長江2024年第2號洪水預報及調度成效

摘要：2024年主汛期，長江2024年第1號、2號洪水在長江干流相繼出現，合理開展洪水預報及水庫調度，是統籌兼顧長江上、下游防洪需求及三峽水庫庫尾淹沒風險控制的關鍵。概述了長江2024年第2號洪水的雨水情發展階段，總結了暴雨洪水特性，解析了洪水組成特征，評價了長江干流主要站點水情預報精度，聚焦以三峽水庫為核心的長江上游水庫群聯合調度，量化了2號洪水期間水庫調度效益。結果表明：2號洪水期間降雨落區重疊度高、局地極端性強，長江上游岷江與嘉陵江洪水遭遇、三峽區間洪水異常突出；針對2號洪水，提前8 d預報出7月上旬末將有一次明顯漲水過程，為三峽水庫預降水位留出了充裕的時間；三峽水庫7月5～9日攔蓄洪量約5.5億m³，降低了洞庭湖七里山站水位0.30 m，使七里山站水位提前1 d退出警戒，支撐了湖南省華容縣團洲垸險情處置，降低了搶險防守壓力和堵口施工難度；通過長江上游水庫群聯合調度，避免了重慶寸灘河段水位超警戒，實現了2號洪水與1號洪水有效錯峰，降低中下游干流水位0.70～3.10 m，大幅減輕了中下游防洪壓力。研究成果可為長江流域防洪減災提供參考。

關 鍵 詞：長江2024年第2號洪水；水庫調度；洪水預報；團洲垸；三峽水庫

中圖法分類號：TV122.1

文獻標志碼：ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.12.002

0 引 言

以防洪為首要目標的三峽工程位于長江中上游的交界處，獨特的地理位置、地形地貌及巨大的防洪庫容，使其能有效控制長江上游暴雨洪水^［1-4］，對長江中下游地區的防洪有較好的控制作用^［5-7］。然而2024年長江中下游入梅以來，受副高西伸北抬、高原槽東移及中低層切變線等天氣系統影響，長江2024年第1號、2號洪水在中下游和上游相繼出現^［8］，如何在“七下八上”防汛關鍵期內抓住有限的強降雨間歇，應對長江上游后續可能發生的大洪水，同時控制庫水位上漲速率^［9］，統籌兼顧中下游防洪及三峽水庫庫尾淹沒風險控制需求^［10-11］，是長江2024年第2號洪水預報及調度面臨的關鍵問題^［12-13］。

針對2024年7月中旬在長江上游形成的 “長江2024年第2號洪水”，本文概述了雨水情發展階段，總結了暴雨洪水特性，解析了洪水組成特征，評價了長江干流主要站點水情預報精度，聚焦以三峽水庫為核心的長江上游水庫群聯合調度，量化了水庫調度效益，為應對長江上游洪水的同時統籌兼顧中下游防洪提供參考。

1 暴雨洪水發展過程

1.1 雨情發展

隨著副熱帶高壓西伸北抬，2024年7月2日長江中下游降雨集中期結束，主雨區移至長江上游，受高空槽、西太副高、低層切變等多種天氣系統共同影響，長江上游頻繁發生強降雨過程，造成“長江2024年第2號洪水”7月11日在長江上游形成。7月2～25日，長江流域發生4次主要降雨過程（圖1）。

（1）第1次降雨過程：7月2～5日，受到高空槽東移及低渦切變系統共同影響，金沙江、嘉陵江水系、漢江、三峽區間及鄱陽湖水系有中—大雨、局地暴雨，主雨區位于長江上游干流北部。

（2）第2次降雨過程：7月6～12日，受副高西伸北抬、高原槽東移及中低層切變線共同影響，6～7日，嘉陵江及漢江上游有中—大雨、局地暴雨或大暴雨；后發展至長江干流附近及其北部，主雨區位于嘉陵江、三峽區間、漢江北部及長江下游干流地區。

（3）第3次降雨過程：7月13～19日，受副高西伸北抬及中低層切變線共同影響，降雨集中在長江上游干流附近及其北部，主雨區位于岷沱江中下游、嘉陵江上中游、漢江干流北部及下游湖口至大通區間。

（4）第4次降雨過程：7月20～24日，降雨先較之前明顯減弱后再度加強。20～22日，金沙江及嘉陵江、泯江流域（以下簡稱“嘉岷流域”）有分散性中—大雨、局地暴雨，降雨分散。

1.2 水情發展

1.2.1 長江上游

2024年7月中旬，受強降雨影響，嘉岷流域來水及三峽區間來水快速增加，寸灘站發生2次明顯漲水過程，7月12日寸灘站流量最高漲至44 500 m³/s，三峽水庫入庫流量迅速上漲，7月11日18∶00入庫流量漲至50 000 m³/s，“長江2024年第2號洪水”在長江上游形成。三峽水庫7月12日20∶00出現最大入庫流量55 000 m³/s，調洪期間，出庫流量由18 000 m³/s開始逐步加大，最大出庫流量43 900 m³/s（7月15日），最高調洪水位166.55 m（7月14日），此后，來水消退，17日退至30 000 m³/s以下。

第12期

鄭 靜，等：長江2024年第2號洪水預報及調度成效

人 民 長 江2024年 7月下旬，受上游強降雨影響，岷江發生2次明顯漲水過程，其中1次為超警戒洪水。高場站7月21日出現最大流量17 100 m³/s，7月25日最大流量23 100 m³/s，居有實測記錄以來第21位，最高水位286.16 m（7月25日），超警1.16 m。沱江發生1次4 000 m³/s量級的漲水過程，富順站最大流量3 930 m³/s（7月26日），最高水位267.64 m（7月26日）。嘉陵江及支流發生多次漲水過程，其中涪江7月25日發生1次10 000 m³/s量級左右的漲水過程，7月24日09∶00，涪江武都水庫水位漲至646.16 m，入庫流量5 170 m³/s。“涪江2024年第1號洪水”在涪江上游形成，涪江小河壩站最大流量9 800 m³/s，最高水位237.57 m，距警戒水位0.43 m。渠江發生1次5 000 m³/s量級以上的復式雙峰漲水過程，羅渡溪站最大流量7 590 m³/s（7月20日），最高水位212.63 m（7月21日）。受支流漲水及上游來水影響，嘉陵江干流亭子口水庫7月25日出現最大入庫流量15 800 m³/s，調洪期間最大出庫流量9 030 m³/s，水庫最高調洪水位457.57 m，經上游水庫調度后，嘉陵江北碚站最大流量16 000 m³/s（7月25日），最高水位187.60 m。

受上游降雨及疊加區間來水影響，7月下旬干流寸灘站有1次漲水過程，7月26日出現最大流量39 400 m³/s，最高水位177.96 m，隨后寸灘站來水波動消退，28日寸灘站來水退至20 000 m³/s以下。烏江來水波動消退，武隆站流量消退至2 000 m³/s以下。

7月下旬，受上游支流漲水影響，三峽水庫出現2次40 000 m³/s量級左右的漲水過程，7月20日出現最大入庫流量43 000 m³/s，調洪期間最大出庫流量 41 000 m³/s，最高調洪水位161.50 m（7月22日）。同時，在中下游無防洪風險情況下，三峽水庫逐步減小出庫流量，由43 000 m³/s逐級減小至35 000 m³/s左右。

1.2.2 長江中下游

受三峽水庫出庫增加影響，長江中下游干流各主要控制站2024年7月中旬起開始逐步返漲，干流蓮花塘站、螺山站、漢口站、洞庭湖七里山站分別于7月20日、20日、18日、21日返漲至32.87，31.90，26.90，32.92 m，隨著三峽水庫出庫流量于7月17日起逐步遞減，中下游干流各主要控制站水位轉退，維持持續消退態勢。

1.3 雨水情特點

（1）降雨落區重疊度高、局地極端性強。2024年7月上旬之后，長江流域降雨形態由南多北少轉為北多南少，階段性特征明顯。隨著副高西伸北抬，7月2～24日，長江流域發生5次連續降水過程，主雨區均位于嘉岷流域。整個流域降雨期內均呈現出局地降雨極端性強的特征，沱江累計面雨量288.1 mm，位列1961年以來同期第3位。

（2）長江上游岷江與嘉陵江洪水遭遇、三峽區間洪水異常突出。岷江高場站7月11日06∶00洪峰流量11 500 m³/s，嘉陵江北碚站7月12日16∶10洪峰流量20 100 m³/s，岷江及嘉陵江洪水在重慶寸灘江段遭遇，寸灘站7月12日23∶15出現洪峰水位179.91 m，相應流量41 800 m³/s。三峽區間亦發生明顯漲水過程，7月11日20∶00最大流量20 000 m³/s。主要受上游干流洪水演進疊加三峽區間洪水影響，三峽水庫入庫流量快速上漲，7月11日18∶00漲至50 000 m³/s，形成“長江2024年第2號洪水”，7月12日20∶00最大入庫流量55 000 m³/s。

2 洪水組成特征

三峽水庫集水面積約100萬km²，主要支流有岷江、沱江、嘉陵江、烏江^［14-15］。通過金沙江、岷江、沱江、嘉陵江、烏江以及向家壩—三峽區間最大1，3，7，15 d洪量與面積占比情況，分析三峽水庫入庫洪水組成。2024年三峽水庫入庫最大1，3，7，15 d洪量地區組成分析結果見圖3。

嘉陵江北碚站各時段來水所占比重均居第1位，其所占比例在33.0%～36.1%之間，其中1 d洪量占比最高；岷江來水最大1，7，15 d洪量所占比重居第2位，最大3 d洪量所占比重居第3位，其所占比例在17.2%～25.9%之間；金沙江來水最大1，3，15 d洪量所占比重居第3位，最大7 d洪量所占比重居第4位，其所占比例在11.1%～14.9%之間，且占比隨時段增大逐漸增大；沱江來水最大1，3，7，15 d洪量所占比例在3.5%～4.7%之間；烏江來水所占比例在6.3%～10.7%之間，占比隨時段增大逐漸減小；向家壩—寸灘區間（以下簡稱“向寸區間”）來水最大3，7，15 d洪量占比均在7%左右及以下。

值得注意的是，三峽區間來水最大1，3，7 d洪量占比均在10%以上，其中3 d洪量占比接近20%，遠高于三峽區間面積比例5.2%。可以看出，在“長江2024年第2號洪水”期間的三峽水庫入庫洪水組成中，三峽區間來水突出，起到造峰作用。

3 水情預報

本文依據GB/T 22482—2008《水文情報預報規范》^［16］對上述預報結果開展預報精度評定，分析三峽水庫入庫洪水預報以及長江上游干流主要站點預報的精度。精度評定的項目主要包括：三峽水庫入庫水量、入庫流量、庫水位以及寸灘、武隆等站的水位、流量。

3.1 三峽水庫入庫水量分析

三峽水庫入庫水量由上游來水（包括寸灘、武隆站）以及三峽區間來水構成^［17-18］。其中上游來水通過洪水演進至三峽壩址，三峽區間來水預報根據落地降雨結合定量降水預報進行流域降雨徑流和河道洪水匯流預報，預報方案已覆蓋整個三峽區間流域，采用的預報方法主要有降雨徑流模型（API模型）、NAM模型。按水文站（水位站、水庫）為控制節點，將該預報區間劃分為42個預報分區（圖4），河系由上游向下游分段連續預報。

對2024年7月9日08∶00至12日08∶00制作的三峽水庫7 d入庫水量預報進行精度評定，結果見表1。可以看出，隨著滾動預報，逐步修正三峽水庫入庫水量，水量誤差由-15.7%逐漸減小至-3.6%，7月12日預報三峽水庫入庫水量偏大4.5%。

3.2 長江干流上游主要站預報精度評定

統計2024年7月6～25日，長江上游干流寸灘站流量、三峽水庫入庫流量以及庫水位在1～3 d不同預見期下的預報精度（表2～4）。

結合表1～5及圖5可知，寸灘站流量、三峽水庫入庫流量預見期1 d的平均預報誤差均在5%以內，預見期3 d的平均預報誤差均在15%以內，三峽水庫水位預見期1 d的平均預報誤差在0.30 m以內，預見期3 d 的平均預報誤差在0.75 m以內。

提前8 d預報出2024年7月上旬末將有一次明顯漲水過程，并于7月9日預報出將有一次42 000 m³/s以上量級的洪水過程，從而為三峽水庫加大出庫流量、提前應對2號洪水留出了充裕的時間；隨著滾動預報，岷江、嘉陵江降雨考慮逐漸充分，三峽水庫來水預報準確性不斷提高，洪峰預報誤差由9日的20%左右逐漸降低至11日的5%左右，且12日08∶00預報洪峰流量與三峽水庫實況入庫洪峰流量55 000 m³/s（12日20∶00）一致，從而為2號洪水期間水庫的精準調度提供了有力支撐。因此可以看出，長預見期、高精度的水情預報有效支撐了以三峽水庫為核心的長江上游水庫群科學調度決策。

4 水庫調度及還原分析

4.1 水庫調度

為應對“長江2024年第2號洪水”，以三峽水庫為核心的長江上游水庫群分為3個階段進行了調度運用（圖6）。

（1）第一階段：7月5～9日。長江2024年第2號洪水形成前，為配合洞庭湖團洲垸開展決口封堵合龍工作，控制三峽水庫出庫流量。7月6日起，三峽水庫來水自20 000 m³/s左右波動增加，為配合洞庭湖團洲垸堤防搶險工作，三峽水庫日均出庫流量7月6～9日維持在18 000 m³/s左右。7月5～9日期間，三峽水庫庫水位由159.00 m上漲至160.00 m左右，攔蓄洪量約5.5億m³，三峽水庫以上的長江上游水庫群攔蓄洪量約5.7億m³。

（2）第二階段：7月9～14日。長江2024年第2號洪水期間，以減輕干流重慶河段防洪壓力、降低三峽水庫庫尾淹沒風險，兼顧不增加中下游防洪壓力為目標，長江上游水庫群實施聯合調度，持續攔蓄洪水，削減三峽水庫的入庫洪峰流量及入庫水量。待團洲垸決口封堵工作基本完成后，三峽水庫提前降低庫水位，7月9日起逐步加大出庫流量。受上游來水疊加區間集中強降雨影響，三峽水庫12日20∶00出現“長江2024年第2號洪水”，入庫洪峰流量55 000 m³/s。期間為減輕重慶河段防洪壓力，三峽水庫出庫流量由18 000 m³/s逐步加大下泄，14日12∶00出現調洪高水位166.55 m，2號洪水期間，三峽水庫最大攔蓄洪量52.8億m³，上游其他水庫群攔蓄洪量約13.4億m³，顯著減輕了中下游干流的防洪壓力。

（3）第三階段：7月14～25日。為防范“七下八上”關鍵期長江上游洪水風險，入庫洪水現峰后，三峽水庫持續騰庫，控制庫水位有序下降。7月14日入庫洪水現峰后三峽水庫出庫流量逐步加至44 000 m³/s左右并維持，17日后逐步減少出庫流量，月底減至 30 000 m³/s左右。庫水位由調洪高水位166.55 m逐漸回落，月底水位在160.00 m左右，期間三峽水庫以上的長江上游水庫群攔蓄洪量約87.7億m³。

4.2 洪水還原

主要對長江流域納入聯合調度的29座上游水庫群的攔蓄進行還原計算^［19-21］，綜合考慮干支流來水特性、洪水組成、漲落關系及多模型演算結果，確定中下游干流主要控制站最終還原計算成果。

（1）長江上游主要站點洪水還原結果如圖7所示。2號洪水期間嘉陵江主要水庫總體呈攔蓄狀態，主要水庫最大攔蓄洪量（最低水位至最高水位）19.19億m³，各水庫最大攔蓄量分別為：碧口0.64億m³、寶珠寺6.63億m³、亭子口11.04億m³、武都0.65億m³、江口0.23億m³。通過水庫群聯合調度，降低岷江高場站洪峰水位0.50 m左右；降低嘉陵江武勝至北碚江段洪峰水位4.50～5.00 m，避免武勝至北碚江段水位超警戒。

在三峽水庫調度方式不變的情況下，采用還原后的寸灘站、武隆站來水作為上邊界條件，計算得到還原后的三峽庫區水位外包線，并將其與三峽庫區實況水位外包線、土地征用線以及移民遷移調查線進行對比分析（圖8）。

依據2024年7月12日08∶00的洪水預報結果，7月12～17日，向家壩水庫的出庫流量由6 300 m³/s逐步壓減至3 500 m³/s，期間三峽水庫出庫流量加至44 000 m³/s左右并維持，使得寸灘站水位最高水位為179.91 m（7月12日），低于警戒水位180.50 m；麻柳嘴站（距壩里程546.6 km）水位于13日04∶00最高上漲至174.38 m后回落，實況水位外包線距土地征用線（176.10 m）僅1.72 m。

若長江上游水庫群未攔洪削峰，寸灘站水位最高將上漲至181.27 m，超警戒水位0.77 m，因此可以看出，通過長江上游水庫群攔洪削峰，有效降低了三峽水庫庫尾水位，避免了重慶寸灘河段水位超警戒。

（2）長江中游干流主要站點洪水還原結果見圖9。統計得到長江2024年第2號洪水期間長江中游干流主要控制站水位實況以及還原后的特征值如表6所列。

4.3 水庫調度效益分析

（1）支撐湖南省華容縣團洲垸險情處置。2024年7月5日15∶30左右，洞庭湖堤樁號19+800處發生重大管涌險情，17∶48團洲垸現場采取緊急封堵措施失敗后堤壩潰決^［22］。為配合洞庭湖團洲垸開展決口封堵合龍工作，控制三峽水庫出庫流量。7月5～9日期間，三峽水庫水位由159.00 m上漲至160.00 m左右，攔蓄洪量約5.5億m³，從而加快中下游干流和洞庭湖退水速率，增加洞庭湖七里山站水位下降幅度0.30 m，使七里山站水位提前1 d退出警戒，降低了“第二道防線”錢團間堤的防守壓力和堵口施工難度。

（2）避免重慶寸灘河段水位超警戒。7月5～25日，三峽水庫以上的長江上游水庫群共攔蓄洪量約108億m³，其中14～17日將向家壩水庫的出庫流量壓減至3 500 m³/s，以上措施降低寸灘站最高水位至179.91 m（7月12日），比還原水位降低了1.36 m，避免了重慶寸灘河段水位超警戒，實現了調度目標。

（3）大幅減輕了中下游防洪壓力。2號洪水期間，包括三峽水庫在內的長江上游水庫群合計攔蓄洪量約120.4億m³，其中三峽水庫最大攔蓄洪量52.8億m³，顯著減輕了中下游干流的防洪壓力，將三峽水庫還原入庫洪峰64 500 m³/s削減至43 900 m³/s，削峰率約32%。待中游蓮花塘站水位退出警戒水位后，再逐步精準控制三峽水庫加大下泄，避免了2號洪水向中下游演進過程中與1號洪水發生遭遇，減輕了長江中游防洪風險，錯峰效果顯著。通過上游水庫群攔蓄，降低了中下游干流水位0.70～3.10 m，避免中游干流宜昌至沙市河段超警戒水位河長約147 km，避免了長江中下游干流沙市至監利河段超保證水位河長約206 km，大幅縮短了主要控制站水位超警時間，保障了流域防洪安全，大幅度降低了洪災損失。

5 結 論

2024年7月份以來，長江上游岷江、嘉陵江及三峽區間發生強降水過程，部分地區出現大到暴雨。受此輪強降雨影響，三峽水庫入庫流量自7月8日起開始持續上漲，7月11日18∶00，入庫流量達50 000 m³/s，“長江2024年第2號洪水”在長江上游形成。本文以2024年2號洪水發展過程為背景，聚焦以三峽水庫為核心的長江上游水庫群聯合調度，量化2號洪水期間水庫調度效益。分析結果表明：

（1）2號洪水期間的降雨落區重疊度高、局地極端性強，長江上游岷江與嘉陵江洪水遭遇演進后疊加三峽區間洪水影響，三峽水庫7月12日20∶00最大入庫流量達55 000 m³/s。

（2）2號洪水期間，科學合理的三峽水庫來水預報為水庫群精準調度提供了有力支撐。寸灘站流量、三峽水庫入庫流量預見期1 d的平均預報誤差均在5%以內，庫水位的平均預報誤差在0.30 m以內。提前8 d預報出7月上旬末將有一次明顯漲水過程，為三峽水庫預降水位留出了充裕的時間。隨著滾動預報，三峽水庫入庫洪峰和洪量預報誤差分別減小至5.0%和3.6%左右。

（3）針對不同階段調度目標，以三峽水庫為核心的水庫群在2號洪水期間科學調度，取得了顯著防洪效益：合計攔蓄洪量約120.4億m³，其中三峽水庫最大攔蓄洪量52.8億m³，實現了2號洪水演進過程與1號洪水有效錯峰，降低中下游干流水位0.70～3.10 m，大幅減輕了中下游防洪壓力。

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（編輯：郭甜甜）

Flood forecast for No.2 flood of Changjiang River in 2024 and regulation

benefits of Three Gorges Reservoir

ZHENG Jing¹，TONG Bingxing²，CAO Rui³，WANG Xuemin¹，LI Wenhui⁴，LI Wenda⁴

（1.Flood and Drought Disaster Prevention Bureau，Changjiang Water Resources Commission，Wuhan 430010，China； 2.Bureau of Hydrology，Changjiang Water Resources Commission，Wuhan 430010，China； 3.River Basin Complex Administration Center， China Three Gorges Corporation，Yichang 443133，China; 4.China Yangtze Power Co.，Ltd.，Yichang 443002，China）

Abstract： Since July 2024，the No.1 and No.2 floods occurred successively in upper and lower reaches of Changjiang River.Reasonable water condition forecasting and reservoir scheduling are key to coordinating the flood control needs of the upper and lower reaches of the Changjiang River，as well as controlling the risk of submergence at the tail of the Three Gorges Reservoir.The development stages of the rain and water conditions during the No.2 flood are outlined.The characteristics of rainstorm floods are summarized，the composition features of floods are analysed，and the accuracy of water condition forecasts at major sites along the Changjiang River is evaluated.By analysing the joint scheduling of group reservoirs，with the Three Gorges as the core，in the upper reaches of the Changjiang River，the benefits of reservoir scheduling during No.2 flood is quantified.The analysis results indicate that：during the No.2 flood period，the rainfall area experienced high overlap and strong local extremes.The Minjiang and Jialing Rivers in the upper reaches of the Changjiang River encountered floods，and the floods in the Three Gorges area were particularly prominent.Eight days in advance，we forecasted that there would be a significant rise in water levels at the end of the first ten days of July，providing ample time to lower the water level of the Three Gorges Reservoir in advance.From July 5th to 9th，the Three Gorges Reservoir impounded a flood volume of about 550 million cubic meters，which reduced the water level at Qilishan Station of Dongting Lake by 0.30 m and enabled the water level at Qilishan Station to recede from the warning level one day earlier，thus supporting the emergency handling of the flood situation in Tuanzhou Dyke，Huarong County，Hunan Province，by reducing the pressure of flood defense and the difficulty of closing the broken dykes.Through the joint dispatch of the upper Changjiang River reservoirs，the water level at Cuntan Station at Chongqing City was lowered by 1.36 m，avoiding the its water level from exceeding the warning level.The No.2 flood was effectively staggered with the No.1 flood during its progression to the middle and lower reaches，reducing the water level of the main stream in the middle and lower reaches by 0.70 to 3.10 m，greatly easing the flood defense pressure in the middle and lower reaches of the Changjiang River.The research results can provide reference for flood control and disaster reduction in the Changjiang River Basin.

Key words： No.2 flood of Changjiang River in 2024；reservoir scheduling；flood forecast；Tuanzhou Dyke；Three Gorges Reservoir