2022年特枯水年三峡水库补水调度策略研究

摘要：2022年长江流域遭遇丰枯急转的流域性干旱，以三峡水库为核心的上游水库群在进行补水调度时缺乏枯水期补水调度相关研究的支撑。为探究枯水期三峡水库补水调度策略，首先对2022年以三峡为主的上游水库群补水调度情况进行了回顾，然后对枯水期各控制站点的水位与三峡下泄流量的关系进行了分析；结合以上分析结果，采用水量调度试算方法，对三峡水库通过不同来水条件、调度参数情况下的蓄水目标及对供水的保障情况进行了研究；在此基础上提出了针对特枯水年三峡水库补水调度的策略，并采用典型枯水年2006年进行验证。结果表明：来水偏枯40%～50%条件下三峡水库以6 000 m3/s下泄较为合理，来水偏枯30%条件下三峡水库以6 500～7 000 m3/s下泄较为合理，来水偏枯10%～20%条件下三峡水库以7 000～7 500 m3/s下泄较为合理。特枯水年三峡水库补水调度可在来水特别不利情况下，对下游供水目标提供“基本保障”；来水较不利情况下，对下游供水目标提供“有限保障”；来水一般不利情况下，对下游供水目标提供“全额保障”。研究成果可为三峡水库特枯水年补水调度提供参考。

2022年长江流域遭遇丰枯急转的流域性干旱，以三峡水库为核心的长江上游水库群在进行补水调度时缺乏枯水期补水调度相关研究的支撑。通过对2022年以三峡为主的长江上游水库群补水调度情况的回顾分析，得到各个控制站点对三峡水库枯水期调度的响应情况；通过三峡水库近5 a枯水期的实际调度情况，分析得到了三峡水库满足航运、灌溉、城市供水、抵御NZWH3hQaGN55iQgDb8ftM+Bc2YTmFAc+No2Wn4SRNks=咸潮入侵等需求的下泄流量约束；采用水量调度试算方法，拟定不同来水条件、调度参数，对三峡水库的蓄水目标及对供水的保障情况展开分析。研究提出了针对特枯水年三峡水库补水调度的策略，即来水特别不利情况下，对下游供水目标提供“基本保障”；来水较不利情况下，对下游供水目标提供“有限保障”；来水一般不利情况下，对下游供水目标提供“全额保障”。

关 键 词：水量调度试算； 特枯水年； 补水调度策略; 三峡水库

中图法分类号： TV697

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.09.007

0 引 言

2022年长江流域遭遇丰枯急转的流域性干旱［1］。7～10月流域来水偏少4成多，沙市站7 000 m3/s和汉口站8 000 m3/s流量对应的水位较近年综合线分别偏低1.0，0.5 m左右，大通站流量比往年早3个月达到低值；中下游主要站点8～10月均创有实测记录以来历史同期最低水位。从两湖水文情势来看，洞庭“四水”、鄱阳“五河”合成流量均为近40 a以来最小；荆江三口的太平口、藕池口断流时间较近5 a平均提前近3个月。由于来水持续偏枯，长江中下游沿江沿湖部分涵闸泵站和城乡供水工程出现取水困难问题；叠加秋季台风影响，长江口地区9月初即出现咸潮入侵影响正常供水的不利情况；长江中下游抗旱保供遭遇巨大挑战。

三峡水库是长江流域治理开发与保护的控制性工程，具有防洪、供水、发电、航运等巨大综合效益。三峡水库调节库容165亿m3，对水量有一定的时空调配能力，是通过调丰补枯实现水量再分配的重要载体。三峡工程建成运行后，虽然长江中下游的水文节律有所变化［2］，但与初步设计阶段拟定的调度方式相比，通过实施汛末提前蓄水和枯水期补水调度，枯水期三峡水库向长江中下游干流河道补水能力显著增强，减缓了两湖湖区的淤积和萎缩，缓解了长江口咸潮入侵危害，有效满足了长江中下游“三生”用水需求，水资源调配效益逐步显现［3-5］，流域水量调蓄能力增强。

近年来，随着流域社会经济的发展，长江中下游“三生”用水需水要求不断提高，加之清水下泄导致的中下游河道下切［6-7］、极端气候频发［8-9］等因素影响，流域水资源供给呈现日趋紧张的局面，长江中下游“三生”用水愈发有赖于以三峡水库为核心的控制性水库调度。尤其是面对2022年流域性严重干旱，充分发挥以三峡水库为核心的控制性水库抗旱补水效益对保障长江中下游供水安全至关重要。

由于长江中下游干流一般不存在资源性缺水，在三峡工程论证和设计阶段，供水并不是三峡工程的开发任务之一，相比防洪［10-12］、发电调度，关于三峡水库补水调度特别是特枯水年下的调度研究较少，且以调度需求研究为主［8，13］，目的是拓展三峡工程的水资源利用效益，调度目标也不如防洪、发电等目标明确和具体。在2022年应对流域特枯水年的调度运行实践中，由于来水偏枯，为精细化用好每一方水并兼顾后期蓄水保障，三峡水库8月份最小下泄流量一度减至8 000 m3/s左右，9月下旬和10月中下旬最小下泄流量基本维持在7 000 m3/s左右，均突破了三峡水库调度规程的规定［14］。可见，调度规程提出的不同时段、不同场景下的最小下泄流量约束在遭遇如2022年为代表的特枯水年时，如何精细调控尚需进一步研究。

为此，本文系统总结了三峡水库2022年8～10月期间的补水运用过程，面对2022年调度运行实践中的新问题、新挑战和新认识，采用水库群水量调度试算方法开展水库调度模拟计算，研究了不同程度偏枯来水条件、不同下泄流量、不同起调水位情况下，三峡水库的调度过程及水库水位水量变化情况，以期支撑三峡水库在极端干旱情况下多保水、多蓄水，为保障流域社会经济发展、助力流域应急抗旱调度、发挥控制性水库综合效益等提供重要决策依据，提升流域综合管理水平。

1 2022三峡水库抗旱补水压咸调度分析

1.1 三峡水库调度过程

受来水丰枯急转影响，2022年入汛后长江中下游发生严重的流域性干旱。为保障中下游供水安全、缓解旱情，水利部于2022年8～9月两次实施长江流域水库群抗旱保供水联合调度专项行动，调度以三峡水库为核心的长江上中游70余座水库，累计补水57.1亿m3，保障了中下游356处大中型灌区4 316万亩农作物灌溉用水。10月上旬实施针对长江口的抗咸潮应急补水调度，调度三峡水库等控制性水库应急补水41.5亿m3，大通站最大日均流量涨至13 700 m3/s，日均流量超12 000 m3/s的天数达9 d。通过联合调度充分发挥以三峡水库为核心的控制性水库群调蓄作用。图1为三峡水库2022年8～10月的日均运行水位及出入库流量过程。

1.2 长江中下游控制站点响应情况分析

为研究三峡水库抗旱补水压咸调度效果，对中下游控制站点的水位或流量响应进行了分析。图2展示了2022年8～10月中下游宜昌、沙市、城陵矶、汉口、湖口等站点的水位过程和大通站的流量过程（一般采用大通站流量作为压咸潮的判断条件［15］）。各个控制站点具体响应数据见表1。由于两次抗旱保供水联合调度专项行动持续时间相对较短，控制站点的水位响应并不显著；而压咸调度过程中，由于前期下游站点水位持续降低，在水库补水调度后下游各控制站点的水位涨幅明显，因此主要分析压咸调度过程中，中下游重要站点的响应情况。从表1中可知，宜昌站、沙市站、城陵矶站、汉口站、湖口站、大通站受影响开始时间分别为1，6，35，58，116，138 h。宜昌站、沙市站、城陵矶站、汉口站、湖口站水位最高涨至42.92 m（10月10日20：00）、33.00 m（10月11日05：00）、21.73 m（10月11日21：00）、15.04 m（10月12日20：00）、8.14 m（10月14日21：00），相较于补水前水位抬升了2.46，3.08，2.32，2.39，1.45 m。大通站流量也由起始的10 500 m3/s最高涨至14 000 m3/s（10月15日01：00），相较于补水前，流量增大了3 500 m3/s；以三峡水库为核心的水库群的抗咸潮补水调度使得大通站12 000 m3/s以上流量持续时间达9 d左右。

2 枯水期三峡水库最小下泄流量的确定

三峡水库下泄流量是进行枯水期补水调度的重要参数，需要结合相关的调度规程规范，综合考虑多方面因素确定。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）》《2022年长江流域水工程联合调度运用计划》，三峡水库11～12月下泄流量按照葛洲坝坝下游庙嘴水位不低于39.00 m和三峡电站保证出力对应的流量控制。对于蓄满年份，三峡水库1～2月水库下泄流量按不小于6 000 m3/s控制，3～5月的最小下泄流量应满足葛洲坝坝下游庙嘴水位不低于39.00 m；对于未蓄满年份，三峡水库1～5月根据水库蓄水和来水情况合理调配下泄流量。此外，三峡水库的下泄流量还应满足诸如航运、灌溉、城市供水、抵御咸潮入侵等需求［16］。为此，选取庙嘴、沙市、汉口、大通等水文站点，开展三峡水库枯水期下泄流量与站点水位相关性分析。

2.1 三峡水库出库流量-庙嘴站水位关系

庙嘴站位于葛洲坝下游，通常情况下，庙嘴站水位被用来衡量葛洲坝下游河段通航的保障情况。为进一步探究庙嘴站水位与三峡水库下泄流量的关系，

将近5 a枯水期（2017～2022年，下同）11月至次年4月，及2022年6月至次年2月的三峡水库下泄流量和庙嘴站水位流量点绘如图3所示。根据《2022年长江流域水工程联合调度运用计划》，为了满足通航要求，三峡水库枯水期的调度要保证庙嘴水位不低于39.00 m。以2022年枯水期间的区间来流为边界条件，根据图3中的点迹分布规律，为使庙嘴站水位保持在3900 m以上，三峡水库下泄流量应不低于5 800 m3/s。

结合丁胜祥等［17］的研究成果，庙嘴水位3900 m时相应的三峡水库出库流量约为5 500～5 800 m3/s。综合来看，为保障葛洲坝下游通航需求，枯水期三峡水库下泄流量应不低于5 800 m3/s。

2.2 三峡水库出库流量-沙市站水位关系

沙市水文站位于上荆江河段，处于江汉平原腹地荆州界内，是长江中游干流城乡供水和农业灌溉重要控制站。结合所搜集的沙市站资料，对沙市站2003～2023年低水情况下的水位流量关系进行了分析，具体结果见图4。从图4中可以看出，三峡水库蓄水后2003～2023年期间，沙市站低水水位流量关系呈右偏趋势，清水下泄使沙市断面河床下切，导致同流量级相应水位有不同程度下降，这与邓颂霖等［18］研究结果一致。

为进一步探究沙市站水位与三峡水库下泄流量的关系，将近5 a枯水期11月至次年4月，及2022年6月至次年2月的三峡水库下泄流量和沙市站水位关系点绘如图5所示。由1.2节可知，沙市站对三峡水库的调度响应延迟约6 h，结合许银山等［19］对2022年长江口压咸补淡调度实践的分析，该响应时间较为合理，因此本研究予以考虑。从图5可以看出，2022年6月至2023年2月的点迹均分布在拟合曲线以下，表明该时段较往年区间来水偏枯。根据丁胜祥等［17］的研究，为满足河段城乡供水和灌溉用水取水需求，三峡水库枯水期的调度须保证沙市站水位不低于29.50 m。根据图5中的点迹分布规律，为使沙市站水位保持在2950 m以上，三峡水库下泄流量至少需要达到6 700 m3/s。

结合前述三峡水库蓄水以来枯水条件下沙市站水位流量关系的变化趋势可知，相同流量下2022～2023年枯水期沙市站对应的水位相比其他年份偏低。因此，从偏安全角度考虑，采用2022～2023年枯水期三峡水库下泄流量与沙市站水位之间的关系，足以保证在来水相对2022～2023年枯水期有利的年份时，沙市站的供水安全。综上所述，在面对2022年这样的特枯水年时，为保障沙市河段城乡供水和灌溉需求，要保持沙市站水位不低于29.50 m，对应三峡水库下泄流量应不低于6 700 m3/s。

2.3 三峡水库出库流量-汉口站水位关系

汉口站位于汉江汇入长江干流以下约1.4 km，是衡量武汉市城市供水安全保障的重要控制站。结合所搜集的汉口站资料，对汉口站2003～2023年低水情况下的水位流量关系进行分析，具体结果见图6。可以看出，三峡水库蓄水后低水部分水位流量略向右侧偏离，偏离程度随着时间推移逐渐偏大，导致同流量级相应水位逐年下降，这与吴琼等［20］的研究结果一致。

为进一步探究汉口站水位与三峡下泄流量的关系，将近5 a枯水期11月至次年4月，及2022年6月至次年2月的三峡水库出库流量与汉口水位的关系点绘如图7所示。由1.2节可知，汉口站对三峡水库的调度响应延迟了约2 d 10 h，结合许银山等［19］的研究成果，该响应时间较为合理，因此本研究予以考虑。

从图7中点迹分布规律来看，2022年6月至2023年2月的点迹均在近5 a枯水期点迹以下，即同样的三峡水库下泄流量情况下，2022年汉口站的水位相比同时期明显偏低，说明三峡-汉口区间来流明显减少。根据丁胜祥等［17］关于汉口河段取水水位调查研究成果，为满足河段城乡供水需求，三峡水库枯水期的调度须保证汉口站水位不低于12.50 m。根据图7中的点迹分布规律，以2022年8～10月的区间来流为边界条件，为使汉口站水位保持在12.50 m以上，三峡水库下泄流量至少需要达到7 000 m3/s。

结合前述三峡水库蓄水以来枯水条件下汉口站水位流量关系的变化趋势可知，相同流量下2022～2023年枯水期汉口站对应的水位相比其他年份偏低。因此，从偏安全角度考虑，采用图7中2022～2023年枯水期三峡水库下泄流量与汉口站水位之间的关系，足以保证在来水相对2022～2023年枯水期有利的年份时汉口站的供水安全。综上所述，在面对2022年这样的特枯水年时，为保障汉口河段城乡供水需求，应保持汉口站水位不低于12.50 m，对应三峡水库下泄流量应不低于7 000 m3/s。

2.4 三峡水库出库流量-大通站流量关系

大通站是长江流域的重要控制站，也是长江口地区压咸补淡的来水边界。长江口地区的咸潮入侵一般发生在每年10月至次年4月［21］，由于长江口压咸潮需要一定的水动力条件，相对于水位而言，流量水动力特征更为明显，因此，本节选取大通站流量作为大通站的主要分析对象。为进一步探究大通站流量与三峡水库下泄流量的关系，分别将近5 a枯水期11月至次年4月、2022年6月至2023年2月的三峡水库出库流量与大通站流量点绘如图8所示。由1.2节可知，大通站对三峡水库的调度响应延迟约5 d 18 h，结合许银山等［19］研究成果，该响应时间较为合理，因此本研究予以考虑。

从图8中看可以看出，2022年点迹明显低于近5 a枯水期期间点迹，即同样的三峡水库下泄流量情况下，2022年枯水期间对应的大通站流量明显减少，这说明了区间来流显著降低，因此，相比于其他年份，2022年明显更偏枯。根据相关研究，大通站的流量在10 000 m3/s左右时，才能满足抵御咸潮入侵的要求［22］。在2022年区间来流条件下，如果要使大通站流量保持在10 000 m3/s以上，三峡水库的下泄流量至少需要达到7 000 m3/s。根据吴琼等［20］的研究成果，大通站水位流量关系较为稳定，而图8的结果又说明了2022年枯水期区间来流的明显偏枯，这表明根据图8确定的三峡水库下泄流量指标7 000 m3/s为偏安全考虑，该流量足以保障在枯水年情况下大通站流量维持在10 000 m3/s以上。需要注意的是，压咸潮的目的是保障上海市供水安全，水源地取水时不一定要保证流量7 000 m3/s持续满足，只需要留出约10 d的取水窗口，精准取水，即可满足上海市长达1个月的用水需求。

综合上述分析可知，根据三峡水库2003年蓄水以来沙市站、汉口站低水条件下的水位流量关系曲线，2022～2023年水位流量关系曲线明显低于其他年份，结合近5 a枯水期三峡水库下泄流量与各站水位、流量的点绘结果可知，以2022～2023年调度实践中三峡水库下泄流量及中下游水位流量关系响应来分析枯水期中下游控制站的调度需求是合理的。因此，从偏安全的角度考虑，为保障枯水期饮用水及航运安全，兼顾河口压咸等需求，三峡水库的下泄流量一般应不低于7 000 m3/s。

3 枯水期三峡水库补水调度水量试算

为研究枯水期三峡水库的补水调度策略，本文通过拟定不同的三峡水库天然来水、水库下泄流量、起算水位等参数的组合方案，结合2022年上游水库群的蓄水情况，基于水量平衡原理对三峡水库补水调度水量进行试算。即计算三峡水库2022年10月底蓄水量及后续天然来水是否满足按照设定的下泄流量从11月持续控泄到次年4月底的需求。若不满足则计算三峡水库水位降至155.00 m的时间，并计算此后若继续保障三峡水库按照设定下泄流量控泄至4月底情况下上游水库群需要补充的水量，从而研究分析不同方案情况下三峡水库枯水期的供水保障情况。

3.1 三峡水库来流条件拟定

以11月至次年4月为重点研究时段，根据1959年6月至2014年5月长系列径流资料，考虑50%、40%、30%、20%和10%的偏枯程度，相应三峡水库枯水期调度计算的来流方案见表 2REF_Ref7527＼h。

3.2 三峡水库下泄流量拟定

为考察不同的下泄流量对三峡水库4月底库水位运行情况及枯水期补水调度的影响，结合《2022年长江流域水工程联合调度运用计划》中枯水期下泄流量的规定及前述分析，本文拟定的三峡水库控泄方案分别为8 000，7 500，7 000，6 500，6 000 m3/s。

3.3 三峡水库调度起算水位拟定

2022年由于来水偏枯，10月底三峡水库蓄水水位仅为160.00 m，结合三峡水库历年蓄水过程中的特征水位及枯水期消落低水位，本文拟定的三峡水库枯水期水量调度试算的起算水位分别为165.00，160.00 m和155.00 m。

3.4 上游水库群蓄水情况

根据相关资料，2022年10月底，长江上游水库（纳入《2022年长江流域水工程联合调度运用计划》的上游27座控制性水库，其中，三峡水库“死水位”按145.00 m计）死水位以上已蓄库容合计约488亿m3，从蓄满程度（死水位以上已蓄库容占调节库容比例）看，总体接近71%。其中，金沙江中游梯级近82%（已蓄14.75亿m3），雅砻江梯级、金沙江下游梯级均为90%（已蓄115.47亿、176.75亿m3），岷江梯级达98%（已蓄51.42亿m3），嘉陵江梯级接近96%（已蓄31.34亿m3），蓄水情况良好，合计蓄水量达390亿m3；乌江梯级仅23%（已蓄9.32亿m3），三峡水库为40%（已蓄89.24亿m3）。若上游水库群总调节库容按689亿m3计（三峡水库按221.5亿m3考虑），则待蓄库容约为201亿m3，为相对不利的计算场景。

3.5 以三峡为核心的上游水库蓄供情势分析

根据三峡水库调度规程，三峡水库枯水期消落低水位为155.00 m，一般情况下，4月底库水位不得低于枯水期消落低水位155.00 m，如遇特殊年份，实施水资源应急调度时，可不受该限制。因此，考虑4月底库水位不低于155.00 m的情况。水量调度试算从11月1日开始，按照前文提到的5组来流条件、5组下泄流量条件、3组起调水位条件，共计形成75组（5×5×3）计算方案，对每组计算方案分别进行试算，统计三峡水库水位到达155.00 m的时间，计算此后三峡水库维持155.00 m水位到4月底，需要上游水库承担的累计补水量，具体结果见表3。

从表3中可以看出，以上5组来流条件下，仅靠三峡水库进行补水调度均无法满足在持续向下游补水情况下维持4月底库水位在155.00 m的目标，上游水库群的持续补水对于应对特枯水年必不可少。

在来水偏枯50%的情况下，3种起算水位条件下，即使上游水库群全部蓄满，总调节库容按689亿m3计，也无法满足下泄流量8 000 m3/s的下游补水调度需求；倘若按照2022年10月底，长江上游水库群已蓄库容约488亿m3计算，在来水偏枯50%的情况下，也仅有下泄流量为6 000 m3/s时才能保证向下游供水的持续性。因此，在考虑到特枯水年水库水量应急调度补水的可能性，6 000 m3/s是较为合理的控泄方案。

在来水偏枯40%的条件下，考虑到2022年10月底上游水库群的蓄水情况，如果三峡水库维持7 000 m3/s及以上的下泄流量，上游水库群基本无法满足向下游持续补水到4月底的要求；为了满足下游的用水需求，并保持上游水库群有一定的蓄水量，6 000 m3/s是较为合理的控泄方案，此控泄方案可以积蓄水量以备应急补水或进行短期加泄补水。

在来水偏枯30%的条件下，上游水库群488亿m3的蓄水量不足以维持持续的7 500 m3/s及以上的下泄流量，为了保障下游补水的持续性和满足生物多样性、生态系统完整性，防止河口淤积、咸潮入侵，保障枯水期饮用水及航运安全，此时7 000 m3/s是较为合理的控泄方案，该方案不仅满足了长江中下游的各项用水需求，也能够有一定的蓄水余量以备应急调度使用。

在来水偏枯20%的条件下，以起算水位160.00 m为例，上游水库群的488亿m3蓄水量除无法满足三峡水库持续8 000 m3/s的下泄方案外，其余下泄流量方案均可施行，7 000 m3/s的控泄方案下，上游水库群到4月底仍有159亿m3蓄水量，有一定的自由调度空间，基本可维持大多数水库的正常消落计划。

在来水偏枯10%的条件下，上游水库群488亿m3的蓄水量可以满足所有的控泄方案的实施。但是为了留有一定的水量裕度，可以考虑以7 500 m3/s下泄流量进行控泄。以160.00 m起算水位为例，在7 500 m3/s控泄方案下，上游水库群到4月底有268亿m3蓄水量，自由调度空间较充裕，基本可维持所有水库的正常消落计划。

4 三峡水库特枯水年补水调度策略

结合以上分析，针对枯水年份，从三峡水库对供水保障对象的保障程度出发，以三峡水库为核心的上游水库群对下游的补水调度策略如下：

（1） 在来水特别不利的情况（偏枯40%及以上）下，补水调度策略为对下游供水保障对象提供“基本保障”，即仅提供最基本的保障（下泄流量为6 000～6 500 m3/s），是否满足供水对象的取用水要求还有赖于区间来水及本地取水措施等其他因素。此种情况下，上游水库群联合三峡水库对下游补水的推荐方案为三峡水库以6 000 m3/s的下泄流量进行控泄直到4月底，不应轻易调增三峡水库出库流量，压咸补水量需由上游所有水库分担，尽可能维持三峡水库水位不低于155.00 m。

（2） 在来水较不利的情况（偏枯30%）下，补水调度策略为对下游供水保障对象提供“有限保障”，即保障大多数或者一部分重要供水对象（下泄流量为6 500～7 000 m3/s）。此种情况下，上游水库群联合三峡水库对下游补水的推荐方案为三峡水库以6 500 m3/s的下泄流量进行控泄直到4月底，不建议调增三峡水库出库流量，压咸补水量可优先考虑由雅砻江梯级和金下梯级水库承担，其次是岷江梯级、嘉陵江梯级，必要时其他水库分担，以避免过多、频繁干预其他水库的正常调度，同时尽可能维持三峡水库水位不低于155.00 m。

（3） 在来水一般不利的情况（偏枯20%、偏枯10%或来水正常）下，补水调度策略为对下游供水保障对象提供“全额保障”，即保障所有供水对象（下泄流量大于7 000 m3/s）。此种情况下，上游水库群联合三峡水库对下游补水的推荐方案为三峡水库以7 000，7 500 m3/s的下泄流量进行控泄直到4月底。必要时，可短期调增三峡水库出库流量，但不宜超过8 000 m3/s，压咸补水量也可视情况略增，使三峡水库出库流量增至13 000 m3/s左右、大通流量峰值接近15 000 m3/s，压咸补水量可优先考虑由金下梯级水库承担，雅砻江梯级水库接续承担。

5 典型枯水年案例分析

为验证所提策略的合理性，以典型枯水年2006年为例展开研究。2006年长江流域同样遭遇汛期反枯的现象［23］，长江流域宜昌、枝城、沙市、大通等站水位均降至历史同期最低，对沿岸用水、航运、发电等都产生了严重不利影响［24］。

2006年三峡水库11月至次年4月天然来流情况见表4。由表可知，2006年11月份，三峡水库来流偏枯30%左右，此后月份的来流也基本偏枯10%左右。综合考虑，可认为三峡水库2006年11月至次年4月的来流偏枯30%。

2006年三峡水库尚处于初期运行期，根据原国务院三峡工程建设委员会当年9月批准的《三峡水库（初期运行期）—葛洲坝水利枢纽梯级调度规程》，三峡水库运行控制水位最高按156.00 m控制，自10月1日开始蓄水，10月底前蓄水至156.00 m；11月至次年4月水库逐步消落，4月末不低于枯水期消落低水位140.00 m；为保证通航要求，葛洲坝下泄流量不低于5 000 m3/s。实际调度（图9）当中，三峡水库以2006年11月1日库水位155.35 m起调，12月底前基本维持下泄流量等于入库流量，1月至3月大致按照接近5 000 m3/s进行控泄，4月份来流增大情况下，按照调度规程规定进行调度。可见，2006年由于前期来水偏少，三峡水库若按照初期运行期的调度规定进行调度，则对于枯水年的应对捉襟见肘，5 000 m3/s的下泄流量很难满足现状情况下水库下游正常的生产生活用水和航运要求。

利用径流调节计算程序，按照长江上游控制性水库群规定的调度方式进行了调度模拟，对三峡水库2006年典型枯水年的径流进行了还现处理，获得了三峡水库的逐旬入库流量，并按照三峡水库现有调度规程进行调度，结果见图10。由图可知，三峡水库按照现有调度规程规定，当遭遇2006年典型枯水年时，在上游水库群的补水作用下，11月至次年4月基本保持库水位155.00 m不变，下泄流量基本保持在6 000 m3/s左右，结合第3节分析可知，该流量仅能满足通航要求，无法满足下游灌溉、城市供水、抵御咸潮入侵等需求。

倘若按照本文提出的调度策略，来水按照偏枯30%考虑，三峡水库起调水位按155.00 m考虑，若仅由三峡水库补水，则三峡水库以6 500 m3/s控泄至4月底，库水位将于12月10日降至155.00 m，此后若维持三峡水库4月底库水位不低于155.00 m，需要上游水库群补水约220亿m3。按照长江上游控制性水库群径流调节计算程序计算结果，10月底长江上游控制性水库群（不包括三峡水库）共计蓄水约310亿m3，其中雅砻江梯级水库蓄水约110亿m3，金沙江下游梯级水库蓄水约100亿m3，雅砻江梯级和金沙江下游梯级水库已蓄水量基本满足维持三峡水库按6 500 m3/s控泄至4月底的水量需求。结合第3节分析可知，该流量可基本满足通航、灌溉、城市供水、抵御咸潮入侵等需求。

6 结 论

本研究在2022年三峡水库补水调度总结分析基础上得到了枯水期长江中下游控制站对三峡水库调度的响应关系；在此基础上，结合枯水期各控制站实测数据，获得了三峡水库针对长江中下游各个供水保障目标的下泄流量约束；最后基于水量平衡原理对三峡水库补水调度水量进行试算，总结出三峡水库应对以2022年为代表的特枯水年时的调度策略，并以典型年2006年作为算例对该策略进行了验证。研究结论如下：

（1） 三峡水库蓄水以来，清水下泄导致沙市、汉口等站点低水情况下水位流量关系发生明显变化，同流量下对应水位越来越低，对精细化调度需求越来越高。

（2） 来水偏枯40%～50%条件下，三峡水库以6 000 m3/s下泄较为合理；

来水偏枯30%条件下，三峡水库以6 500～7 000 m3/s下泄较为合理；

来水偏枯10%～20%条件下，三峡水库以7 000～7 500 m3/s下泄较为合理。

（3） 三峡水库特枯水年为中下游补水调度策略为：来水特别不利时提供“基本保障”、来水较不利时提供“有限保障”、来水一般不利时提供“全额保障”。

（4） 2006年典型枯水年的算例结果表明本研究提出的策略在应对其他典型枯水年时仍具有一定的适用性，具有实际应用价值。

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（编辑：郭甜甜）

Study on water replenishment operation strategy of Three Gorges Reservoir in extremely dry year 2022

JING Pingfei2，LI Xiaonan2，3，GUO Shuai1，LU Jun2，FU Qiaoping2

（1.China Three Gorges Corporation，Yichang 443133，China； 2.Changjiang Survey，Planning，Design and Research Co.Ltd.，Wuhan 430010，China； 3.Innovation Team for Flood and Drought Disaster Prevention of Changjiang water Resources Commission，Wuhan 430010，China）

Abstract：

In 2022，the Changjiang River Basin encountered a basin-wide drought with the sharp shift from abundant to scarce inflow.The upstream reservoir group with the Three Gorges Reservoir as the core lacked the support of research on water replenishment scheduling during the dry period.In order to investigate the water replenishment operation strategy of the Three Gorges Reservoir during the dry period，firstly the operation practice of the upstream reservoirs in 2022 was reviewed.Then the relationship between the water level at each control site and the Three Gorges Reservoir discharge during the dry period was analyzed.After that，the water operation trial method was adopted to study the water storage target and the guarantee of water supply of the Three Gorges Reservoir under different water conditions and operation parameters.Finally，a strategy of water replenishment operation of the Three Gorges Reservoir was proposed for the extreme dry year.Then this strategy was verified by the typical dry year 2006.Results showed that it is more reasonable for the Three Gorges Reservoir to discharge 6 000 m3/s under 40%～50% less incoming water，6 500～7 000 m3/s under 30% less incoming water，and 7 000～7 500 m3/s under 10%～20% less incoming water.Accordingly，the Three Gorges Reservoir can provide "basic guarantee" for downstream water supply targets in the case of extra unfavorable inflow，"limited guarantee" for downstream water supply targets in the case of relatively unfavorable inflow，"full guarantee" for downstream water supply targets in generally unfavorable inflow conditions.The research findings can provide a reference for the water replenishment operation of the Three Gorges Reservoir during extreme dry years.

Key words：

water scheduling trial method； extreme dry year； water supply strategy； Three Gorges Reservoir