螺山以下河道下切影響的逐步顯現(xiàn)，三峽水庫(kù)蓄水期對(duì)干流及湖區(qū)水位的綜合影響將進(jìn)一步加大。

四、對(duì)策與建議

1.全面認(rèn)識(shí)三峽工程的地位和作用

三峽工程是治理開(kāi)發(fā)和保護(hù)長(zhǎng)江的關(guān)鍵性工程，其主要任務(wù)是防洪、發(fā)電、航運(yùn)。隨著流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，以及新時(shí)期治江思路的不斷深化和完善，三峽工程將被賦予改善生態(tài)環(huán)境等更多新要求。因此，按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，應(yīng)全面審視和科學(xué)認(rèn)識(shí)三峽工程的基本定位，合理運(yùn)用好三峽水庫(kù)，不僅發(fā)揮其巨大的防洪、發(fā)電和航運(yùn)效益，同時(shí)也有效發(fā)揮其生態(tài)效益，使綜合效益最大化。

2.進(jìn)一步完善三峽水庫(kù)調(diào)度方案

正常情況下，三峽水庫(kù)蓄水與中下游用水矛盾并不十分突出。但當(dāng)上下游來(lái)水都偏少時(shí)，必須統(tǒng)籌協(xié)調(diào)三峽水庫(kù)蓄水與中下游用水矛盾，充分發(fā)揮三峽水庫(kù)的綜合效益。一方面，盡可能降低蓄水影響。目前階段，應(yīng)重點(diǎn)優(yōu)化蓄水期各旬月下泄流量及使用條件 （干流水位越低，對(duì)湖區(qū)水位的影響程度將逐步減?。?，盡可能降低蓄水對(duì)洞庭湖、鄱陽(yáng)湖湖區(qū)水位影響。另一方面，由于下泄流量的提高，將可能影響水庫(kù)蓄水，因此，在保障防洪安全的前提下，也應(yīng)盡可能在9月多蓄水。目前階段，可重點(diǎn)研究進(jìn)一步提前蓄水時(shí)間、提高9月底蓄水位限制值等問(wèn)題。同時(shí)，應(yīng)抓緊開(kāi)展生態(tài)調(diào)度目標(biāo)及量化指標(biāo)研究，使三峽水庫(kù)蓄水調(diào)度更加科學(xué)合理。

3.進(jìn)一步加強(qiáng)水資源統(tǒng)一管理

三峽水庫(kù)蓄水期，由于長(zhǎng)江干流水位降低，“兩湖”水系支流尾閭水位也受到一定程度的影響。一方面，應(yīng)加強(qiáng)支流工程措施的可行性研究，提高當(dāng)?shù)赜盟Ｕ纤?；同時(shí)，也要加強(qiáng)干流與支流水量的統(tǒng)一調(diào)度，科學(xué)合理地利用水資源。例如，2009年三峽水庫(kù)蓄水期間，由于“兩湖”水系來(lái)水明顯偏少，湘贛沿線出現(xiàn)用水緊張局面，為此實(shí)施了應(yīng)急調(diào)度，加大三峽水庫(kù)下泄流量。本次應(yīng)急調(diào)度對(duì)降低三峽水庫(kù)蓄水對(duì)湖區(qū)的影響起到一定作用，但對(duì)緩解湘贛沿線用水緊張作用有限。以城陵磯為例，平均抬高水位0.34 m（10月下旬—11月上旬），最大抬高 1.6 m（22.37 m，11月 4日），對(duì)應(yīng)影響長(zhǎng)沙水位0.1 m左右，與加大湘潭站流量100m3/s的效果基本相當(dāng)。因此，必須根據(jù)受影響區(qū)域的影響程度及實(shí)際效果，從流域整體利益出發(fā)，統(tǒng)籌安排、科學(xué)調(diào)度水資源。三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)用后，三口洪道斷流時(shí)間將提前，斷流天數(shù)將增加，可能會(huì)對(duì)沿岸生產(chǎn)、生活、生態(tài)等產(chǎn)生不利影響，應(yīng)研究相應(yīng)的綜合措施 （包括工程措施），以緩解當(dāng)?shù)馗鞣矫嬗盟墓┬杳堋?/p>

4.研究影響并及早制定對(duì)策

三峽水庫(kù)正常蓄水運(yùn)用后，長(zhǎng)江中下游水文情勢(shì)將發(fā)生較大變化，干流低水位出現(xiàn)時(shí)間提前、持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)等情況將成為常態(tài)，并可能產(chǎn)生一定的次生影響。因此，要深入研究這些次生影響及相應(yīng)對(duì)策；同時(shí)，各級(jí)政府部門也要提早制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，并進(jìn)一步加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)。

[1]葛守西.現(xiàn)代洪水預(yù)報(bào)技術(shù)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2002.

[2]林三益.水文預(yù)報(bào)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2001.