王 俊，程海云

（水利部長江水利委員會水文局，430010，武漢）

一、三峽水庫蓄水運用原則及近年蓄水情況

三峽水庫正常蓄水位175 m，汛期防洪限制水位145 m，枯季消落最低水位155m，相應防洪庫容221.5億m3。按照國務院批準的三峽試驗性蓄水期現(xiàn)行調(diào)度方案 （《三峽水庫優(yōu)化調(diào)度方案》，2009年10月）：汛末水庫興利蓄水時間不早于9月15日；蓄水期水庫水位實行分段控制，9月25日水位不超過153 m，9月30日水位控制在156～158 m之間，10月底可蓄至汛后最高水位；蓄水期控制壩前水位上升速度，逐步減小下泄流量，10月下旬蓄水期間，一般情況水庫下泄流量不小于6500m3/s。

2003年三峽工程進入圍堰發(fā)電期,汛期按135 m水位運行，枯季按139 m水位運行。2006年汛后三峽工程進入初期運行期，汛后水位抬升至156 m，汛期按144～145 m運行。2008年汛后，三峽水庫開始實施試驗性蓄水，9月28日開始蓄水，11月 10日庫水位最高蓄至172.80m。2009年汛后，三峽水庫從9月15日繼續(xù)試驗性蓄水，起蓄水位146.25 m，10月1日水位蓄至157.93 m，11月1日水位蓄至170.98 m，11月24日水位蓄至最高171.41m，相應庫容距水庫蓄滿差35.6億m3。其中：9月中下旬（15—30日）共攔蓄水量68億m3，平均攔蓄流量4920m3/s；10月上旬攔蓄水量43億m3，平均攔蓄流量 4980m3/s；中旬攔蓄水量47億m3，平均攔蓄流量5400m3/s；下旬攔蓄水量 15 億m3，平均攔蓄流量 1600m3/s；11月水庫基本上維持進出平衡。由于2009年蓄水期間遭遇洞庭湖、鄱陽湖水系(以下簡稱“兩湖”水系)嚴重枯水，為緩解長江中下游枯水態(tài)勢，10月19日14時起實施了應急蓄水調(diào)度，逐步加大三峽水庫下泄流量，10月19日加大至8000m3/s，24 日加大至 9000m3/s，27日再次加大至9500m3/s。與正常蓄水計劃相比，10月應急加大下泄水量約36 億m3。

二、2009年三峽蓄水期長江中下游低水位成因

2009年9月以后，受多方面因素綜合影響，洞庭湖、鄱陽湖出現(xiàn)較歷史同期平均水位偏低4～5 m的枯水水情，湘江、贛江等江河中下游出現(xiàn)了歷史最低水位，對部分群眾生活、生產(chǎn)用水和湖區(qū)漁業(yè)、航運、生態(tài)環(huán)境等造成一定影響。以下簡要分析長江中下游干流（以洞庭湖出口城陵磯站、鄱陽湖出口湖口站為代表）、洞庭湖湖區(qū)（以湘陰、鹿角站為代表）、洞庭湖水系（以湘江湘潭站、長沙站為代表）出現(xiàn)異常低水位的成因。

1.水情概況

2009年三峽水庫試驗性蓄水期間，長江流域降雨和來水量較多年同期均偏少。其中，洞庭湖、鄱陽湖水系明顯偏少。

（1）降 雨

9月，長江流域降雨量偏少30%。其中，長江上游偏少，長江中下游明顯偏少；洞庭湖水系偏少近60%，鄱陽湖水系偏少近50%。10月，長江流域降水量偏少近40%。其中，上游偏少近30%，中下游偏少50%；兩湖水系及長江下游干流偏少50%～80%。

（2）徑 流

9月以后，長江上游來水持續(xù)偏少。其中，9月偏少20%多，10月、11月均偏少近40%。洞庭湖四水合成流量9—11月偏少50%～60%；鄱陽湖五河合成流量9、10月偏少50%，11月偏少20%。

（3）水 位

由于洞庭湖、鄱陽湖水系來水量明顯偏少，長江干流水位也偏低，致使洞庭湖、鄱陽湖兩湖出口站水位明顯偏低。其中，城陵磯站10月平均水位偏低4.5 m，10月20日出現(xiàn)月最低水位21.61m，為歷史同期倒數(shù)第5位，但比多年年最低水位均值（18.69m）高2.92m；湖口水位10月平均水位偏低5.0m，10月29日最低出現(xiàn)8.59 m，為歷史同期倒數(shù)第2位，但比歷年年最低水位的均值（7.04m）高1.55m。

9月中旬以后，兩湖水系來水嚴重偏少，湘江、贛江下游水位持續(xù)消退，其中10月湘江湘潭來水與歷史同期相比偏少50%，長沙月平均水位與歷史同期相比偏低3.62m，月內(nèi)長沙水位迭創(chuàng)歷史新低（歷史年最低水位 25.15 m，2007年 12月 14日），分別為：25.05m（10 月 6日）、25.01m（10月 23 日）、24.87 m （10 月 31 日），11月再創(chuàng)新低（24.80m，11月26日）。贛江外洲10月來水也偏少50%，南昌月平均水位偏低3.64m；南昌站水位11月7日退至12.83 m，比歷史最低水位 （13.27 m，2009年 1月 23日）低0.44m，創(chuàng)歷史新低。

2.低水位成因分析

（1）長江中下游干流

為分析2009年長江中下游干流水位偏低的原因，對干流水位進行了還原分析。假設三峽水庫不蓄水，采用現(xiàn)行作業(yè)預報中使用的數(shù)學模型，將三峽水庫入庫流量過程直接演算至中下游，推求不受蓄水影響的天然狀況水位過程。結(jié)果表明，由于上游及“兩湖”水系來水明顯偏少，導致干流水位偏低2～4 m （與正常情況相比）。其中，城陵磯站10月、11月平均水位分別偏低2.44 m、2.48 m，11月中旬偏低達2.88 m；湖口站10月、11月平均水位分別偏低 3.63 m、3.27 m，10月中旬偏低達3.89m。由此可見，上游及“兩湖”水系來水嚴重偏少，是導致中下游干流水位偏低的主要原因。

2009年三峽水庫蓄水期間，9月中下旬至10月中旬三峽水庫平均攔蓄流量5000m3/s左右，10月下旬平均攔蓄流量1600m3/s。分析表明，三峽水庫攔蓄水量導致干流水位的降低幅度為2m左右。其中，城陵磯站10月水位平均降低2.08 m，10月中旬平均降低2.42m；湖口站10月水位平均降低 1.34 m，10月中旬平均降低1.51m。因此，三峽水庫蓄水也是中下游干流水位偏低的重要原因。

三峽水庫蓄水后，長江中下游水沙關系發(fā)生了明顯變化。近期荊江河道持續(xù)沖刷，特別是枯水河床沖刷，導致沙市水文站1991—2006年流量達到5000m3/s時水位下降約1 m左右。其中，2003—2006年下降約0.4 m。螺山站2000年以來中低水位流量關系變幅較小，年際水位流量線雖然有所擺動，但無趨勢性變化。螺山以下河段漢口、大通等水文站，因距三峽較遠，目前水位流量關系均未見系統(tǒng)性變化。因此，長江中下游河道沖刷下切，特別是螺山以上河段有所下切也是近年干流枯季水位降低的因素之一。

應該指出的是，由于在還原分析時已考慮了河道下切等下墊面因素的變化，因此，還原分析成果已基本包括了河道下切因素對干流水位的影響。

（2）湘江下游干流

河道斷面水位流量關系主要受兩大因素制約：斷面幾何條件和水力因素（水面比降）。一般而言，中高水位時，斷面水位流量關系主要受水力因素影響；而低水位時，主要受斷面條件控制。從點繪的湘潭站近20年低水部分的水位流量關系線可以看出，20世紀90年代以來（尤其是近10年），湘潭站水位流量關系軸線有明顯右移趨勢，綜合反映了河道下切等斷面因素的影響。在500～1000m3/s流量級時，同流量下水位下降幅度約1.7m。1999年以前湘潭站10月多年平均水位29.76 m、平均流量960m3/s，2009年10月湘潭流量約600m3/s左右、水位26.9 m左右；按湘潭站水位流量關系查算，來水偏少導致湘潭站水位偏低幅度約0.9m。來水偏少及河道變化累計影響約為2.6 m，由此推算，2009年10月湘潭站 “理想水位”約為27.2 m，與實際水位26.9 m僅相差0.3 m。因此，河床下切及來水偏少是造成2009年10月湘潭站水位異常偏低的根本原因。

分析還表明，長沙站水位主要受湘江上游來水影響，當城陵磯水位高于23m時，干流對長沙水位才有一定的頂托影響。據(jù)近年蓄水期資料分析,湘潭站500～600m3/s流量級、城陵磯水位24m左右時，城陵磯站水位每下降1 m，影響長沙站水位約0.2 m。從上節(jié)還原分析成果看，城陵磯站10月份平均水位的還原值（天然情況）約為24.4m，因三峽水庫蓄水平均降低城陵磯水位值為2.08m，據(jù)此推斷，三峽水庫蓄水導致長沙水位偏低的影響量約為0.4m左右。因此，長沙站水位異常偏低的原因，主要還是上游來水偏少及河道變化所致。因三峽水庫蓄水導致長江干流偏低、進而影響長沙水位進一步走低，只是長沙站水位異常偏枯的原因之一，但其影響程度較為有限。

（3）洞庭湖湖區(qū)

三峽工程正常運行后，受三峽水庫蓄水及清水下泄河道沖刷影響，干流水位下降，加之三口洪道淤積，將會減少三口洪道的分流作用。據(jù)近年資料分析，宜昌流量小于10000m3/s時，除松滋口西支（新江口站）不斷流外，其他入湖水道基本斷流。2009年10月上旬，隨著三峽水庫出庫流量的進一步減小，除新江口站外，其余站基本斷流。同時，由于干流水位的降低，也加大了洞庭湖的出湖流量。受上述兩方面因素的共同影響，三峽水庫蓄水對洞庭湖湖區(qū)水位有較大影響。

為揭示長江干流水位變化對洞庭湖區(qū)水位的影響，采用水動力學模型對不同上下游邊界的組合條件進行仿真模擬，即：假定不同的城陵磯水位、不同的湘江流量，分別模擬湖區(qū)及支流尾閭的水位變化（由于洞庭湖區(qū)來水組成十分復雜，假定資水、沅江、澧水及湖區(qū)流量為2009年實測來水）。綜合分析表明：三峽水庫蓄水對湖區(qū)水位的影響小于干流,且沿湖區(qū)向支流尾閭依次減小，其影響量在2m左右。以湘陰站（距城陵磯約100 km）、鹿角站（距城陵磯約 40 km）為例，2009年三峽水庫蓄水對其水位的平均降低值約為1.4 m、2.0m左右。

三、三峽水庫蓄水運用期長江中下游水文情勢

9—10月為三峽水庫蓄水期，由于9月長江上游來水量絕對量較大，因此蓄水期需供水矛盾主要集中在10月。按照 《三峽水庫優(yōu)化調(diào)度方案》，一般情況下（即長江上游和兩湖水系來水基本正常），9月15—30日三峽水庫需蓄水約70億m3，平均攔蓄能力約5000m3/s；10月需蓄水約145億m3（按10月底蓄滿計算），平均攔蓄能力約5400m3/s。按此估算，蓄水期中游干流水位 （以城陵磯為代表）較天然情況將平均降低2～3 m；11—12月水位可基本恢復到天然狀況；1—3月，由于三峽水庫補水，可平均抬高水位0.6～0.8 m。

受蓄水期長江干流水位降低的影響，洞庭湖、鄱陽湖湖區(qū)以及漢江等支流下游水位也將相應地受到不同程度的影響，其影響量小于干流。一般情況下，三峽蓄水對洞庭湖區(qū)水位影響量為2m左右，且沿湖區(qū)向支流尾閭依次減小；干流水位越低，對湖區(qū)支流尾閭水位的影響程度將逐步減小。在來水基本正常、但時間分配上出現(xiàn)流量前低后高等特殊情況時，也可能會出現(xiàn)由于控泄流量過低而導致水位降低過快的情況，實際影響量可能會更大些。

綜上分析，三峽水庫正常蓄水運用后，長江中下游水文情勢將發(fā)生較大變化。具體表現(xiàn)為：中下游干流低水位出現(xiàn)時間提前，持續(xù)時間延長，年最低水位平均值略有抬高；三口洪道斷流時間提前，斷流天數(shù)增加；蓄水期間，長江中下游干流、“兩湖”湖區(qū)及漢江等支流下游水位不同程度地受到三峽水庫蓄水影響。由于三峽水庫蓄水集中在9月中下旬和10月，蓄水量達220億m3，蓄水對中下游干流10月平均水位的影響量為2 m左右，即較天然情況偏低2 m左右（以城陵磯為例）。在來水偏少的年份，因來水偏少導致的水位偏低與三峽水庫蓄水影響相疊加，中下游干流低水位情勢將會更為突出。隨著長江中下游干流河道沖刷進程的進一步發(fā)展，尤其是螺山以下河道下切影響的逐步顯現(xiàn)，三峽水庫蓄水期對干流及湖區(qū)水位的綜合影響將進一步加大。

四、對策與建議

1.全面認識三峽工程的地位和作用

三峽工程是治理開發(fā)和保護長江的關鍵性工程，其主要任務是防洪、發(fā)電、航運。隨著流域經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，以及新時期治江思路的不斷深化和完善，三峽工程將被賦予改善生態(tài)環(huán)境等更多新要求。因此，按照科學發(fā)展觀的要求，應全面審視和科學認識三峽工程的基本定位，合理運用好三峽水庫，不僅發(fā)揮其巨大的防洪、發(fā)電和航運效益，同時也有效發(fā)揮其生態(tài)效益，使綜合效益最大化。

2.進一步完善三峽水庫調(diào)度方案

正常情況下，三峽水庫蓄水與中下游用水矛盾并不十分突出。但當上下游來水都偏少時，必須統(tǒng)籌協(xié)調(diào)三峽水庫蓄水與中下游用水矛盾，充分發(fā)揮三峽水庫的綜合效益。一方面，盡可能降低蓄水影響。目前階段，應重點優(yōu)化蓄水期各旬月下泄流量及使用條件 （干流水位越低，對湖區(qū)水位的影響程度將逐步減?。?，盡可能降低蓄水對洞庭湖、鄱陽湖湖區(qū)水位影響。另一方面，由于下泄流量的提高，將可能影響水庫蓄水，因此，在保障防洪安全的前提下，也應盡可能在9月多蓄水。目前階段，可重點研究進一步提前蓄水時間、提高9月底蓄水位限制值等問題。同時，應抓緊開展生態(tài)調(diào)度目標及量化指標研究，使三峽水庫蓄水調(diào)度更加科學合理。

3.進一步加強水資源統(tǒng)一管理

三峽水庫蓄水期，由于長江干流水位降低，“兩湖”水系支流尾閭水位也受到一定程度的影響。一方面，應加強支流工程措施的可行性研究，提高當?shù)赜盟Ｕ纤?；同時，也要加強干流與支流水量的統(tǒng)一調(diào)度，科學合理地利用水資源。例如，2009年三峽水庫蓄水期間，由于“兩湖”水系來水明顯偏少，湘贛沿線出現(xiàn)用水緊張局面，為此實施了應急調(diào)度，加大三峽水庫下泄流量。本次應急調(diào)度對降低三峽水庫蓄水對湖區(qū)的影響起到一定作用，但對緩解湘贛沿線用水緊張作用有限。以城陵磯為例，平均抬高水位0.34 m（10月下旬—11月上旬），最大抬高 1.6 m（22.37 m，11月 4日），對應影響長沙水位0.1 m左右，與加大湘潭站流量100m3/s的效果基本相當。因此，必須根據(jù)受影響區(qū)域的影響程度及實際效果，從流域整體利益出發(fā)，統(tǒng)籌安排、科學調(diào)度水資源。三峽水庫蓄水運用后，三口洪道斷流時間將提前，斷流天數(shù)將增加，可能會對沿岸生產(chǎn)、生活、生態(tài)等產(chǎn)生不利影響，應研究相應的綜合措施 （包括工程措施），以緩解當?shù)馗鞣矫嬗盟墓┬杳堋?/p>

4.研究影響并及早制定對策

三峽水庫正常蓄水運用后，長江中下游水文情勢將發(fā)生較大變化，干流低水位出現(xiàn)時間提前、持續(xù)時間延長等情況將成為常態(tài)，并可能產(chǎn)生一定的次生影響。因此，要深入研究這些次生影響及相應對策；同時，各級政府部門也要提早制定相應的應對措施，并進一步加強宣傳引導。

[1]葛守西.現(xiàn)代洪水預報技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2002.

[2]林三益.水文預報[M].北京：中國水利水電出版社，2001.