长江流域水资源统一调度实践与思考

夏 细 禾，陶 聪

(1.长江水利委员会 水资源管理局，湖北 武汉 430010； 2.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010)

0 引 言

开展水资源统一调度是水资源管理工作的重要内容之一，是强化水资源刚性约束、优化水资源配置、实现空间均衡的重要手段。水资源调度相关研究最早起源于1922年，美国在科罗拉多河流域签署了第一份水资源分配协议，将该流域水量分配至涉及的7个州。20世纪40年代，Masse首次提出了水库优化调度问题。进入50年代后，随着计算机技术的发展以及水资源相关理论的逐步成熟，水资源调度相关研究发展迅速。美国在密苏里河流域、尼罗河流域先后建立了以单座水库为主的水资源调度模拟模型；1982年，Pearson等利用多个水库的控制曲线，以产值为最大目标，输水能力和预测的需求值作为约束条件，用二次规划方法对区域用水量的优化分配问题进行了研究[1]。20世纪90年代至今，国际上对水资源调度的研究逐渐从单一的水量调度发展到水量水质统一调度，从常规单目标调度发展到多目标系统调度，从追求经济效益最优解发展到流域整体效益最优解。中国对水资源调度的相关研究起步于20世纪60年代初，早期的水资源调度主要以水利工程的兴利调度为主；2000年以来，水资源调度逐步开始统筹考虑流域水资源综合利用和跨流域调水工程，水资源调度研究也逐渐由理论研究转向实际应用[2-4]。经过不断探索和实践，中国已初步形成以流域为单元的水资源统一管理和调度的格局，发挥了显著的社会效益、经济效益和生态效益。例如，黄河流域通过制定“八七”分水方案、黄河水量调度条例，最早实现了全河水量调度，黄河干流实现连续23 a不断流，流域内用水增长过快局面得到有效控制[5-6]；珠江已经连续18 a实施了枯水期水量调度，全面保障了澳门、珠海等地供水安全[7]。目前，水资源调度研究主要是针对水资源供需矛盾突出、河湖生态环境局部恶化等水资源问题[8]，研究提出水资源合理配置和优化调度的技术方法，缺少管理层面的系统谋划。

长江流域是中国重要的生态屏障和重要的资源支撑，不仅为流域内经济社会发展提供水资源支撑，还通过南水北调等工程惠泽流域外广大地区，是中国水资源配置体系的重要战略水源地。随着社会经济快速发展和生态文明建设的推进，长江流域内用水与跨流域调水矛盾、流域内上下游间蓄泄矛盾、河道内用水与河道外用水矛盾，不同区域和部门间竞争性用水矛盾，以及水资源利用与水生态环境保护矛盾日益复杂[9]。基于此，本文全面分析了长江流域水资源统一调度工作的进展与成效，梳理了流域水资源统一调度存在的问题，以协调解决各类用水之间的矛盾、提高水资源综合利用效益为目标，从政策层面和管理层面，提出了水资源统一调度的工作思路及重点举措，对提升长江流域水资源保障能力具有指导意义。

1 长江流域水资源统一调度工作实践

长江流域水资源调度工作紧紧围绕落实水资源刚性约束要求，在夯实水资源管理基础、强化水量统一调度、提升水资源监管能力、建立水资源调配体制机制等方面取得了积极进展。

1.1 推进跨省江河流域水量分配

2011年以来，长江水利委员会(以下简称“长江委”)先后推动了4批共23条跨省江河流域水量分配方案编制工作，确定了各流域用水总量控制指标和控制断面下泄流量(水量、水位)指标，基本实现了长江流域跨省江河流域水量分配全覆盖[10]。截至2022年6月，汉江等20条河流水量分配方案已获批，其余3条河流正在开展技术协调和行政协调工作。根据现有工作成果，预计长江流域2030年用水总量指标约1 972亿m3(不含太湖流域)，其中地表水用水量指标约1 874亿m3，明确了水资源调度的目标。

1.2 实施流域水量统一调度管理

为落实已批复水量分配方案，根据河流特点，分类实施河流水量调度管理。对于流域水资源开发利用程度较高、涉及省(市)较多的汉江、乌江、嘉陵江、牛栏江、沅江等5条河流，组织编制并印发了流域水量调度方案和年度水量调度计划，严格区域用水总量控制和断面下泄流量(水量)管理。对于流域水资源开发利用程度较低或者主要位于一省之内的岷江、沱江、赤水河等3条河流，组织编制并印发实施年度水量分配方案，以取用水总量控制为重点实施水量调度管理。对于电力调度与水量调度矛盾突出的金沙江中游河段、澜沧江、大渡河等河流，组织审查并印发实施年度水量调度计划，以控制断面最小下泄流量为重点实施水量调度管理。

1.3 探索流域水资源调配协调机制

2012年以来，长江委先后在汉江等河流探索建立了跨区域、跨行业、跨部门的河流水量调度协商工作机制[11]。2020年，长江委协商各有关单位建立了长江流域水资源调配协调机制，原则上每年召开一次长江流域水资源调配联席会议，协调解决长江流域水资源配置、水资源调度、水资源监管等重大问题[12]。2021年4月23日和2022年6月22日，长江委2次组织召开了长江流域水资源调配联席会议，共同推进长江流域水资源调配工作。

1.4 强化跨流域调水工程水量调度

2014年以来，统筹考虑丹江口水库蓄水情况、来水预测以及汉江中下游用水需求和受水区用水计划建议，每年10月，提出南水北调中线一期工程年度可调水量和编制南水北调中线一期工程年度水量调度计划，经水利部审批后下达。实际调度中，在年度水量调度计划基础上，根据丹江口水库来水蓄水情况和各口门用水需求，精细化实施丹江口水库月(旬)供水调度，合理安排各口门供水流量，相机实施华北地区地下水超采区河湖生态补水，加强从水源到用户的全过程精准调度[13]。同时，在汉江、嘉陵江、乌江、牛栏江等河流年度水量调度计划中，统筹调出区调入区用水需求，明确引红济石、引乾济石、鄂北地区水资源配置工程、引江济汉工程、黔中一期水利枢纽工程、毗河一期供水工程、牛栏江-滇池补水工程等跨流域调水工程年度供水计划。

1.5 加强重点工程水资源调度

2011年以来，长江委审批、备案或函复了乌东德、白鹤滩、瀑布沟、两河口等约80个工程的蓄水计划和调度方案(或水资源调度方案)，优化水库蓄水过程，明确水资源调度运行方式，落实最小下泄流量及其保障措施，充分发挥重大水工程供水保障作用，促进新建工程尽快投运发挥水资源开发利用效益。2020年以来，在保障牛栏江流域用水需求的基础上，组织实施德泽水库应急供水调度方案，使滇池水质总体保持稳定，保障了联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会期间供水安全，为昆明市经济社会高质量发展提供了水资源支撑。

1.6 健全水资源监测监管体系

2017年以来，长江委建立了长江流域水资源动态管控平台，以“实时监测、滚动预警、联合响应、适时管控、综合评估”为抓手，实施流域内288个控制断面最小下泄流量监测监管，每天通过平台自动将最小下泄流量不达标信息发送至各省级水行政主管部门和取水单位责任人，并通过电话问询、座谈协调、视频会商、现场督导等措施，开展预警处置并跟踪督办。适时启动了委管河道外规模以上取水项目在线计量监测工作，编制并印发了《加强长江流域取水口取水在线监测工作指导意见》，实现了委管河道外规模以上取水项目在线计量监测的全覆盖，2021年底长江委水资源监控平台接收流域内取水户数量增至5 380家，取水量为988.8亿m3，流域用水量在线监测率达60%。

2 长江流域水资源统一调度成效

近年来，长江流域水资源统一调度坚持以流域为单元，强化流域供水、生态、发电、航运等多目标统一调度，建立健全各方利益协调统一的调度体制机制，做到全流域统筹、点线面结合，努力实现流域涉水效益“帕累托最优”，取得了明显成效。

2.1 确保了供水安全

按照水量分配方案确定的区域用水量份额，合理配置生活生态生产用水，严格区域用水总量和断面下泄流量控制管理，2021年长江流域用水总量约1 730亿m3，保障了流域供水安全。南水北调中线一期工程通水以来，丹江口水库年均向汉江中下游下泄水量238亿m3(不含弃水)，远远大于设计多年平均下泄水量162.5亿m3。截至2022年10月31日，丹江口水库陶岔渠首累计向北方调水525亿m3，最大年调水量92.1亿m3，基本实现规划供水目标。截至2021年底，南水北调东线一期工程累计调入山东水量52.88亿m3，有效缓解了北方受水区用水紧张局面。2020年12月以来，德泽水库累计向昆明市供水超过8.4亿m3，其中城市应急供水超过1.9亿m3，支撑和保障了昆明市经济社会发展。

2.2 维护了生态安全

将生态水量纳入年度水量调度计划，督促水利水电、航运枢纽等工程将生态用水调度纳入日常运行调度规程。落实断面最小下泄流量管理，2022年纳入最小下泄流量监管的288个断面中，2022年1～9月断面满足程度在90%以上的有270个，约占全部断面的94%，切实保障河湖合理流量和水位。截至2022年10月31日，通过南水北调中线一期工程向北方累计实施生态补水89亿m3，补水沿线地下水位明显抬升，2021年底京津冀治理区浅层地下水位较2018年同期总体上升1.89 m，深层承压水位平均回升4.65 m[14]；受水区河湖水质明显提升，白洋淀水质从2017年的劣Ⅴ类全面提升至Ⅲ类，淀区水位稳定保持在7.20 m左右，面积从约170 km2恢复至293 km2左右，进入全国良好湖泊行列。通过实施三峡水库、金沙江下游梯级、汉江中下游生态调度、丹江口至王甫洲区间生态调度，保障了重点河段水生态安全。三峡水库2021年实施两次促进葛洲坝下游四大家鱼自然繁殖的生态调度，调度期间宜都江段鱼类总产卵量超124亿颗，其中四大家鱼产卵规模超84亿颗，为多年均值的13倍，创历史新高。2020年以来，实施了4次丹江口至王甫洲区间生态调度试验，区间伊乐藻生物量从2019年的4.8万t减少至2021年的0.58万t，减少约9成。

2.3 促进了绿色发展

通过水资源调配协调机制，不断加强流域水资源调度，规范了“电调服从水调”的管理秩序，实现了水调和电调双赢局面。以三峡集团所属电站为例，2020年，三峡电站发电量1 118.02亿kW·h，创下单座水电站年发电量的新世界纪录；2021年金沙江下游梯级电站和三峡、葛洲坝梯级电站累计发电量2 628.80亿kW·h，节水增发电量92.14亿kW·h，水能利用率提高4.6%，枯期向下游补水量313.07亿m3，保障了下游用水及航运需求，为推动碳中和、碳达峰做出了贡献。

2.4 改善了航运条件

随着水资源统一调度的实施和长江干线航道的系统治理，长江航道通航能力显著提升，向家坝水电站最小下泄流量一般在1 800 m3/s以上，三峡水库确保庙嘴水位不低于39.00 m，向家坝、三峡下游航运水深分别增加0.84 m和0.90 m，2021年宜宾至重庆朝天门航道最小维护水深提高到2.90 m，重庆朝天门至涪陵航道最小维护水深3.50 m，三峡水库常年库区维护水深试运行提高到5.50 m，武汉至安庆段6.00 m水深航道贯通并投入试运行，万吨级船舶可常年到达武汉，南京以下12.50 m深水航道全线贯通。2021年，长江干线港口完成货物吞吐量超35亿t，三峡枢纽年货物通过量达1.5亿t，均创历史新高，长江“黄金水道”功能得到进一步提升。

3 长江流域水资源统一调度存在的问题

近年来，长江流域水资源统一调度管理各项工作取得显著成效，流域水资源水环境水生态状况持续向好，但对标流域水资源管理面临的新形势和新要求，长江流域水资源统一调度管理工作还存在一些亟待解决的问题。

3.1 水资源刚性约束指标体系有待建立

国家关于建立水资源刚性约束制度的意见文件尚未出台，流域水量分配与行政区域用水总量分解指标、地下水管控指标、生态流量管控指标、跨流域调水工程水量调配指标等息息相关，流域水量分配方案审批协调难度大，还有3条跨省河流水量分配方案尚未获批。同时，流域污水回用率偏低，2021年长江流域再生水回用量仅25亿m3，约占流域用水总量的1.2%，离节水减污型社会建设仍有较大差距。

3.2 水资源调度管理法规有待规范

近年来，长江保护法、水资源调度管理办法等法律法规为水资源调度管理工作开展提供了法律依据，但是加强水资源调度管理的规定相对宏观，实际调度中缺乏具备可操作性的水资源调度管理实施细则，同时跨流域调水工程、河湖连通工程、通江涵闸工程的运行调度方式、管理权限等缺乏明确管理规定，尚有部分跨流域调水工程的年度用水计划未纳入有效监管。

3.3 水资源调度协调机制有待完善

2020年，南水北调东线、中线等重大调水工程调出水量约213亿m3，安徽淠史杭等工程调入流域水量约6亿m3(不含淮河入江水道入江水量)，规划到2030年跨流域调水量将超过500亿m3。流域内用水与跨流域调水以及各用水部门之间矛盾的协调难度越来越大，部分河流水力发电、供水、航运等调度协调机制有待完善[15]。

3.4 流域水资源监测体系有待健全

面向流域水资源管理的控制断面监测站点尚未实现全覆盖，部分断面监测频次、时效性与精度不能完全满足水资源管理对实时流量、水位的要求；取水户的取用水计量监测体系不健全，无法支撑流域内区域用水总量管控需求。

4 强化水资源统一调度的思考

下一步，长江流域水资源统一调度工作将深入贯彻落实党的二十大精神，坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，积极践行“十六字”治水思路，以水资源刚性约束为统领，强化流域水资源统一调度管理，建立流域水资源承载能力上限，严守流域水生态保护控制红线，构筑流域水安全风险防范底线，全面提升长江流域水资源保障能力。

4.1 遵循“四水四定”，强化水资源刚性约束

制定出台长江流域水资源刚性约束制度实施方案，抓紧建立水资源刚性约束制度。建立水资源承载能力监测预警机制，组织开展水资源承载状况动态评估，提出水资源超载地区、临界超载地区名录，对水资源超载区实行暂停新增取水许可，临界超载地区限制审批新增取水许可[16]。指导流域有关省级水行政主管部门组织水资源超载地区制定水资源超载治理方案，明确超载治理的目标、完成时限、具体治理措施，严控水资源开发利用强度。

4.2 立足“合理分水”，优化水资源配置

配合水利部做好滁河等3条重要跨省江河流域水量分配方案的审查审批工作，指导流域内各省市区开展跨地市江河流域水量分配方案编制，明晰用水权益。健全可用水量管控指标体系，会同各省市区统筹协调用水总量、水量分配及地下水管控指标等成果，将可用水量管控指标分解到省、市、县三级行政区，并分解到河流水系和地表水、地下水、其他水源等各类水源[17]。

4.3 优化“统一调度”，提升流域水资源综合利用效益

根据批复的流域水量分配方案，按照优先满足城乡居民生活用水，保障基本生态用水，并统筹农业、工业用水以及航运等需要的原则，组织制定并实施重点河流年度水量调度计划，明确水量调度目标，确定水量调度原则，落实水量调度责任，规范水量调度程序，并将生态用水纳入年度水量调度计划，强化区域用水总量和控制断面下泄流量(水量、水位)管理。

4.4 实施“科学调水”，促进流域水网建设

按照“确有需要、生态安全、可以持续”以及调水“三先三后”的原则，科学谋划调水工程布局和规模，有序推进引江补汉、南水北调西线、白龙江引水工程等调水工程建设，促进流域水网的形成和发展。统筹调出和调入区域用水需求，继续强化南水北调中线一期工程水量调度管理，相机实施华北地区地下水超采区河湖生态补水，适时启动滇中引水、引汉济渭工程水资源调度管理，配合推进南水北调东线一期、引江济太、引江济淮等工程水资源调度管理，保障供水安全和生态安全。

4.5 狠抓“管住用水”，严格水资源监督管理

推进建立规划水资源论证制度，组织审查涉及流域水资源配置专业(专项)规划的规划水资源论证，近期开展长江新城规划水资源论证，从规划源头促进产业布局与水资源条件相协调。规范取水许可管理，从严叫停节水评价不予通过的项目，严格控制新增用水，管住存量用水。强化水资源调度监督检查，及时发现并依法纠正未按要求下泄流量、不服从流域水资源统一调度等行为，保障水资源调度工作有序推进。严格水资源管理考核，强化事中事后监管和问责力度，依法纠正无序取用水、超量取用水、无计量取用水等违法行为，完善流域取用水管理长效监管机制。

4.6 推进“协同发力”，完善水资源调度机制

健全流域管理与区域管理相结合的水资源管理体制，持续推进完善长江流域水资源调配协调机制，加强跨部门、跨区域、跨行业间的沟通协作，形成合力，协调解决流域水资源开发、利用和保护重大问题，共同推进流域水资源治理管理工作。配合水利部推进出台《长江流域控制性水工程联合调度管理办法》等水资源调度法律法规，结合长江流域实际，抓紧制定长江委水资源调度管理实施细则，规范水资源调度行为。

4.7 强化“数字赋能”，提升水资源调配智慧化水平

健全流域水资源监测体系，完善信息共享机制，持续推进河道外规模以上取用水户取用水在线监测，建立流域区域取用水台帐，力争2022年底前在线监测水量达80%。依托长江流域水资源动态管控平台，协同各省(市、区)及工程管理单位加强对重要控制断面最小下泄流量的监测监督，并将具备条件的断面纳入实行最严格水资源管理制度考核。依托长江流域综合调度系统，结合数字孪生建设试点，推进具有“预报、预警、预演、预案”功能的长江流域水资源管理与调配业务建设。

5 结 语

近年来，习近平总书记关于治水兴水的重要指示批示精神和党中央、国务院关于水利工作一系列重要部署，为协同推进流域水资源统一调度工作指明了方向。长江保护法和水资源调度管理办法的实施，明确了流域水资源调度规范化、现代化和法治化要求。下一步，流域水资源统一调度管理工作应深刻认识当前水资源工作面临的新形势新要求新任务，坚持流域系统观念，以满足流域人民群众对永续水安全、优质水资源、健康水生态、宜居水环境、先进水文化的新需求、新期待为出发点，促进水资源的合理开发、优化配置和科学调度。