氣候變化下的三峽水庫(kù)防洪調(diào)度研究

李健壯 王影

近年來(lái)，全球氣候變化致使極端水文事件頻繁發(fā)生，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成了極大威脅。為防范極端水文事件引發(fā)的防洪風(fēng)險(xiǎn)，必須推進(jìn)防洪體系建設(shè)及優(yōu)化資源配置。作為長(zhǎng)江流域關(guān)鍵性骨干工程，三峽水利樞紐是長(zhǎng)江流域防洪體系中不可或缺的一部分，在長(zhǎng)江流域乃至全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位。氣候因素是影響三峽水庫(kù)運(yùn)行的一項(xiàng)關(guān)鍵因素，氣候變化會(huì)一定程度上影響流域徑流總量及年內(nèi)分布。自三峽水庫(kù)建庫(kù)以來(lái)，長(zhǎng)江上游流域干流、各支流降水特征的變化對(duì)徑流過(guò)程造成影響，水庫(kù)來(lái)水特征的轉(zhuǎn)變對(duì)三峽水庫(kù)調(diào)度方式的適用性帶來(lái)較大考驗(yàn)。另外，氣候變化引發(fā)的高溫干旱、強(qiáng)降雨、大洪水等，對(duì)三峽水庫(kù)供水、蓄水、防洪、調(diào)度等都提出了更為嚴(yán)格的要求。《三峽工程水庫(kù)調(diào)度關(guān)鍵期流域氣候特征及預(yù)測(cè)方法》一書對(duì)三峽水庫(kù)調(diào)度的汛期、蓄水期、供水期、消落期4個(gè)關(guān)鍵期降水時(shí)空分布特征進(jìn)行了全面系統(tǒng)闡釋。

《三峽工程水庫(kù)調(diào)度關(guān)鍵期流域氣候特征及預(yù)測(cè)方法》共6章，第1章長(zhǎng)江流域地理氣候概況，對(duì)自然地理環(huán)境概況、長(zhǎng)江流域氣候概況、流域主要水利工程等進(jìn)行了闡述;第2章汛期氣候特征及主要影響因子，對(duì)汛期氣溫時(shí)空分布特征、汛期降水時(shí)空分布特征、暴雨日數(shù)時(shí)空特征等進(jìn)行了分析;第3章蓄水期氣候特征及環(huán)流分析，對(duì)蓄水期氣溫空間分布特征、蓄水期降水時(shí)空分布特征、蓄水期長(zhǎng)江上游連陰雨特征等進(jìn)行了分析;第4章供水期、消落期氣候特征，對(duì)供水期、消落期氣溫空間分布特征，供水期、消落期降水時(shí)空分布特征等進(jìn)行了分析;第5章長(zhǎng)江上游干濕季節(jié)轉(zhuǎn)換特征分析，對(duì)金沙江流域雨季開始時(shí)間及環(huán)流特征、金沙江雨季結(jié)束時(shí)間及環(huán)流特征、長(zhǎng)江上游首場(chǎng)強(qiáng)降水時(shí)間及環(huán)流特征等進(jìn)行了分析;第6章長(zhǎng)江流域氣候預(yù)測(cè)方法及應(yīng)用，對(duì)延伸期預(yù)報(bào)方法及應(yīng)用、動(dòng)力與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合預(yù)測(cè)方法及應(yīng)用等進(jìn)行了探討。

根據(jù)《三峽工程水庫(kù)調(diào)度關(guān)鍵期流域氣候特征及預(yù)測(cè)方法》一書的觀點(diǎn)，氣候變化對(duì)三峽水庫(kù)調(diào)度的影響主要可分為兩大方面：一方面是流域氣候變化致使降水量、氣溫發(fā)生變化，由此導(dǎo)致流域徑流量變化，進(jìn)一步引發(fā)三峽來(lái)水的變化，對(duì)水庫(kù)調(diào)度方式帶來(lái)較大影響。另一方面是氣候變化引發(fā)極端天氣、特殊水文事件，對(duì)水庫(kù)調(diào)度也帶來(lái)較大考驗(yàn)。為此，應(yīng)當(dāng)對(duì)三峽水庫(kù)來(lái)水變化情況開展全面深入分析，并整合極端事件對(duì)調(diào)度運(yùn)行的影響，進(jìn)而為氣候變化下三峽水庫(kù)調(diào)度工作有序開展奠定基礎(chǔ)。首先，近年來(lái)頻發(fā)的極端豐枯水現(xiàn)象，很大程度上加大了預(yù)報(bào)工作的難度，相同精度范圍預(yù)報(bào)下，極端來(lái)水致使的預(yù)報(bào)流量誤差與洪水量級(jí)呈正相關(guān)關(guān)系。極端來(lái)水下的預(yù)報(bào)調(diào)度受不可預(yù)見程度提升的影響，很大程度上加大了極端洪水的防洪調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)，并為極端干旱中的蓄水帶來(lái)一定難度。其次，近年來(lái)頻發(fā)的極端天氣事件對(duì)長(zhǎng)江中下游也造成一定影響，主要表現(xiàn)為極端強(qiáng)降雨、強(qiáng)對(duì)流天氣引發(fā)的次生災(zāi)害。通過(guò)《三峽工程水庫(kù)調(diào)度關(guān)鍵期流域氣候特征及預(yù)測(cè)方法》可了解到，長(zhǎng)江中下游的極端天氣對(duì)水庫(kù)蓄水、防洪等工作帶來(lái)更大挑戰(zhàn)，加之長(zhǎng)江中下游范圍廣，沿江城市迅速發(fā)展，突發(fā)事件增多，隱患加大，由此對(duì)水庫(kù)應(yīng)急調(diào)度提出了更為嚴(yán)格的要求。

鑒于氣候變化對(duì)三峽水庫(kù)防洪調(diào)度帶來(lái)的影響，為切實(shí)減少并盡量避免這些影響，現(xiàn)提出以下幾點(diǎn)應(yīng)對(duì)策略。第一，開展好預(yù)報(bào)工作。首先，出現(xiàn)極端天氣時(shí)，水文預(yù)報(bào)人員應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)水雨情，對(duì)三峽入庫(kù)流量預(yù)報(bào)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，并結(jié)合實(shí)時(shí)流量預(yù)報(bào)制定水庫(kù)調(diào)度方案，保障水庫(kù)安全有序運(yùn)行。與此同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)江上游地區(qū)極端天氣的有效應(yīng)對(duì)，應(yīng)提升三峽入庫(kù)流量預(yù)報(bào)水平，汛期推進(jìn)上游地區(qū)分區(qū)預(yù)報(bào)工作，為極端天氣下三峽水庫(kù)調(diào)度提供有力保障。另外，在每場(chǎng)洪水過(guò)后，水文預(yù)報(bào)人員應(yīng)開展好預(yù)報(bào)分析工作，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為今后預(yù)報(bào)工作提供依據(jù)。其次，加強(qiáng)對(duì)三峽水情遙測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用。作為三峽水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)有序運(yùn)行的重要保障，三峽水情遙測(cè)系統(tǒng)可為三峽水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)及時(shí)采集一系列氣象、水雨情等信息。相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該系統(tǒng)的應(yīng)用，提升預(yù)報(bào)精度，延長(zhǎng)預(yù)見期，進(jìn)一步為三峽水庫(kù)調(diào)度提供有力的決策支持。第二，依托金沙江梯級(jí)水庫(kù)支持三峽水庫(kù)調(diào)度。金沙江梯級(jí)水庫(kù)汛期攔蓄可對(duì)三峽水庫(kù)入庫(kù)洪水進(jìn)行有效削減，很大程度上影響著三峽水庫(kù)的運(yùn)行方式。為此，可從補(bǔ)償調(diào)度時(shí)間、空間兩方面著手，依托金沙江梯級(jí)水庫(kù)支持三峽防洪調(diào)度。第三，開展好風(fēng)險(xiǎn)分析工作。對(duì)于相關(guān)降水過(guò)程，如暴雨中心距離三峽水庫(kù)偏近，暴雨洪水預(yù)見期偏短，加大了預(yù)報(bào)工作的難度，在制定三峽水庫(kù)調(diào)度決策過(guò)程中，應(yīng)有效考慮預(yù)留部分調(diào)節(jié)庫(kù)容，為實(shí)時(shí)調(diào)度預(yù)留必要的調(diào)度空間。

作者簡(jiǎn)介：李健壯（2003—），男，安徽合肥人，安徽省合肥市肥西實(shí)驗(yàn)中學(xué)學(xué)生

王影（1981—），女，安徽合肥人，安徽省合肥市肥西實(shí)驗(yàn)中學(xué)教師，主要從事地理教學(xué)與研究工作