從2016年長江洪水看三峽工程防洪作用

鄭守仁

（水利部長江水利委員會，湖北 武漢 430010）

1 長江防洪現狀

長江是我國第一大河流，干流全長6300余km，流域面積180萬km2，占全國陸地總面積的18.8%，居住著全國1/3的人口。流域內氣候溫和，水資源豐沛，礦產資源豐富，交通便利，自古以來就是我國政治、經濟、文化、軍事的重要地區。隨著長江經濟帶國家戰略的實施，長江流域在我國經濟發展中的地位更為舉足輕重。與此同時，頻繁而嚴重的洪澇災害也威脅著流域內廣大地區，特別是經濟發達的中下游平原區，制約了經濟社會發展，嚴重影響生態環境，一直是中華民族的心腹之患。

1949年10月中華人民共和國成立以來，在黨中央、國務院的堅強領導下，長江流域各省市人民政府認真貫徹“蓄泄兼籌，以泄為主”的治江方針，遵照“江湖兩利，上中下游協調，左右岸兼顧”的原則，經過60多年的建設，尤其是1998年長江大洪水后，國家大力加強了長江流域水利建設的投入，長江中下游基本形成了以堤防為基礎，三峽水庫為骨干，其他干支流水庫、蓄滯洪區、河道整治工程、平垸行洪、退田還湖等相配合的防洪工程措施和監測預報、防洪調度等非工程措施相結合的長江防洪體系，流域整體防洪減災能力顯著提高，發生常遇洪水，長江干流和主要支流可安全度汛。

2 長江流域水庫群在2016年洪水中的防洪作用

2.1 2016年長江洪水特點

受超強厄爾尼諾事件影響，2016年梅雨期長江流域降雨集中、強度大，暴雨洪水遭遇惡劣，長江中下游地區發生了自1998年以來最為嚴重的洪澇災害，干流監利以下全線超警，部分支流發生特大洪水，部分地區內澇十分嚴重。

2016年長江洪水呈現出中下游干流水位高、高水持續時間長、多條支流特大洪水并發等主要特征。7月初，受長江下游水陽江、西河等支流漲水影響，干流南京站首先超過警戒水位，幾天之內，由下至上長江中下游干流監利以下江段和洞庭湖、鄱陽湖兩湖湖區全線超過警戒水位。黃石以下江段和洞庭湖、鄱陽湖兩湖湖區水位超警時間均在20天以上，干流蓮花塘站以下洪峰水位列歷史記錄的第5、6位。2016年洪水長江中下游干流超警范圍、超警持續時間均為1998年以來少有。

此外，2016年7月長江中下游干流附近及兩湖水系共23條支流發生超歷史洪水，其中清江、資水、鄂東北諸支流、巢湖水系和梁子湖等發生特大洪水，修水、饒河、水陽江等發生大洪水。支流洪水的入匯也造成了長江干流水位持續居高不下。

2.2 長江流域水庫群在2016年洪水中的防洪作用分析

2.2.1 三峽水庫的防洪調度方式

1993年7月國務院三峽工程建設委員會審批的《長江三峽水利樞紐初步設計報告（樞紐工程）》中，三峽水庫防洪調度方式主要考慮以控制沙市水位為標準的對荊江河段進行防洪補償調度，明確“對荊江河段的補償調度方式作為三峽水庫的設計防洪調度方式，據此計算三峽工程防洪效益。三峽水庫對城陵磯的補償調度方式還應進一步研究”。2009年10月，經國務院批準、水利部印發的《三峽水庫優化調度方案》（水建管〔2009〕519號）規定，三峽水庫的防洪調度方式主要為對荊江河段進行防洪補償，兼顧對城陵磯地區進行防洪補償。兼顧對城陵磯地區進行防洪補償調度主要適用于長江上游洪水不很大，三峽水庫尚不需為荊江河段防洪大量蓄水，而城陵磯水位將超過長江干流堤防設計水位，需要三峽水庫攔蓄洪水以減輕該地區分蓄洪壓力的情況。依據《三峽水庫優化調度方案》，在長江上游控制性水庫建成投運前，考慮三峽水庫單獨運用時，三峽水庫防洪調度方式為：將防洪庫容221.5億m3自下而上劃分為三部分，第一部分庫水位145～155m之間56.5億m3庫容用于既對城陵磯防洪補償也對荊江防洪補償，第二部分庫水位155～171m之間125.8億m3用于對荊江地區防洪補償；第三部分庫水位171～175m之間39.2億m3庫容用于防御上游特大洪水。按這種調度方式，長江中下游遇1954年洪水，中下游還有約400億m3的超額洪量，長江中下游部分地區防洪形勢依然嚴峻。

三峽工程于2008年實施175m試驗性蓄水運行后，遵照《三峽水庫優化調度方案》關于 “本優化調度方案主要用于三峽水庫試驗性蓄水期 （即2009年汛末開始至三峽水庫轉入175m正常運行時止）。根據調度運用實踐總結和各項觀測資料的積累以及運行條件的變化，三峽水庫的優化調度方案還需逐步修改完善”的規定，2010年5月國家防汛抗旱總指揮部（以下簡稱國家防總）在《關于三峽—葛洲壩水利樞紐2010年汛期調度運用方案的批復》（國汛〔2010〈6號）中明確：“當長江上游發生中小洪水，根據實時雨水情和預測預報，在三峽水庫尚不需要實施對荊江或城陵磯河段進行防洪補償調度，且有充分把握保障防洪安全時，三峽水庫可以相機進行調度運用”。三峽水庫在175m試驗性蓄水運行期間，汛期對中小洪水進行了試驗性防洪調度運用。

2.2.2 長江上游水庫群聯合防洪調度研究相關成果

（1）上游控制性水庫配合三峽水庫對中下游地區防洪調度方式

在“十二五”期間，水利部組織長江水利委員會及相關單位對長江流域已建和在建控制性水庫防洪庫容聯合運用、水庫群科學調度專題進行了深入研究，取得了突破性進展，為三峽和上游已建控制性水庫防洪庫容聯合運用、水庫群科學調度提供了技術支撐。目前，經國家防總批復，納入長江上游水庫群聯合調度的控制性水庫共計21座，防洪庫容總計363.1億m3，其中三峽水庫防洪庫容221.5億m3、上游其他控制性水庫防洪庫容共計141.6億m3。長江上游其他控制性水庫在滿足本河流防洪要求、為本河流預留防洪庫容共計52.5億m3的條件下，利用剩余89.1億m3的防洪庫容配合三峽水庫為長江中下游防洪，進一步提高長江中下游防洪能力。

（2）上游控制性水庫配合下的三峽水庫防洪調度方式

在三峽水庫試驗性蓄水期，長江上游陸續有新的控制性水庫建成投運，三峽及上游控制性水庫群的聯合調度研究不斷深入，三峽水庫防洪調度的研究成果也不斷豐富。2016年汛前，國家防總批復了吸納最新研究成果編制的《2016年度長江上游水庫群聯合調度方案》、《三峽—葛洲壩水利樞紐2016年汛期調度運用方案》，均明確“在長江上游來水不大，三峽水庫尚不需為荊江河段防洪大量蓄水，而城陵磯附近地區防汛形勢嚴峻，且三峽水庫水位不高于155.0m時，按控制城陵磯（蓮花塘）水位34.4m進行防洪補償調度。當三峽水庫水位達到155.0m時，一般情況下不再對城陵磯地區進行防洪補償調度，轉為對荊江河段防洪補償調度；如城陵磯附近地區防汛形勢依然嚴峻，可考慮溪洛渡、向家壩等水庫與三峽水庫聯合調度，進一步減輕城陵磯附近地區防洪壓力”。

長江上游控制性水庫建成投運后與三峽水庫聯合對中下游防洪調度，可以進一步改善中下游防洪形勢。最新的研究成果表明，僅在溪洛渡、向家壩與三峽水庫聯合調度的條件下，三峽水庫用于對城陵磯附近地區防洪補償的庫容可以提高到76.8億m3（對應庫水位158m）。如進一步考慮現已納入水庫群聯合調度的21座水庫聯合調度，三峽水庫對城陵磯防洪補償庫容可以進一步擴大，即兼顧對城陵磯防洪補償調度的控制水位可以進一步抬高至160m左右。再遇1954年洪水，經上游水庫與三峽水庫防洪庫容聯合運用、水庫群科學調度，長江中下游超額洪量可進一步減少。

2.2.3 三峽水庫在流域水庫群配合下的實際防洪調度過程

在2016年6～7月洪水過程中，三峽水庫的洪水調度可分為五個階段。

第一階段6月初至25日，主要調度目標是控制水庫水位在汛限水位附近浮動，為防御主汛期洪水備足防洪庫容，上游水庫持續消落騰庫。

第二階段6月25日至6月30日，主要調度目標是保持庫容，按照優化調度方案控制三峽庫水位在146.0m左右，以應對未來可能出現的更大洪水。實際結果是6月29日8時三峽庫水位145.83m，但長江中游干流各站水位快速上漲，城陵磯站30日水位漲至30.3m左右，漢口、大通水位分別漲至24.5m、12.6m左右。

第三階段7月1日至16日，主要調度目標是盡可能攔蓄長江上游洪水，減輕長江中下游防洪壓力。7月1日三峽出現入庫洪峰流量50000m3/s，長江中下游包括洞庭湖水系的沅江、資水發生集中強降雨過程。為控制城陵磯水位不超34.40m，調度三峽水庫攔洪，最大出庫31000m3/s，削峰率38%，7月4日2時三峽水庫出現最高庫水位151.57m。在中游水庫全力攔蓄洪水的情況下，6日蓮花塘水位漲至34.20m，逼近保證水位34.40m，長江中下游干流監利以下干流全線超警。為避免蓮花塘水位超保證水位，同時縮短長江中下游超警時間，減輕防洪壓力，三峽水庫出庫流量于6日、7日相繼減小按25000m3/s、20000m3/s控制。由于三峽水庫攔洪幅度較大，為避免庫水位上漲過快，聯合調度金沙江和雅礱江梯級水庫減小下泄流量，配合三峽水庫攔蓄水量，緩解三峽水庫防洪壓力。還原分析計算，如果三峽水庫不減小出庫至20000m3/s，蓮花塘水位將超保證水位，并將維持在保證水位以上7天左右。

第四階段7月16至18日，主要調度目標是在不增加長江中下游防洪壓力的前提下，緩慢消落三峽水庫水位。16日三峽水庫因前期攔洪水位已接近154m?？紤]到長江中下游干流螺山、漢口站已于15日退出警戒水位，洞庭湖區大型水庫五強溪、柘溪等已預泄到汛限水位以下且減小了出庫流量，為適度控制三峽水庫水位、統籌兼顧長江上下游防洪，三峽水庫適時加大出庫流量，降低庫水位。同時，調度上游錦屏一級、二灘、溪洛渡、瀑布溝等水庫繼續攔蓄，減少三峽入庫水量。

第五階段7月18日至7月21日，主要調度目標是與洞庭湖來水錯峰，盡量控制蓮花塘水位返漲幅度。預報19至20日長江中下游干流附近、漢江中游、三峽、清江、澧水至烏江一線有強降雨，洞庭湖湘、資、沅、澧四水合成流量將達20000m3/s以上。為避免與清江、澧水等洪水遭遇，盡量控制蓮花塘水位返漲幅度，三峽水庫出庫流量19日起調減至23000m3/s，至22日水庫攔洪最高至158.18m。與此同時，安排上游水庫攔蓄洪水減緩三峽水庫水位上漲幅度，中游清江和洞庭湖水系水庫全力攔洪。

7月23日長江中下游洪水現峰全面轉退，三峽水庫水位退至158m，之后控制庫水位逐步下降，8月10日至月底庫水位在汛限水位浮動范圍內運行。

從以上調度過程可以看出，三峽水庫首次對城陵磯附近地區實施防洪補償調度是非常成功和有效的，庫水位較長時間維持在汛限水位之上是中下游地區防洪的需要。上游其他水庫配合三峽水庫對長江中下游防洪也是十分必要的，否則三峽水庫水位將會更高，高水位持續時間也將會更長。

2.2.4 長江流域水庫群科學調度發揮的防洪作用

2016年長江洪水期間，按照《中華人民共和國防洪法》的有關規定，國家防總指導長江防汛抗旱總指揮部（以下簡稱長江防總），依法下達防洪調度指令，科學精細調度三峽水庫。以實時水雨情及預報為基礎，以科研成果為技術支撐，以《三峽水庫優化調度方案》等法規性文件為依據，三峽水庫為中下游攔洪削峰，發揮了核心作用，共計攔蓄洪量72億m3，調洪最高水位 158.18m。同時，聯合長江上中游30余座大型水庫科學調度，共攔蓄洪水227億m3，分別降低荊江河段、城陵磯附近區、武漢以下河段水位0.8～1.7m、0.7～1.3m、0.2～0.4m，減少超警堤段長度 250km，有效減輕了長江中游城陵磯河段和洞庭湖區防汛壓力，避免了荊江河段超警和城陵磯地區分洪，保證了“兩個確?！保ù_保人民群眾生命安全，確保重要堤防和重要設施安全）目標順利實現。若三峽水庫等上中游水庫群不攔蓄，長江中游城陵磯蓮花塘站水位7月5日將突破保證水位34.4m，洪峰水位將接近35m，超保證水位時間將達7天左右，超額洪量達30億m3，需要安排錢糧湖和大通湖東兩個蓄滯洪區來妥善蓄納，將造成52.5萬畝耕地受淹和38萬人受災。

3 對長江防洪的進一步思考

2016年汛期，依靠初步建成的長江綜合防洪體系、對流域水庫群的科學精細調度，加上廣大軍民全力抗洪，取得了防汛減災的決定性勝利。但2016年的洪水也暴露出了長江中下游部分支流及湖泊防洪排澇能力偏低、小型病險水庫安全問題突出、防洪非工程措施有待完善等薄弱環節和突出問題，長江防洪體系建設仍需進一步加強。

3.1 加強連江支堤、湖區圩堤的堤防建設和中小河流治理

2016年，長江干堤雖經受長時間高洪水位擋水，沒有一處發生潰堤，有效保護了長江干流兩岸的人民生命財產安全、減輕了洪水威脅。但連江支堤和湖區堤防在高洪水位長期浸泡下，險情頻發，成為防洪體系的主要薄弱環節。從發生的堤防險情來看，支流及湖區堤防發生險情3222處，占全部險情的96.5%，長江干堤發生的險情僅占所有險情的3.5%。同時長期以來，內河普遍存在人類活動擠占河道現象，支流調蓄洪水和泄流能力下降，洪水無法及時排出，險情頻發，損失嚴重。下一步應重點加強連江支堤、湖區圩堤的建設和中小河流綜合治理，努力恢復和提高支流、湖區和中小河流的防御洪水能力。

3.2 加快長江中下游蓄滯洪區建設

長江防御洪水標準為1954年實際大洪水，其30d洪量在長江中下游約100～200年一遇。經分析，若再發生1954年洪水，上游控制性水庫群理想調度后，中下游仍有大量的超額洪量需要妥善安排，因此長江中下游部分蓄滯洪區仍需長期保留，為保障重點地區防洪安全，蓄滯洪區的建設需持續推進。

首先應根據三峽及上游控制性水庫建成后長江中下游防洪形勢的變化，對現有42處蓄滯洪區進行必要的調整，根據新形勢下河道洪水調度安排，制定適應長江防洪需要和蓄滯洪區建設管理要求的蓄滯洪區布局調整總體方案，指導和加強今后的蓄滯洪區建設。同時，加快重要蓄滯洪區圍堤達標和安全建設工程等建設，逐步實施一般蓄滯洪區圍堤達標和安全建設工程建設，加強重要和一般蓄滯洪區人口管理和產業結構調整，創新管理體制機制，為蓄滯洪安全和百姓小康雙贏創造有利條件。

3.3 推進長江中下游洲灘治理

據不完全統計，長江干流宜昌至徐六徑河段兩岸堤防之間共有江心洲116個，面積約1480km2，邊灘面積約1770km2，居住人口約130萬人。2016年，長江中下游干流河道洲灘潰決或主動進洪60多個，對降低干流河道水位、減輕長江干堤防洪壓力起到了積極作用。

長江中下游洲灘的防洪標準較低，遇大洪水本身防洪安全受到威脅，洲灘上130萬人的防洪安全應高度重視；同時，隨著三峽及上游控制性水利工程的建成投運，長江中下游防洪能力進一步提升，但遇大洪水，仍有大量超額洪量需要妥善安排，部分地區防洪形勢依然嚴峻，洲灘行蓄洪的任務應長期維持；此外，隨著沿江兩岸經濟社會的快速發展及長江經濟帶發展國家戰略的實施，對洲灘的開發利用要求越來越迫切。新形勢下如何協調長江洲灘防洪與發展的矛盾對洲灘的治理提出了新的要求。

長江中下游洲灘的治理應統籌協調防洪安全與經濟發展的關系，在確保防洪安全、河勢穩定和生態環境良好的前提下，因地制宜、區別對待，對洲灘實行分段控制、分類管理，做到“不礙洪、穩河勢、保民生、促發展”。宜昌至武漢河段，地處防洪重點地區，應嚴格控制洲灘的開發利用，確保防洪安全；武漢至大通河段，洪水位主要受上游徑流的控制，應限制洲灘的開發利用；大通至江陰河段為感潮河段，洪水位受徑流和潮汐的雙重影響，確需開發的洲灘，應做到有控制地開發利用；江陰以下河段，為近河口段，江面寬闊，洪水位主要受風暴潮的控制，適度縮窄河道，對促進河勢和航道的穩定、增加航道水深具有一定的積極作用，可在全面規劃和科學論證其影響的基礎上，適度開發利用洲灘。

3.4 進一步加強長江流域控制性水庫群科學調度

隨著以三峽水庫為代表的一批綜合利用控制性水庫已經或將逐步建成并發揮效益，長江干支流水庫群的科學調度的重要性日益突顯。近年來，三峽及上游控制性水庫防洪庫容聯合運用、協調管理專題研究不斷深入，水庫群科學調度運用實踐也不斷豐富。以三峽及上游控制性水庫群科學調度的最新科研成果為技術支撐，2016年的三峽水庫及上中游控制性水庫聯合實時調度取得了良好成效。

一方面，要持續開展水庫群科學調度研究。隨著長江上游干支流具有防洪作用的烏東德、白鶴灘、兩河口、雙江口等重要大型控制性水庫相繼建設，水庫群的范圍將進一步擴大，新情況新問題新要求將逐步突顯，需要持續滾動的開展流域水庫群科學調度的技術研究，系統、科學、準確認知控制性工程建設運行對流域水文、泥沙、防洪、水資源綜合利用、水生態環境等影響，科學制定對策措施，促進經濟社會與生態環境協調發展，保障長江經濟帶發展國家戰略的實施。

另一方面，要建立和完善長江流域控制性水庫防洪庫容聯合運用、協調管理、水庫群科學調度體制機制。應加快推進《長江保護法》的立法，建立和完善長江流域制控性水庫防洪庫容聯合協調管理、科學調度管理的法律制度；以現有的防汛抗旱組織體系為基礎，健全包括水利、電力、交通、環保等部門在內的水庫群統一調度協調機制；逐步完善水庫群統一調度的信息共享、利益補償、風險控制、監督管理等機制。進一步加強三峽和流域內控制性水庫防洪庫容聯合運用，通過科學調度管理推進流域統一管理，保護好長江水資源和水生態環境，保障長江經濟帶發展國家戰略的實施，為我國經濟社會可持續發展和長江流域的人民福祉做出更大貢獻。