长江流域水工程联合调度方案的实践与思考——2020年防洪调度

黄 艳

(水利部长江水利委员会，湖北 武汉 430010)

长江流域暴雨洪水频发，洪水威胁沿岸防洪保护区。经过多年的防洪建设，逐步形成了以堤防为基础、三峡工程为骨干、干支流水库、蓄滞洪区和河道整治相配合的防洪工程体系[1]。长江上游水库群预留了大量库容，除承担本流域防洪任务外，还配合三峡水库分担中下游地区防洪任务。长江中下游支流水库主要承担所在流域尾闾防洪。长江流域水库群在长江防洪中可发挥主动防洪“王牌”作用，极大地改善了流域整体防洪形势，可确保标准内洪水的防洪安全。同时，长江中下游布局了46处蓄滞洪区，可蓄纳洪水约591亿m3，可作为防洪的最后一道屏障“底牌”，有力保障了长江中下游遭遇超标准洪水时的防洪安全。随着经济社会的发展，防洪要求也越来越高，仅有水工程作为“硬件”保障还不够，还需要辅以流域实时防洪调度管理中重要的非工程措施——水工程联合调度。自2007年汛期发布三峡水库第一张调令至今，长江流域逐步发展和实践了以三峡水库为核心，干支流控制性水库群、蓄滞洪区、河道(洲滩民垸)、排涝泵站等水工程的联合防洪调度，不仅完善了水工程调度方案和技术体系，并逐步构建了以方案为基础、以预报为支撑、以专家会商为决策支持的水工程联合防洪调度管理模式。

在开展大量调度专题研究并取得丰硕成果的基础上，2012年开始，长江水利委员会组织编制了年度长江流域水工程联合调度运用方案。随着研究的深入和水工程建设的推进，纳入联合调度的水工程范围逐年扩展，并结合实际洪水的调度经验，不断修订并细化工程联合调度运用方式、拓展水工程调度目标，从单一防洪为主到在确保防洪安全的前提下统筹考虑生态、发电、航运等多目标调度需求，使调度方案日趋完善。2020年长江流域发生流域性大洪水，在2020年长江流域水工程联合调度运用计划的指导下[2]，通过水工程联合调度，成功抵御了干流5次编号洪水，指导了多条支流的防洪调度，保障了2020年长江流域性大洪水防御取得决定性胜利。但是，在调度实践中，需同时面对工程超标准运用风险和洪水淹没造成人员转移和财产损失的两难境地，暴露出编制的调度方案与实时调度实践需求还存在一定不协调，还需要进一步完善和细化，以更好地指导实时调度。

本文以2020年5次编号洪水的调度情况为例，系统梳理流域防洪工程联合调度的关键点，剖析了对调度方案的拓展应用实践和考量，探讨总结了面对流域性大洪水复杂情况的水工程联合调度经验，为进一步完善水工程联合调度运用计划提出思考和建议。

1 纳入联合调度的长江流域防洪工程

根据《长江流域综合规划(2012-2030年)》及《长江流域防洪规划》的总体布局，长江流域逐步建成以堤防为基础，三峡工程为骨干，干支流水库、蓄滞洪区、河道整治相配合，平垸行洪、退田还湖、水土保持等工程措施与非工程措施相结合的综合防洪减灾体系。长江上游干支流已建成三峡、溪洛渡、向家坝、乌东德等一大批防洪控制性水库，是长江防洪体系的重要工程。

水工程联合调度是流域实时防洪调度管理中重要的非工程措施[3]，《长江防御洪水方案》[4]和《长江洪水调度方案》[5]根据流域规划和沿江地区经济社会发展状况，对规划的防洪工程体系布局和洪水调度防御工作总体安排做了相应完善，从规划设计的偏安全角度出发拟定了水工程运用方案，这些方案在实际调度中存在一定的优化空间。为优化水库由单库设计向联合调度转变的调度方式，有效指导水库群实时调度，自2012年起，长江水利委员会(以下简称“长江委”)每年组织编制年度水库群联合调度方案，确定水库群联合调度的原则、目标、方案和调度权限。此后，联合调度的深度和广度不断拓展，自2012年起到2018年，纳入联合调度的水库数量由最初的10座(2012年)，逐步扩展到17座(2013年)、21座(2014～2016年)、28座(2017年)和40座(2018年)，2019年首次将调度对象扩展至水库、泵站、涵闸、引调水工程、蓄滞洪区，数量达到100座，范围由长江上游逐步扩展至长江上中游最后至全流域。调度目标也从防洪为主向蓄水、水资源、生态等多目标扩展，逐步实现了水库群联合调度统一管理机制。

2020年5月，金沙江下游控制性水库乌东德水电站第二阶段蓄水至945.00 m通过验收，成为被新纳入到2020年度长江流域水工程联合调度运用计划的控制性水工程，纳入联合调度的水工程总数达到101座，其中，控制性水库41座(见图1)，总防洪库容598亿m3；蓄滞洪区46处，总蓄洪容积591亿m3；排涝泵站10座，总排涝能力1 562 m3/s；引调水工程4项，年设计总引调水规模241亿m3。此外，还有一些水库工程虽未纳入联合调度运用计划，但具有一定防洪能力，如嘉陵江支流涪江武都水库、西河升钟水库等，在2020年洪水调度实践中也参与了联合调度，有效拦蓄和调节了嘉陵江流域洪水，为嘉陵江流域防洪和配合三峡水库对长江中下游防洪发挥了积极作用。

2 长江流域水工程防洪联合调度方案

流域防洪遵循“蓄泄兼筹，以泄为主”的原则，统筹上下游，协调左右岸，兼顾干支流，根据洪水发展进程，针对防洪保护对象需求，按照一定的原则和次序联合调度相关防洪工程。实时防洪调度时往往根据实际防洪形势的发展、防洪保护对象的需求等来确定工程的组合和调度方式。水库作为调蓄洪水最为灵活有效的“王牌”，在洪水调度全周期承担主动防洪任务。随着洪水态势的不断发展，依次考虑河道堤防超高运用、洲滩民垸行蓄洪水、沿江排涝泵站限排入江，尽可能降低河道洪水位，减轻防洪压力；当洪水仍然较大，上述工程运用后河道水位仍将上涨并超过防洪对象控制断面安全控制水位(一般为保证水位)时，蓄滞洪区作为保障重点地区防洪安全的“底牌”将被启用，有计划地分洪蓄纳超额洪水，降低河道水位至安全范围之内，以牺牲局部利益保护重要防洪保护对象的安全。下面章节从单类工程之间的联合调度和基于洪水发展进程，针对防洪保护对象的联合调度，即工程类别和防洪保护对象“一纵一横”两个角度，分析水工程联合调度方式及其在长江流域防洪中所起的作用。

图1 纳入2020年长江流域水工程联合调度运用计划的水库群Fig.1 Reservoirs included in the joint operation program of water projects of Changjiang River Basin in 2020

2.1 按工程类别考虑的联合调度方式

2.1.1以三峡水库为核心的水库群联合调度

目前，长江上游水库群已基本形成1个核心(三峡水库)、3个骨干(乌东德、溪洛渡和向家坝水库)、5个群组(金沙江中游群、雅砻江群、岷江群、嘉陵江群、乌江群)的防洪布局[6]，防洪库容合计约387亿m3；长江中游清江、洞庭湖水系、鄱阳湖水系、汉江等形成了4个中游水库群组，防洪库容209亿m3，共同组成长江上中游防洪调度水库群。三峡水库位于长江上中游交界处，控制了流域近100万km2的流域面积，长江中游重要控制站螺山站超过50%以上洪水主要来自于宜昌以上。以三峡水库(防洪库容221.5亿m3)为核心的水库群对中下游防洪调度至关重要，特别是受目前区内经济社会发展和蓄滞洪区建设不达标等因素的影响，大部分蓄滞洪区运用较为困难，而水库调度灵活，部分库容可反复利用，对流域防洪更加主动和重要。

长江流域干支流洪水遭遇复杂，按照联合调度方案，当长江中下游发生大洪水时，三峡水库联合上游金沙江、雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江等干支流的水库，以及清江、洞庭湖支流的水库，以沙市、城陵矶等防洪控制站水位为主要控制目标，实施防洪补偿调度。考虑到各支流来水与干流洪水的遭遇特性，结合自身流域的防洪任务和在配合三峡水库对长江中下游防洪中的作用，长江上中游水库群联合调度时投入使用次序原则为：长江上游先利用雅砻江与金沙江中游梯级水库拦洪水，再动用金沙江下游梯级，必要时动用岷江、嘉陵江、乌江梯级水库防洪库容[7-8]；长江中游清江、洞庭湖四水、汉江、鄱阳湖五河水库群在满足本流域防洪要求的前提下，与三峡水库相机协调调度，避免干流拦蓄与支流泄水腾库矛盾出现，加重干流防洪压力。

2.1.2蓄滞洪区联合调度

按照长江流域防洪总体布局，长江中下游的荆江地区、城陵矶附近区、武汉附近区、湖口附近区、滁河等地区共安排了46处蓄滞洪区，蓄洪容积分布如图2所示。三峡水库建成后，荆江分洪区运用几率达到100 a一遇；但由于其在长江流域防洪中的地位十分重要，是防御荆江地区遇类似1870年特大洪水的重要措施，分洪区内的建设与管理相对完善、运用条件相对较好，确定其为唯一的重点蓄滞洪区。除荆江分洪区以外的其他蓄滞洪区按使用几率分为重要、一般和保留区3类，根据洪水发展态势和蓄滞洪区可动用情况依次启用。

图2 蓄滞洪区蓄洪容积分布Fig.2 Distribution of flood storage volume of flood storage and detention areas

2.1.3排涝泵站联合调度

长江中下游现有沿江排涝泵站共2 629座，设计流量共19 401.3 m3/s。其中，设计流量在10～50 m3/s的泵站有411座，总设计流量为7 904.3 m3/s；设计流量大于50 m3/s的泵站有61座，总设计流量为6 202.3 m3/s。按照联合调度方案，在长江中下游高水位的防汛紧张时期，需对城陵矶、湖口附近河段农田涝片排涝泵站统一调度，合理限制对江对湖排涝。

2.1.4洲滩民垸联合调度

1998年大水后，对长江中下游干堤之间严重阻碍行洪的洲滩民垸、洞庭湖区及鄱阳湖区部分洲滩民垸进行了平垸行洪、退田还湖建设，共平退圩垸1 400余处，动迁人口约240万人，恢复调蓄容积约160亿m3。根据《长江防御洪水方案》《长江洪水调度方案》，长江中下游洲滩民垸和汉江中下游、洞庭湖四水、鄱阳湖五河的分蓄洪民垸有关堤防根据其相应运行水位进行运用。经圩垸平退和联圩并圩后，目前长江中下游干流河道内仍有洲滩民垸406个，洲上人口约130万人，总面积约2 500 km2；洞庭湖区、鄱阳湖区还有万亩以下圩垸133个，人口约60万人。遇大洪水时洲滩民垸应按照启用条件及时运用行蓄洪水。

2.2 重点防洪保护河段的水工程联合调度方式

保障防洪保护对象安全是水工程联合调度的目标，因此，实际调度中，防洪需求是选取需要参与调度的水工程并形成联合调度方案的触发条件。长江流域干流防洪保护对象自上而下主要划分为：主要依靠水库的川渝河段；需要水库、洲滩民垸、排涝泵站、蓄滞洪区等多种水工程参与联合调度的长江中下游，包括荆江河段、城陵矶河段、武汉河段、湖口河段和其他支流河段等，当蓄滞洪区运用后仍不能控制水位上涨，则适当抬高干流1级及2级堤防运行水位，保障重要保护对象防洪安全。若堤防发生溃口等重大险情，应及时预警，做好人员转移。

各河段工程联合调度方式如下。

2.2.1川渝河段

川渝河段的防洪任务为提高宜宾、泸州主城区的防洪标准至50 a一遇，提高重庆主城区的防洪标准至100 a一遇，主要由溪洛渡、向家坝水库承担；必要时，梨园、阿海、金安桥、龙开口、鲁地拉、观音岩、锦屏一级、二滩、紫坪铺、瀑布沟、亭子口等水库配合溪洛渡、向家坝水库对川渝河段洪水实施拦洪错峰，控制宜宾、泸州、重庆主城区河段流量不超过河道安全泄量。

2.2.2荆江河段

荆江河段防洪标准为100 a一遇，同时对遭遇1 000 a一遇或类似1870年洪水，联合调度堤防、水库、蓄滞洪区，保证荆江两岸干堤防洪安全，防止发生毁灭性灾害。其调度方式为：当荆江河段发生洪水时，应充分利用河道下泄洪水；当荆江河段发生100 a一遇以下洪水时，控制沙市水位不超过44.50 m；当荆江河段发生100 a一遇以上、1 000 a一遇以下洪水时，利用三峡等水库联合拦蓄洪水，控制枝城最大流量不超过80 000 m3/s，并视实时水情工情，配合蓄滞洪区、排涝泵站运用，控制沙市水位不超过45.00 m；当发生1 000 a一遇或以上洪水时，调度三峡及上游水库群，结合荆江分洪区等蓄滞洪区运用，保障荆江河段防洪安全。

2.2.3城陵矶河段(含洞庭湖)

长江中下游干流的防洪任务为总体达到防御1954年洪水，减少分洪量和蓄滞洪区的使用几率，当城陵矶地区发生洪水时，充分利用河湖泄蓄洪水，上游水库群结合所在河流防洪任务，实施与三峡水库同步拦蓄洪水的调度方式，适当控制水库下泄，控制莲花塘站水位不超过34.40 m。其中溪洛渡、向家坝水库等上游梯级水库，结合本流域防洪需求，根据三峡水库预报水情实施控泄，削减进入三峡水库的洪峰或减少入库洪量。当三峡水库水位达到158.00 m且上游水库群配合三峡运用库容运用至相当程度，而城陵矶水位仍然继续上涨时，视沙市站水位(以44.50 m为判别条件)及汉口站水位(以29.00 m为判别条件)，同时满足低于判别条件水位时，可采取河段抬高水位强迫行洪的方式，控制城陵矶水位不超过34.90 m；若水位继续上涨或沙市、汉口水位不满足低于44.50，29.00 m时，则按照重要、一般、保留的顺序依次运用蓄滞洪区，保障城陵矶河段防洪安全。

2.2.4武汉河段

通过上游水库群联合调度，武汉河段洪水仍然较大时，为减少武汉河段分洪量和蓄滞洪区使用几率，相机启用丹江口、陆水等水库拦洪。当汉口站水位超过29.00 m时，排涝泵站服从统一调度，水位达到29.50 m并预报继续上涨时，视长江、汉江水情和超额洪量大小，运用杜家台等蓄滞洪区蓄纳洪水，控制汉口站水位不超过29.73 m(保证水位)。

2.2.5湖口河段(含鄱阳湖)

鄱阳湖水系水库防洪调度在满足本流域防洪要求的前提下，与干流防洪调度相协调。当三峡水库对长江中下游防洪调度时，若鄱阳湖水系来水不大且预报不会发生大洪水时，水库群相机配合调度，减少入湖洪量。当湖口站水位超过22.00 m时，排涝泵站服从统一调度，水位达到22.50 m并预报继续上涨时，相机运用康山等蓄滞洪区蓄纳洪水，控制湖口站水位不超过22.50 m。

2.2.6湖口以下河段

湖口以下至大通河段防洪以大通水位为控制条件，当大通水位达到17.10 m并预报继续上涨，相机依次运用河段内长江干堤之间双退、单退及剩余洲滩民垸行蓄洪水，控制大通水位不超过17.10 m。

2.2.7其他支流

2020年水工程年度联合调度计划纳入了汉江中下游、滁河、青弋江水阳江的防洪调度方式。其他支流一般在流域洪水调度方案中体现。

汉江中下游发生洪水时，丹江口水库作为防洪骨干工程，按照预报预泄、补偿调节、分级控泄的原则实施防洪调度，航电枢纽降低水位运行，避免影响洪水调蓄和下泄。沙洋站、潜江站、仙桃站、汉川站水位分别达到44.50，39.60，35.10，29.00 m并预报继续上涨时，启用附近洲滩民垸破圩行洪；仙桃站、汉川站水位分别达到36.20，31.70 m并预报继续上涨时，启用杜家台蓄滞洪区分洪。

滁河流域发生洪水时，调度控制闸站，利用分洪道、河湖蓄泄洪水，相机运用蓄滞洪区分蓄洪水。

水阳江流域发生洪水时，充分发挥港口湾等水库拦蓄错峰的作用，保证下游宁国市、宣城市等城镇的防洪安全，适当提高河道、湖泊堤防的运用水位，相机运用一般圩垸分蓄洪水。视水阳江、青弋江水情，适当挖掘青弋江分洪道分洪潜力，分泄青弋江上游洪水入长江，减轻水阳江下游顶托影响和防洪压力，保证重要保护对象的安全，减轻洪灾损失。

3 水工程联合防洪调度方案运用的不确定性分析

长江流域防洪调度目标需要通过防洪工程的联合调度运用来实现，联合调度方案中确定了调度的基本原则和方式，但在实际调度中仍面临工程运用条件受限、江湖河道关系变化等多种问题，影响防洪调度决策[9]。

3.1 三峡水库兼顾对城陵矶防洪的库容控制

在实际调度中，洪水发生时间及地区组成往往与调度方案制定时采用的典型或设计洪水不匹配，这就需要在实时调度中对调度方案的运用要有基于风险管理理念的考量[10]。例如，三峡水库158.00 m以下库容是可以兼顾城陵矶和荆江河段防洪的库容。但是，三峡水库水位达到158.00 m后原则上将转为对荆江防洪，在158.00 m以后是否就停止对城陵矶防洪，换言之水库仍有较大库容情况下将洪水放下去任由城陵矶河段(湖北、湖南)采取分洪措施，是现实中较难做到的。但是由于水文预报的不确定性，158.00 m以上库容本身是预留给荆江防洪的，若使用后将增加对荆江的防洪风险，也是决策中需要充分考虑的。

此外，即使河道水位已经达到洲滩民垸的使用条件，但是考虑到分洪溃口后产生的大量损失，很多地方政府仍然有让堤防“顶一顶”的期望或者做法。因此，在实时调度中，对防洪工程既定调度方案的运用需充分考虑当时的防洪形势和对未来洪水情势、风险等的预判以及实际调度运用中存在的制约因素，适时调整水工程调度方式。

3.2 蓄滞洪区及洲滩民垸运用难度大

长江中下游安排的46处蓄滞洪区大部分未建闸，无法做到及时及量分洪，分洪效率低；同时大部分蓄滞洪区由于安全建设滞后，部分围堤、隔堤尚未达标，一旦分洪影响巨大，增加了部分蓄滞洪区分洪启用的决策难度。如洪湖蓄滞洪区东分块(重要蓄滞洪区)与中分块(一般蓄滞洪区)之间的腰口隔堤、以及中分块与西分块(保留蓄滞洪区)之间的螺山隔堤均尚未建成，洪湖东分块一旦运用相当于洪湖蓄滞洪区整体运用，淹没土地面积超过2 800 km2，损失巨大。此外，洲滩民垸内人民生产生活建设渐成规模，同样存在启用难度较大的问题。因此，实际调度中在水库工程仍有一定库容的情况下，蓄滞洪区运用是调度的难点。

3.3 水库群防洪调度的协调问题

水库群联合调度存在两个方面的协调问题：① 洪水发展过程中如何协调预留库容与使用库容的问题，② 如何协调调洪运用的洪水资源化问题。

根据总体规划要求，上游部分干支流水库除承担本河流(河段)的防洪任务外，还应预留部分库容配合三峡水库对长江中下游发挥防洪作用，防洪库容的预留和释放应与洪水发展过程密切相关，主汛期应预留必要的库容应对可能洪水，汛期末段来水呈衰退趋势后可逐步释放防洪库容。基于此，规划对长江上游干支流水库采取分期分类预留防洪库容，并结合洪水遭遇情况采取库容逐步释放蓄水方式运用。因此，如何在防洪中兼顾蓄水，在编制的调度计划中原则上为：仅配合三峡水库运用的水库如金沙江中游梯级、雅砻江梯级等，一旦拦洪蓄上去，可以不一定泄下来；其他兼顾本流域防洪和配合三峡水库对长江中下游防洪的梯级，如金沙江下游(溪洛渡、向家坝)、嘉陵江、清江、洞庭湖水系水库等，应在留足本流域防洪库容需求的情况下配合三峡水库拦洪量或削减洪峰流量。以溪洛渡、向家坝水库为例，两库共有防洪库容55.53亿m3，兼顾川渝河段和配合三峡水库双重任务，而对川渝河段防洪需要预留29.6亿m3(其中含14.6亿m3对宜宾、泸州防洪)。鉴于洪水预报的不确定性及对未来趋势预判的难度，水库群的调度难点在于配合三峡水库的库容应该使用多少、留多少。

3.4 江湖关系持续变化，河道洪水流量关系复杂

受上游水沙条件变化影响，长江中下游干流河道存在明显的冲刷下切现象。洞庭湖三口河道与长江干流河道冲刷幅度不匹配，从长江分泄入洞庭湖的洪水水量减少，加之南洞庭湖洪道等泥沙淤积，降低了河道泄洪能力，洞庭湖调蓄长江洪水的能力逐步减弱。鄱阳湖的部分河道近年来同样面临河床明显下切的问题，恶化了水流与河势条件，造成局部岸坡滑塌，对堤防工程的稳定构成潜在威胁。螺山站泄流能力与城陵矶和武汉附近区的防洪形势密切相关，螺山站泄流能力越大，洪水下泄顺畅，城陵矶附近区超额洪量越小，武汉附近区超额洪量越大。然而螺山站水位流量关系复杂、影响因素多，受下游顶托影响较大，进行调度方案计算时，若仍采用综合线数据可能造成较大的成果差异，直接影响调度决策的可靠性。

3.5 干流高洪水位频现加大防洪压力

近年来，长江流域主要支流、重要湖泊防洪能力显著提高，支流、湖泊汇流入江速度明显加快，导致干流水位快速上涨；沿江城镇排涝能力也显著增强，干流和两湖地区对江、对湖直排泵站总设计流量约20 000 m3/s，雨洪渍水排入长江速度加快，排涝增加的入江、入湖水量加重了干流河槽的承泄负担；此外其他通江湖泊也因建闸控制，不再蓄纳长江洪水，种种原因导致中下游干流频繁出现较长时间的高洪水位过程，干流防洪压力显著加剧。

3.6 库区回水计算边界概化与实际情况存在差异

三峡库区回水淹没情况是评估调度风险的重要参考，选择中下游分蓄洪水还是库区承受适当淹没，取决于两者对社会造成的影响和经济损失程度，因此回水计算模拟的准确性尤为重要。然而，现有回水计算模型精度受河段断面地形、河道糙率以及计算断面划分尺度等多因素制约，水面线计算值与实测值对比难免存在误差，需通过大量的历史洪水实测数据对模型参数进行率定，尽可能减小模型误差不确定性带来的决策困扰。

总体而言，编制的水工程联合调度方案确定了水工程调度运用的基本原则和策略，以及调度运用的“天花板”“地板”和关键启动条件。但在实际洪水调度中，仍存在多种影响调度方案运用和决策的不确定性，需要综合考量多种因素，包括当时防洪的实际需求，堤防、河道(包括洲滩民垸)、水库、蓄滞洪区等防洪工程的可用情况，甚至社会公众对防洪调度方式的认知和可能灾损的接受程度等因素，在此基础上综合决策调度策略和调度方式。

4 2020年长江洪水调度

2020年7～8月，长江上游支流岷江发生超历史洪水，沱江、涪江、嘉陵江等支流洪水洪峰均居历史前列，寸滩站洪峰水位位居实测记录第2位，三峡水库出现建库以来最大入库流量；鄱阳湖发生流域性超历史大洪水，长江中下游干流监利至大通江段洪峰水位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。根据洪水的普遍性、遭遇性和丰沛性，以及汉口站高水位持续时间和大通站最大30 d洪量重现期，2020年长江流域发生的洪水初步确定为流域性大洪水，洪水量级小于1954，1998年，为新中国成立以来第三大流域性洪水。

2020年洪水期间，长江委应用耦合气象水文水量水力调度等计算模型的决策支持系统，依托较长预见期的降雨、洪水预报，运用水工程联合调度方案，严格按照“以泄为主、蓄泄兼筹”的防洪调度原则，对2020年的长江洪水进行了精细化调度，保障了长江上中下游全流域的防洪安全。在成功应对流域性大洪水的同时，也获得了很多宝贵经验，可为进一步完善流域防洪工程体系、优化水工程联合调度方案、提升决策支持技术能力等提供重要的借鉴和参考。

4.1 洪水特性

2020年进入主汛期以来，长江流域暴雨过程频繁、雨区重叠度高，暴雨强度大、极端性强。6～7月长江流域的雨情总体上异于常年，累计降雨量485 mm，较多年同期均值偏多4成多，其中长江中下游累计雨量615 mm，较同期均值偏多6成，排名1961年以来第1位，特别是中下游干流地区降水较同期均值偏多1倍以上。8月，长江上游嘉岷流域发生极端性强降雨，嘉岷流域累计月雨量达290 mm左右，尤其是涪江月雨量达529 mm，沱江477 mm，均排名1961年以来同期第1位。

受4次集中持续强降雨影响，2020年7月长江干流发生3次编号洪水，中下游莲花塘至大通江段洪峰水位列有实测记录以来的第2～5位，鄱阳湖发生流域性超历史大洪水。8月长江上游发生2次编号洪水，其中岷江发生超历史洪水，长江上游干流朱沱至寸滩江段发生超保证洪水，寸滩站洪峰水位超1981年实测最高水位0.21 m，沱江、涪江、嘉陵江等支流和上游干流来水均居历史前列，三峡水库出现建库以来最大入库流量(75 000 m3/s)。中游主要控制站宜昌、螺山、汉口、大通等30 d洪量分别为1 100亿m3(约10 a一遇)、1 570亿m3(约15 a一遇)、1 720亿m3(约15 a一遇)、2 220亿m3(约30 a一遇)。严峻的防洪形势对水工程精细化调度以及上下游调度风险的平衡提出了更高要求。

4.2 防洪工程调度运用实践

4.2.1水库群联合调度

2020年5次编号洪水期间，以三峡水库为核心的长江上中游水库群联合调度运用，发挥了重要的主动防洪作用。在洪水发展各阶段过程中，流域上中游水库群在实施联合调度方案过程中，充分综合考虑当前及未来水雨情和水工程运用情况，基于各阶段调度目标和对未来风险防御的考虑，提出了以三峡水库为核心的水库群联合调度策略及调度方式(见表1)。三峡水库调度过程如图3所示。

2020年7月2日10：00，三峡水库入库流量达50 000 m3/s，长江2020年第1号洪水在长江上游形成，洞庭湖、鄱阳湖分别发生持续集中强降雨，城陵矶河段、湖口河段防洪形势严峻。此时长江刚进入汛期，防洪工程特别是水库群的防洪库容较为充足，工程防洪能力处于最强阶段。洞庭湖、鄱阳湖水库群根据各支流来水情势，分别伺机对本流域防洪。按照调度方案，三峡水库对城陵矶实施防洪补偿调度，减缓长江中游干流水位上涨态势，助力鄱阳湖洪水出湖，尽可能降低鄱阳湖区水位，减轻城陵矶河段、湖口河段及鄱阳湖区防洪压力。

图3 2020年三峡水库防洪调度运行过程Fig.3 Hydrograph of inflow/outflow and water level of Three Gorges Reservoir in 2020

受洞庭湖地区强降雨影响，城陵矶河段水位持续居高不下，而长江干流荆江河段水位较低，根据《三峡(正常运行期)-葛洲坝水利枢纽梯级调度规程(2019年修订版)》[11]，为进一步减轻城陵矶附近地区防洪压力，联合调度溪洛渡、向家坝等上游水库群，减小进入三峡水库洪量，三峡水库为城陵矶防洪补偿调度水位可突破155.00 m限制，原则上不超过158.00 m。7月17日10：00，长江2020年第2号洪水在长江上游形成，此时三峡水库水位157.11 m，当天水位即突破158.00 m。根据三峡水库调度和中下游来水情况，预报3 d后中下游即将返涨，4 d后莲花塘将涨至保证水位34.40 m附近。为进一步减轻城陵矶地区防洪压力，在保证荆江地区和库区防洪安全的前提下，通过精细调度三峡水库，滚动优化调整出库流量，结合城陵矶河段农田片区限制排涝、洲滩民垸相机运用等措施，控制城陵矶莲花塘水位不超34.40 m(如图4所示)，避免了城陵矶附近蓄滞洪区运用，并成功与洞庭湖洪水错峰，极大减轻了长江中下游尤其是洞庭湖区防洪压力。

图4 长江2020年2号洪水莲花塘站水位过程Fig.4 Water level at Lianhuatang Station during the No.2 flood of Changjiang River，2020

2020年7月26日14：00，迎来长江2020年第3号洪水。三峡水库仍然处于158.00 m以上高水位运行，洞庭湖资水、沅江、澧水再次发生明显涨水过程，汉江来水增加，长江中下游水位持续偏高，荆江河段超警戒水位，城陵矶突破保证水位34.40 m，汉口水位出现第三峰28.50 m。考虑城陵矶地区附近蓄滞洪区人口聚集实际情况，若按洪水调度方案运用蓄滞洪区需转移大量人口，将造成极大的社会经济损失，分洪难度巨大，为避免分洪区人民遭受洪灾之苦，在综合考虑荆江防洪安全和库区淹没风险的前提下，提出了优化利用三峡水库防洪库容继续兼顾对城陵矶防洪，并适当抬高城陵矶河段堤防运行水位的调度方式，尽量避免启用蓄滞洪区。但考虑正处于“七下八上”长江流域防洪风险仍然极高的关键时期，为应对后续可能发生的洪水，防洪工程运用需要在保障当前防洪安全的前提下留有余地，控制三峡水库最高调洪水位不超过165.00 m，控制城陵矶站水位不超过34.90 m，如图5所示。

图5 长江2020年3号洪水莲花塘站水位过程Fig.5 Water level at Lianhuatang Station during No.3 flood of Changjiang River，2020

三峡水库实施错峰减压调度后，为留足库容应对后期可能出现的大洪水，三峡水库及上游水库群利用2020年7月31日至8月10日的降雨间隙期伺机加大下泄流量腾库。三峡水库滚动调整出库流量，库水位由163.36 m逐步降低至153.03 m(8月14日12：00)，同时维持中游莲花塘站水位现峰退后的退水态势。

8月11～17日，长江上游嘉岷流域发生集中性强降雨，干支流洪水暴发并恶劣遭遇，形成较大的复式涨水过程，依次迎来长江2020年第4、5号洪水。寸滩洪峰74 600 m3/s，超“8·17”洪水排位历史第二，且寸滩以下受铜锣峡峡口影响，河道洪水宣泄能力受限造成水位顶托。三峡水库出现建库蓄水以来的最大入库流量75 000 m3/s，受三峡水库加大下泄影响，长江中下游宜昌至莲花塘河段超警戒水位。因此，针对4、5号洪水，长江上游水库群调度目标为：削峰调度以减轻川渝河段(特别是重庆附近)防洪压力并降低三峡水库库尾淹没风险，同时，拦蓄洪量配合三峡水库减轻中下游防洪压力。

在防御长江第4、5号复式洪水过程中，在三峡水库及上游水库群已运用较多防洪库容的基础上，再次大规模启用上游各支流水库联合调度，拦蓄洪水约190亿m3，其中三峡以上水库拦蓄洪量约82亿m3，将高场、北碚、寸滩站(见图6)最高水位分别控制在291.08，200.23，191.62 m，避免了上游金沙江、岷江、沱江、嘉陵江洪峰叠加形成重现期超100 a一遇的大洪水。寸滩站洪峰流量由87 500 m3/s(约100 a一遇)削减至74 600m3/s(约20～40 a一遇)，显著减轻了川渝河段和三峡库尾的防洪压力。三峡水库拦蓄洪水约108亿m3，最高调洪水位167.65 m，如图7所示。宜昌站洪峰流量由78 400 m3/s(约40 a一遇)削减至51 500 m3/s，沙市最高水位43.24 m(仅超警戒0.24 m)，避免了荆江分洪区的启用，使荆江分洪区内60万人口避免转移，3.287万hm2耕地以及10余万亩水产养殖面积避免被淹没。

图6 长江2020年4、5号洪水寸滩站水位流量Fig.6 Water level and discharge at Cuntan Station during No.4 and No.5 flood of Changjiang River，2020

图7 长江2020年4、5号洪水三峡水库调度过程Fig.7 Operation process of Three Gorges Reservoir in No.4 and No.5 flood of Changjiang River，2020

总体而言，2020年大洪水期间，以三峡水库为核心的长江流域水库群充分发挥了拦洪削峰蓄洪滞洪的作用，极大减轻了沿江各河段防洪压力，为保障流域防洪安全起到了堤防以外的不可替代的基本盘作用，是流域防洪的主要、主动工程措施。

4.2.2河道抬高运行水位

长江2020年3号洪水期间，螺山-汉口河段水面比降较小，受水位顶托影响，螺山站同流量下水位抬高，莲花塘站长时间在保证水位34.40 m附近波动居高不下。此时河道安全泄量约为51 500 m3/s，远小于水库调度方案设计阶段的安全泄量60 000 m3/s，对三峡水库实施补偿调度洪水拦蓄量提出了更高的要求，尤其是三峡水库已处于158.00 m以上高水位运行，同时蓄滞洪区也面临是否启用的艰难决策。

根据《长江洪水调度方案》，当城陵矶水位达到34.40 m并预报继续上涨，需采取城陵矶附近区蓄滞洪区分洪措施，同时也提出“当沙市水位低于44.50 m且汉口水位低于29.00 m时，城陵矶运行水位可抬高到34.90 m运用”。3号洪水期间，沙市水位仅为42.50 m左右，汉口水位也不高于28.50 m，在“以泄为主”的方针指引下，为增加河道泄流能力，使河道洪水加快下泄，避免后期造成更大洪水淹没风险，同时避免过早启用蓄滞洪区给区内人民带来避洪转移之困和巨大的社会经济损失，根据滚动水情预报，适当抬高了城陵矶河段堤防运行水位加大行洪流量。同时为尽量减轻对城陵矶上游监利河段防洪风险和压力转移，三峡水库继续兼顾对城陵矶实施防洪补偿调度，控制城陵矶水位不超过34.90 m。经过水工程的科学联合调度，莲花塘站水位在7月28日20：00现峰转退，最高水位34.59 m(如图5所示)。

4.2.3洲滩民垸调度及泵站运用

在防御长江1号洪水过程中，鄱阳湖发生流域超历史大洪水，7月6～8日江水倒灌，11日最大入湖流量43 200 m3/s，湖区及五河尾闾地区13站水位超历史，星子站水位22.63 m超历史最大0.11 m。在三峡水库对城陵矶地区防洪调度降低中下游干流水位，减轻对鄱阳湖区水位顶托影响的同时，联合调度鄱阳湖水系水库群减小下泄流量，对比分析了单退垸运用及康山分洪等不同调度情况(见图8)。分析表明及时启用鄱阳湖洲滩民垸将有效降低湖区及湖口水位；因此，调度决策及时运用湖口附近的洲滩民垸行蓄洪水。

图8 鄱阳湖1号洪水期间运用单退垸及康山分洪措施的湖口站水位对比Fig.8 Comparison of water level at Hukou station of Poyang Lake by using of detention basins and polders

根据水工程联合调度方案，结合鄱阳湖洪水情势和分析预测成果，在湖口水位已经较高且预报将接近甚至超过保证水位22.50 m时，运用鄱阳湖区185座单退圩，蓄洪容积总计约24亿m3，同时限制城陵矶、湖口附近河段农田涝片排涝泵站对江对湖排涝，将湖口站最高水位成功控制在保证水位22.50 m以内，实际出现水位22.49 m(如图9所示)。

截至2020年8月1日，长江中下游共运用洲滩民垸609个，包括湖北省138个、湖南省19个、江西省215个、安徽省236个、江苏省1个。洲滩民垸的启用有效降低了洞庭湖、鄱阳湖湖区水位，极大缓解了对城陵矶、湖口干流河段和湖区的防洪压力。

图9 长江2020年1号洪水中游控制站水位过程Fig.9 Water level of gauge stations in the middle reaches of Changjiang River during No.1 Flood in 2020

4.3 2020年水工程联合防洪调度效果

2020年5次洪水期间，长江流域水工程联合调度发挥了巨大防洪减灾效益，充分体现了水库群、堤防、洲滩民垸、排涝泵站等水工程的协同防洪作战能力，其中水库群洪量拦蓄情况如表2所示。7月洪水期间，以三峡水库为骨干的长江上中游控制性水库群拦蓄洪量约300亿m3，显著降低中下游干流洪峰水位；8月洪水期间，上游水库群拦蓄洪量约190亿m3，避免了荆江分洪区的启用；经水库群及洲滩民垸共同拦蓄分蓄洪水后，宜昌及以下各站洪水量级仅为常遇洪水。

表2 2020年5场洪水水库群联合调度运用拦洪量统计Tab.2 Statistics on stored flood by joint operation of reservoirs and other water projects for 2020 floods in Changjiang River

针对2020年洪水，不同的洪水发展阶段面临着不同的防洪形势，水工程的运用组合与来水情势密切相关，且受中下游持续高水位顶托影响，水工程调度方案在实际运用中得到了较大拓展和细化。总体而言，在整个防洪体系中，以三峡水库为核心的水库群发挥着积极、主动、灵活的洪水拦蓄作用，具有不可替代的防洪地位。其次，堤防抬高运行水位强迫行洪、洲滩民垸行蓄洪水、沿江泵站限制排放，共同配合水库群成功抵御了2020年5次洪水过程。

5 水工程联合调度方案应用分析与思考

水工程联合调度方案主要根据历史及设计工况拟定边界条件和启动条件、调度方式。而在实际调度中，来水组合千变万化，工程运用过程中，防洪工程体系的防御能力也在不断变化中，此外，河道控制断面过流能力安全泄量等参数与设计时亦有所差别，同时水文预报也存在一定的不确定性，这些在2020年洪水应对中给调度方案的运用带来了较大挑战。实际调度中以调度方案为指导，在不突破方案给定的安全框架范围内，对方案进行了大量拓展和细化应用。因此，需要总结2020年调度经验，针对方案中与实践运用差别较大的方面作进一步分析研究，为更新完善流域水工程联合调度方案提供参考。

5.1 受河道泄量变化影响，实时调度中需动态调整调度指标

三峡水库对城陵矶防洪采用补偿调度方式，控制城陵矶水位不超过34.40 m，而补偿调度的关键取决于防洪控制点的安全泄量。2020年调度过程中，受长江中下游高水顶托影响，螺山水位流量关系线发生较大变化，图10点绘了20世纪90年代以来的各年螺山水位流量关系线、90年代大水综合线、防洪规划综合线。由图10可以看出，受下游顶托影响，2020年螺山站高水水位流量关系偏左，同流量下水位偏高，同水位下过流能力较90年代大水综合线或防洪规划综合线偏小。

图10 螺山站历年水位流量关系线Fig.10 Water level-discharge relationship at Luoshan Station

城陵矶河段安全泄量受下游洪水顶托减少的变化给三峡水库调度运用带来了挑战。在三峡水库调度规程编制中，三峡水库对城陵矶防洪库容及控制水位确定均按照莲花塘水位不超过保证水位34.40 m进行补偿调度，采用螺山相应泄量60 000 m3/s进行计算。但是，现状条件下受下游洪水顶托影响，城陵矶水位34.40，34.90 m分别对应螺山流量51 500～54 500 m3/s，使三峡水库补偿调度下泄流量比原方案要小，相应增加了拦蓄在水库的洪量。这种变化情况下，三峡水库158.00 m以下库容是否仍然能够达到城陵矶河段设计防洪标准要求需要进一步论证。

因此，除实际调度中应根据河道水位顶托实际情况实时动态调整安全泄量外，应加强分析城陵矶河段安全泄量变化情况及其对三峡水库防洪库容应用的影响。研究是否有必要调整三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位，特别是在金沙江下游具有较大防洪库容的乌东德、白鹤滩等水库投入运行后，三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位调整优化中应考虑城陵矶河段安全泄量受下游洪水顶托的影响，为优化三峡水库及其他水工程联合调度方案提供技术支持。

5.2 蓄滞洪区运用困难给水工程联合调度决策带来极大挑战

2020年防洪调度过程中，蓄滞洪区运用遭遇较大挑战。鄱阳湖区蓄滞洪区情况详见表3 。1号洪水调度期间，预报湖口水位将可能超过保证水位22.50 m。按照《长江洪水调度方案》，“当湖口水位达到22.50 m并预报继续上涨，首先运用鄱阳湖区的康山蓄滞洪区，相机运用珠湖、黄湖、方洲斜塘蓄滞洪区蓄纳洪水。运用上述4处蓄滞洪区后仍不能控制湖口水位上涨且危及重点堤防安全时，则运用华阳河蓄滞洪区分蓄洪水。当湖口水位超过22.00 m时，排涝泵站服从统一调度。”

表3 鄱阳湖区蓄滞洪区情况Tab.3 Information of detention basins in Poyang Lake area

2020年7月11日08：00，湖口水位涨至22.06 m，距保证水位仅0.44 m，位居历史最高水位第2位。受强降雨影响，鄱阳五河合成流量达到43 200 m3/s，176个单退垸仅剩下85个待行洪运用。根据预报，湖口水位将超过保证水位22.50 m，防洪形势十分严峻，面临是否运用康山等鄱阳湖区蓄滞洪区分洪的艰难选择。然而，鄱阳湖区蓄滞洪区安全建设滞后，黄湖、方舟斜塘、华阳河蓄滞洪区内隔堤未建，一旦分洪运用将淹没保护区，损失巨大，不具备启用条件，具备运用条件的只有康山和珠湖。但是，康山分洪将面临10万人转移安置，一旦分洪损失巨大；珠湖蓄洪容积较小(4.63亿m3)分洪效果有限。经与江西省现场会商，调度决策：尽可能运用洲滩民垸、鄱阳湖水系上游水库群、农田排涝泵站停排等方式降低湖口水位，康山作为备用，水位超过历史最高(22.59 m)时再考虑启用。最终，在长江三峡水库等上游水库群联合调度拉低干流水位的基础上，采取农田排涝泵站限排、鄱阳湖水系上游水库尽可能拦蓄减少入湖洪水、洲滩民垸行蓄洪水的综合措施作用下，将湖口水位控制在22.49 m，低于保证水位；康山等蓄滞洪区未分洪运用，避免了分洪损失和万人转移安置等灾情。

由此可见，在实际调度中，蓄滞洪区运用难度极大：不具备条件的固然难以运用，具备条件的由于损失巨大，地方政府分洪意愿极低。因此，在尽快完善蓄滞洪区安全建设的同时，面对应用难问题，研究一旦分洪运用后的补偿方式和机制，是联合调度运用蓄滞洪区降低流域洪水风险的关键[12]。

此外，应研究蓄滞洪区建设运用模式，提升蓄滞洪区运用的可能性。例如，当蓄滞洪区运用由临时爆破改为涵闸控制、可基本实现及时及量分洪后，特别是5～7 d有效预见期的洪水预报，可为蓄滞洪区精细调度基提供有力的技术支撑。在此情况下，蓄洪容积的使用效率将有较大提升，已有蓄洪容积在满足防洪任务情形下仍有一定应对超标准洪水的安全裕度，可考虑适当扩大安全区范围，有利于提升蓄滞洪区的经济发展水平，缓解蓄滞洪区运用难的矛盾。

5.3 三峡水库兼顾对城陵矶防洪的拓展运用

根据《三峡(正常运行期)-葛洲坝水利枢纽梯级调度规程(2019年修订版)》，三峡水库对城陵矶防洪控制水位为155.00 m，最高不超过158.00 m。2020年7月16日08：00，三峡水库水位155.55 m，次日将超158.00 m，面临是否继续兼顾对城陵矶防洪的艰难抉择。2号洪水中，若仅考虑对荆江防洪，城陵矶水位将快速上涨并突破34.4 m的分洪控制水位至34.91 m(模拟计算结果见图11)。面对2020年2～3号洪水，考虑长江中下游城陵矶河段严峻的防洪压力和湖南、湖北两省诉求，结合中期洪水预报，经研判对荆江造成的防洪风险后，分析认为：三峡水库继续兼顾对城陵矶防洪调洪高水位不会太高、且后续有可以腾库再起调的降雨间隙。最终采取了158.00 m以上继续兼顾对城陵矶防洪的调度方式，一定程度上突破了规程限制，在对荆江防洪调度的过程中，继续兼顾对城陵矶防洪调度，防洪补偿控制水位至164.58 m，使城陵矶水位控制在34.00 m附近。

图11 2020年2号洪水不同方案下城陵矶水位模拟对比Fig.11 Water level at Chenglingji station as the result of Three Gorges operation considering protection targets as Jingjiang river reach and Chenglingji river reach

在实际调度中，上述调度方式在上游来水不到100 a一遇的情况下，可在不影响对荆江防洪的同时有效兼顾对城陵矶的防洪，是面对应用蓄滞洪区还是继续使用水库拦蓄艰难选择情况下应用风险管理理念、尽可能降低洪水综合风险的必然选择。但是，这种调度方式在一定程度上可能给荆江后续防洪带来了一定的风险。因此，需总结本次调度经验，进一步充分研究在上游水库群配合下，尤其库容较大的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝等金沙江下游梯级的配合下，三峡水库水位在158.00～171.00 m之间不同水位能够应对的洪水量级，完善三峡水库对荆江及城陵矶防洪的调度方式。

此外，具有较长预见期的降雨预报，能够有效预测后续存在降雨间隙，水库能够有机会将水位降至158.00 m以下，以充足库容应对后续洪水，是实施这种调度方式的重要支撑和必要条件。

5.4 洲滩民垸运用时机应根据防洪形势需求进行实时调整

值得注意的是洲滩民垸的运用时机并未完全依据编制的调度方案启动运用。根据《长江洪水调度方案》，湖口水位达到20.50 m时，并预报继续上涨，应视实时洪水水情，扒开武穴至湖口河段长江干堤之间、鄱阳湖区洲滩民垸进洪，充分利用河湖泄蓄洪水，当湖口水位达到21.50 m时洲滩民垸应全部运用。1号洪水实际调度中，2020年7月10日，当湖口站水位达21.50 m时，才大幅启用鄱阳湖区洲滩民垸行蓄洪水，与长江洪水调度方案相比，运用时机有所滞后，但是对控制最高洪水位效果较好，避免了洲滩民垸过早启用可能造成的无效分洪。运用时机滞后部分也是由于一旦运用损失较大且缺乏补偿机制，地方政府主动运用洲滩民垸的意愿不高。

因此，应考虑优化调整湖口附近地区的洲滩民垸启用时机和运用方式，同时，探索对洲滩民垸运用的赔偿或者补偿机制，提升洲滩民垸的运用主动性。

5.5 城陵矶河段农田排涝泵站排涝影响及限排作用

2020年汛期泵站对江、对湖总排水量约796亿m3。干流水位快速上涨，受下游汉口、湖口高水位顶托等影响，城陵矶莲花塘站水位达到34.40 m时，螺山站过流能力仅为51 500m3/s左右，与多年平均泄流能力64 000 m3/s相比明显降低，增大了城陵矶附近地区的防洪压力，可考虑对沿江排涝泵站采取限排措施，减少入江入湖水量。考虑到排涝泵站一般不会同时按设计流量抽排入江或入湖，因此按排涝规模的70%进行分析，即湖区最大排量为3 500 m3/s，干流最大排量为950 m3/s；按限排或停排3 d考虑，日最大减少入江、入湖水量约3.8亿m3，3 d最大减少水量11.4亿m3；考虑限排或停排干流及湖区排涝泵站后，短期最大可降低城陵矶水位0.11～0.15 m。2020年洪水实际调度中，在1号洪水期间，为减轻对洞庭湖、鄱阳湖区的影响，采取了对江、对湖农田限排的方式，在洲滩民垸行蓄洪运用的基础上对进一步降低湖区水位起到了一定的作用。

虽然限制或停止湖区农田对江、对湖排涝对湖区水位的贡献没有洲滩民垸或者蓄滞洪区的作用明显，但是，在极端洪水情况下，往往十几厘米的差别也起关键作用。因此，关键时刻结合降雨情况采取泵站限排是应对流域性极端洪水状况的有效手段，值得进一步研究，特别是需要加强对泵站排涝信息的采集，以更精准地进行调度。

6 结语与展望

我国水旱灾害频繁，经济社会发展与防汛抗旱关系密切，随着经济社会的快速发展，对水旱灾害防御提出了更高的要求。目前我国许多江河都已基本完成防洪工程体系建设，梯级水库群成为水旱灾害主动防御的重要措施手段；同时，排涝泵站、排洪涵闸、引调水工程的数量和体量愈发庞大，对流域调度运行管理的影响已经不容忽视。随着流域防汛抗旱综合体系日趋完善，水工程联合调度已经成为统筹流域内控制性水工程防洪和水资源综合利用效益，实现更加科学、高效、优化的防灾联合调度的重要手段。

在2020年长江洪水防御中，在长江流域水工程联合调度运用计划的指导下，面对2020年严峻的防洪形势，以三峡水库为骨干的防洪工程体系联合调度，成功抵御了2020年长江流域性大洪水。在上中游水库“军团”的密切配合下，根据实时及预报水雨情，结合中下游防洪形势及工程运用情况，通过拦洪、削峰、错峰，成功抵御了5次编号洪水，将三峡水库建库以来最大入库洪峰75 000 m3/s稳稳收入囊中，拦蓄洪水总量约254亿m3，最高水位167.65 m，最大削峰流量28 100 m3/s，极大减轻了长江中下游防洪压力，成功避免启用荆江分洪区，避免60万人转移和分洪区运用带来的财产损失。针对城陵矶河段持续高水位面临分洪的防洪压力，在上游水库群配合运用下，三峡水库在调度规程的基础上，通过全面研判实时防汛情势和后期防洪风险，做出适当突破对城陵矶防洪补偿控制水位(158.00 m)的科学决策；同时根据城陵矶河段堤防建设预留的安全裕度，在保证水位34.40 m基础上适当抬高堤防运行水位加快河道泄流；配合附近洲滩民垸行蓄洪水、统一调度和合理限制附近河段农田涝片排涝泵站对江对湖排涝等：上述措施避免了蓄滞洪区启用，最大程度保障了人民生命财产安全。

经过2020年防洪调度实践检验，长江流域水工程联合调度运用计划体现出重要的指导意义和作用，同时也显露方案(计划)在实际调度运用中与设计考量的差别：堤防、水库工程、排涝泵站等防洪调度潜力有进一步挖掘的空间，尤其乌东德、白鹤滩等防洪骨干水库建成运行后，将极大增强上游水库群对洪水的调控能力；实际调度中暴露出来的洲滩民垸运用难，特别是蓄滞洪区难以运用等问题，需要有针对地研究洲滩民垸、蓄滞洪区运用难点，如单退垸是否可以纳入赔偿范围等；同时，长江中下游干流包括两湖在调度过程中均对三峡等水库提出了高过设计标准的期望要求，三峡水库调度经常面临库区和下游、现在和未来一段时间如何平衡的多重考验；在开展大量水工程联合调度相互置换计算过程中，也发现了现有模拟系统调度智能化不足的问题。这些都是面对流域性大洪水(或者超过堤防设计标准)时长江流域水工程联合调度需要重点关注和解决的问题。

为此，建议进一步深化流域水工程联合调度研究，开展智慧调度决策支持能力的提升工作[13]，完善上游水库群配合三峡库容在洪水不同发展阶段的应用方式，解决如何配合与如何协调与本流域防洪之间的关系问题；进一步明确细化三峡水库兼顾对城陵矶防洪补偿库容的拓展方式(158.00 m以上)，细化各种水工程联合调度运用次序；结合防洪工程体系建设实际情况和运用特点，考虑防洪保护区、分蓄洪运用区内的人民生命财产安全诉求，优化调整水工程调度方式。研究洲滩民垸(特别是单退垸)的运用赔偿(如保险)等方式。不断总结调度实践，将长江流域水工程联合调度方案不断滚动优化，为防御长江流域性大洪水提供技术支撑。

说 明

本文2020年水文要素的统计分析源自报汛数据。