長江流域水資源統一調度實踐與思考

夏 細 禾，陶 聰

(1.長江水利委員會 水資源管理局，湖北 武漢 430010； 2.長江勘測規劃設計研究有限責任公司，湖北 武漢 430010)

0 引 言

開展水資源統一調度是水資源管理工作的重要內容之一，是強化水資源剛性約束、優化水資源配置、實現空間均衡的重要手段。水資源調度相關研究最早起源于1922年，美國在科羅拉多河流域簽署了第一份水資源分配協議，將該流域水量分配至涉及的7個州。20世紀40年代，Masse首次提出了水庫優化調度問題。進入50年代后，隨著計算機技術的發展以及水資源相關理論的逐步成熟，水資源調度相關研究發展迅速。美國在密蘇里河流域、尼羅河流域先后建立了以單座水庫為主的水資源調度模擬模型；1982年，Pearson等利用多個水庫的控制曲線，以產值為最大目標，輸水能力和預測的需求值作為約束條件，用二次規劃方法對區域用水量的優化分配問題進行了研究[1]。20世紀90年代至今，國際上對水資源調度的研究逐漸從單一的水量調度發展到水量水質統一調度，從常規單目標調度發展到多目標系統調度，從追求經濟效益最優解發展到流域整體效益最優解。中國對水資源調度的相關研究起步于20世紀60年代初，早期的水資源調度主要以水利工程的興利調度為主；2000年以來，水資源調度逐步開始統籌考慮流域水資源綜合利用和跨流域調水工程，水資源調度研究也逐漸由理論研究轉向實際應用[2-4]。經過不斷探索和實踐，中國已初步形成以流域為單元的水資源統一管理和調度的格局，發揮了顯著的社會效益、經濟效益和生態效益。例如，黃河流域通過制定“八七”分水方案、黃河水量調度條例，最早實現了全河水量調度，黃河干流實現連續23 a不斷流，流域內用水增長過快局面得到有效控制[5-6]；珠江已經連續18 a實施了枯水期水量調度，全面保障了澳門、珠海等地供水安全[7]。目前，水資源調度研究主要是針對水資源供需矛盾突出、河湖生態環境局部惡化等水資源問題[8]，研究提出水資源合理配置和優化調度的技術方法，缺少管理層面的系統謀劃。

長江流域是中國重要的生態屏障和重要的資源支撐，不僅為流域內經濟社會發展提供水資源支撐，還通過南水北調等工程惠澤流域外廣大地區，是中國水資源配置體系的重要戰略水源地。隨著社會經濟快速發展和生態文明建設的推進，長江流域內用水與跨流域調水矛盾、流域內上下游間蓄泄矛盾、河道內用水與河道外用水矛盾，不同區域和部門間競爭性用水矛盾，以及水資源利用與水生態環境保護矛盾日益復雜[9]。基于此，本文全面分析了長江流域水資源統一調度工作的進展與成效，梳理了流域水資源統一調度存在的問題，以協調解決各類用水之間的矛盾、提高水資源綜合利用效益為目標，從政策層面和管理層面，提出了水資源統一調度的工作思路及重點舉措，對提升長江流域水資源保障能力具有指導意義。

1 長江流域水資源統一調度工作實踐

長江流域水資源調度工作緊緊圍繞落實水資源剛性約束要求，在夯實水資源管理基礎、強化水量統一調度、提升水資源監管能力、建立水資源調配體制機制等方面取得了積極進展。

1.1 推進跨省江河流域水量分配

2011年以來，長江水利委員會(以下簡稱“長江委”)先后推動了4批共23條跨省江河流域水量分配方案編制工作，確定了各流域用水總量控制指標和控制斷面下泄流量(水量、水位)指標，基本實現了長江流域跨省江河流域水量分配全覆蓋[10]。截至2022年6月，漢江等20條河流水量分配方案已獲批，其余3條河流正在開展技術協調和行政協調工作。根據現有工作成果，預計長江流域2030年用水總量指標約1 972億m3(不含太湖流域)，其中地表水用水量指標約1 874億m3，明確了水資源調度的目標。

1.2 實施流域水量統一調度管理

為落實已批復水量分配方案，根據河流特點，分類實施河流水量調度管理。對于流域水資源開發利用程度較高、涉及省(市)較多的漢江、烏江、嘉陵江、牛欄江、沅江等5條河流，組織編制并印發了流域水量調度方案和年度水量調度計劃，嚴格區域用水總量控制和斷面下泄流量(水量)管理。對于流域水資源開發利用程度較低或者主要位于一省之內的岷江、沱江、赤水河等3條河流，組織編制并印發實施年度水量分配方案，以取用水總量控制為重點實施水量調度管理。對于電力調度與水量調度矛盾突出的金沙江中游河段、瀾滄江、大渡河等河流，組織審查并印發實施年度水量調度計劃，以控制斷面最小下泄流量為重點實施水量調度管理。

1.3 探索流域水資源調配協調機制

2012年以來，長江委先后在漢江等河流探索建立了跨區域、跨行業、跨部門的河流水量調度協商工作機制[11]。2020年，長江委協商各有關單位建立了長江流域水資源調配協調機制，原則上每年召開一次長江流域水資源調配聯席會議，協調解決長江流域水資源配置、水資源調度、水資源監管等重大問題[12]。2021年4月23日和2022年6月22日，長江委2次組織召開了長江流域水資源調配聯席會議，共同推進長江流域水資源調配工作。

1.4 強化跨流域調水工程水量調度

2014年以來，統籌考慮丹江口水庫蓄水情況、來水預測以及漢江中下游用水需求和受水區用水計劃建議，每年10月，提出南水北調中線一期工程年度可調水量和編制南水北調中線一期工程年度水量調度計劃，經水利部審批后下達。實際調度中，在年度水量調度計劃基礎上，根據丹江口水庫來水蓄水情況和各口門用水需求，精細化實施丹江口水庫月(旬)供水調度，合理安排各口門供水流量，相機實施華北地區地下水超采區河湖生態補水，加強從水源到用戶的全過程精準調度[13]。同時，在漢江、嘉陵江、烏江、牛欄江等河流年度水量調度計劃中，統籌調出區調入區用水需求，明確引紅濟石、引乾濟石、鄂北地區水資源配置工程、引江濟漢工程、黔中一期水利樞紐工程、毗河一期供水工程、牛欄江-滇池補水工程等跨流域調水工程年度供水計劃。

1.5 加強重點工程水資源調度

2011年以來，長江委審批、備案或函復了烏東德、白鶴灘、瀑布溝、兩河口等約80個工程的蓄水計劃和調度方案(或水資源調度方案)，優化水庫蓄水過程，明確水資源調度運行方式，落實最小下泄流量及其保障措施，充分發揮重大水工程供水保障作用，促進新建工程盡快投運發揮水資源開發利用效益。2020年以來，在保障牛欄江流域用水需求的基礎上，組織實施德澤水庫應急供水調度方案，使滇池水質總體保持穩定，保障了聯合國《生物多樣性公約》第十五次締約方大會期間供水安全，為昆明市經濟社會高質量發展提供了水資源支撐。

1.6 健全水資源監測監管體系

2017年以來，長江委建立了長江流域水資源動態管控平臺，以“實時監測、滾動預警、聯合響應、適時管控、綜合評估”為抓手，實施流域內288個控制斷面最小下泄流量監測監管，每天通過平臺自動將最小下泄流量不達標信息發送至各省級水行政主管部門和取水單位責任人，并通過電話問詢、座談協調、視頻會商、現場督導等措施，開展預警處置并跟蹤督辦。適時啟動了委管河道外規模以上取水項目在線計量監測工作，編制并印發了《加強長江流域取水口取水在線監測工作指導意見》，實現了委管河道外規模以上取水項目在線計量監測的全覆蓋，2021年底長江委水資源監控平臺接收流域內取水戶數量增至5 380家，取水量為988.8億m3，流域用水量在線監測率達60%。

2 長江流域水資源統一調度成效

近年來，長江流域水資源統一調度堅持以流域為單元，強化流域供水、生態、發電、航運等多目標統一調度，建立健全各方利益協調統一的調度體制機制，做到全流域統籌、點線面結合，努力實現流域涉水效益“帕累托最優”，取得了明顯成效。

2.1 確保了供水安全

按照水量分配方案確定的區域用水量份額，合理配置生活生態生產用水，嚴格區域用水總量和斷面下泄流量控制管理，2021年長江流域用水總量約1 730億m3，保障了流域供水安全。南水北調中線一期工程通水以來，丹江口水庫年均向漢江中下游下泄水量238億m3(不含棄水)，遠遠大于設計多年平均下泄水量162.5億m3。截至2022年10月31日，丹江口水庫陶岔渠首累計向北方調水525億m3，最大年調水量92.1億m3，基本實現規劃供水目標。截至2021年底，南水北調東線一期工程累計調入山東水量52.88億m3，有效緩解了北方受水區用水緊張局面。2020年12月以來，德澤水庫累計向昆明市供水超過8.4億m3，其中城市應急供水超過1.9億m3，支撐和保障了昆明市經濟社會發展。

2.2 維護了生態安全

將生態水量納入年度水量調度計劃，督促水利水電、航運樞紐等工程將生態用水調度納入日常運行調度規程。落實斷面最小下泄流量管理，2022年納入最小下泄流量監管的288個斷面中，2022年1～9月斷面滿足程度在90%以上的有270個，約占全部斷面的94%，切實保障河湖合理流量和水位。截至2022年10月31日，通過南水北調中線一期工程向北方累計實施生態補水89億m3，補水沿線地下水位明顯抬升，2021年底京津冀治理區淺層地下水位較2018年同期總體上升1.89 m，深層承壓水位平均回升4.65 m[14]；受水區河湖水質明顯提升，白洋淀水質從2017年的劣Ⅴ類全面提升至Ⅲ類，淀區水位穩定保持在7.20 m左右，面積從約170 km2恢復至293 km2左右，進入全國良好湖泊行列。通過實施三峽水庫、金沙江下游梯級、漢江中下游生態調度、丹江口至王甫洲區間生態調度，保障了重點河段水生態安全。三峽水庫2021年實施兩次促進葛洲壩下游四大家魚自然繁殖的生態調度，調度期間宜都江段魚類總產卵量超124億顆，其中四大家魚產卵規模超84億顆，為多年均值的13倍，創歷史新高。2020年以來，實施了4次丹江口至王甫洲區間生態調度試驗，區間伊樂藻生物量從2019年的4.8萬t減少至2021年的0.58萬t，減少約9成。

2.3 促進了綠色發展

通過水資源調配協調機制，不斷加強流域水資源調度，規范了“電調服從水調”的管理秩序，實現了水調和電調雙贏局面。以三峽集團所屬電站為例，2020年，三峽電站發電量1 118.02億kW·h，創下單座水電站年發電量的新世界紀錄；2021年金沙江下游梯級電站和三峽、葛洲壩梯級電站累計發電量2 628.80億kW·h，節水增發電量92.14億kW·h，水能利用率提高4.6%，枯期向下游補水量313.07億m3，保障了下游用水及航運需求，為推動碳中和、碳達峰做出了貢獻。

2.4 改善了航運條件

隨著水資源統一調度的實施和長江干線航道的系統治理，長江航道通航能力顯著提升，向家壩水電站最小下泄流量一般在1 800 m3/s以上，三峽水庫確保廟嘴水位不低于39.00 m，向家壩、三峽下游航運水深分別增加0.84 m和0.90 m，2021年宜賓至重慶朝天門航道最小維護水深提高到2.90 m，重慶朝天門至涪陵航道最小維護水深3.50 m，三峽水庫常年庫區維護水深試運行提高到5.50 m，武漢至安慶段6.00 m水深航道貫通并投入試運行，萬噸級船舶可常年到達武漢，南京以下12.50 m深水航道全線貫通。2021年，長江干線港口完成貨物吞吐量超35億t，三峽樞紐年貨物通過量達1.5億t，均創歷史新高，長江“黃金水道”功能得到進一步提升。

3 長江流域水資源統一調度存在的問題

近年來，長江流域水資源統一調度管理各項工作取得顯著成效，流域水資源水環境水生態狀況持續向好，但對標流域水資源管理面臨的新形勢和新要求，長江流域水資源統一調度管理工作還存在一些亟待解決的問題。

3.1 水資源剛性約束指標體系有待建立

國家關于建立水資源剛性約束制度的意見文件尚未出臺，流域水量分配與行政區域用水總量分解指標、地下水管控指標、生態流量管控指標、跨流域調水工程水量調配指標等息息相關，流域水量分配方案審批協調難度大，還有3條跨省河流水量分配方案尚未獲批。同時，流域污水回用率偏低，2021年長江流域再生水回用量僅25億m3，約占流域用水總量的1.2%，離節水減污型社會建設仍有較大差距。

3.2 水資源調度管理法規有待規范

近年來，長江保護法、水資源調度管理辦法等法律法規為水資源調度管理工作開展提供了法律依據，但是加強水資源調度管理的規定相對宏觀，實際調度中缺乏具備可操作性的水資源調度管理實施細則，同時跨流域調水工程、河湖連通工程、通江涵閘工程的運行調度方式、管理權限等缺乏明確管理規定，尚有部分跨流域調水工程的年度用水計劃未納入有效監管。

3.3 水資源調度協調機制有待完善

2020年，南水北調東線、中線等重大調水工程調出水量約213億m3，安徽淠史杭等工程調入流域水量約6億m3(不含淮河入江水道入江水量)，規劃到2030年跨流域調水量將超過500億m3。流域內用水與跨流域調水以及各用水部門之間矛盾的協調難度越來越大，部分河流水力發電、供水、航運等調度協調機制有待完善[15]。

3.4 流域水資源監測體系有待健全

面向流域水資源管理的控制斷面監測站點尚未實現全覆蓋，部分斷面監測頻次、時效性與精度不能完全滿足水資源管理對實時流量、水位的要求；取水戶的取用水計量監測體系不健全，無法支撐流域內區域用水總量管控需求。

4 強化水資源統一調度的思考

下一步，長江流域水資源統一調度工作將深入貫徹落實黨的二十大精神，堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，積極踐行“十六字”治水思路，以水資源剛性約束為統領，強化流域水資源統一調度管理，建立流域水資源承載能力上限，嚴守流域水生態保護控制紅線，構筑流域水安全風險防范底線，全面提升長江流域水資源保障能力。

4.1 遵循“四水四定”，強化水資源剛性約束

制定出臺長江流域水資源剛性約束制度實施方案，抓緊建立水資源剛性約束制度。建立水資源承載能力監測預警機制，組織開展水資源承載狀況動態評估，提出水資源超載地區、臨界超載地區名錄，對水資源超載區實行暫停新增取水許可，臨界超載地區限制審批新增取水許可[16]。指導流域有關省級水行政主管部門組織水資源超載地區制定水資源超載治理方案，明確超載治理的目標、完成時限、具體治理措施，嚴控水資源開發利用強度。

4.2 立足“合理分水”，優化水資源配置

配合水利部做好滁河等3條重要跨省江河流域水量分配方案的審查審批工作，指導流域內各省市區開展跨地市江河流域水量分配方案編制，明晰用水權益。健全可用水量管控指標體系，會同各省市區統籌協調用水總量、水量分配及地下水管控指標等成果，將可用水量管控指標分解到省、市、縣三級行政區，并分解到河流水系和地表水、地下水、其他水源等各類水源[17]。

4.3 優化“統一調度”，提升流域水資源綜合利用效益

根據批復的流域水量分配方案，按照優先滿足城鄉居民生活用水，保障基本生態用水，并統籌農業、工業用水以及航運等需要的原則，組織制定并實施重點河流年度水量調度計劃，明確水量調度目標，確定水量調度原則，落實水量調度責任，規范水量調度程序，并將生態用水納入年度水量調度計劃，強化區域用水總量和控制斷面下泄流量(水量、水位)管理。

4.4 實施“科學調水”，促進流域水網建設

按照“確有需要、生態安全、可以持續”以及調水“三先三后”的原則，科學謀劃調水工程布局和規模，有序推進引江補漢、南水北調西線、白龍江引水工程等調水工程建設，促進流域水網的形成和發展。統籌調出和調入區域用水需求，繼續強化南水北調中線一期工程水量調度管理，相機實施華北地區地下水超采區河湖生態補水，適時啟動滇中引水、引漢濟渭工程水資源調度管理，配合推進南水北調東線一期、引江濟太、引江濟淮等工程水資源調度管理，保障供水安全和生態安全。

4.5 狠抓“管住用水”，嚴格水資源監督管理

推進建立規劃水資源論證制度，組織審查涉及流域水資源配置專業(專項)規劃的規劃水資源論證，近期開展長江新城規劃水資源論證，從規劃源頭促進產業布局與水資源條件相協調。規范取水許可管理，從嚴叫停節水評價不予通過的項目，嚴格控制新增用水，管住存量用水。強化水資源調度監督檢查，及時發現并依法糾正未按要求下泄流量、不服從流域水資源統一調度等行為，保障水資源調度工作有序推進。嚴格水資源管理考核，強化事中事后監管和問責力度，依法糾正無序取用水、超量取用水、無計量取用水等違法行為，完善流域取用水管理長效監管機制。

4.6 推進“協同發力”，完善水資源調度機制

健全流域管理與區域管理相結合的水資源管理體制，持續推進完善長江流域水資源調配協調機制，加強跨部門、跨區域、跨行業間的溝通協作，形成合力，協調解決流域水資源開發、利用和保護重大問題，共同推進流域水資源治理管理工作。配合水利部推進出臺《長江流域控制性水工程聯合調度管理辦法》等水資源調度法律法規，結合長江流域實際，抓緊制定長江委水資源調度管理實施細則，規范水資源調度行為。

4.7 強化“數字賦能”，提升水資源調配智慧化水平

健全流域水資源監測體系，完善信息共享機制，持續推進河道外規模以上取用水戶取用水在線監測，建立流域區域取用水臺帳，力爭2022年底前在線監測水量達80%。依托長江流域水資源動態管控平臺，協同各省(市、區)及工程管理單位加強對重要控制斷面最小下泄流量的監測監督，并將具備條件的斷面納入實行最嚴格水資源管理制度考核。依托長江流域綜合調度系統，結合數字孿生建設試點，推進具有“預報、預警、預演、預案”功能的長江流域水資源管理與調配業務建設。

5 結 語

近年來，習近平總書記關于治水興水的重要指示批示精神和黨中央、國務院關于水利工作一系列重要部署，為協同推進流域水資源統一調度工作指明了方向。長江保護法和水資源調度管理辦法的實施，明確了流域水資源調度規范化、現代化和法治化要求。下一步，流域水資源統一調度管理工作應深刻認識當前水資源工作面臨的新形勢新要求新任務，堅持流域系統觀念，以滿足流域人民群眾對永續水安全、優質水資源、健康水生態、宜居水環境、先進水文化的新需求、新期待為出發點，促進水資源的合理開發、優化配置和科學調度。