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长江上游来水如何抗洪?三峡水库拦蓄水量相当于210个西湖

近期长江汛情牵动人心。7月14日洪峰已顺利通过长江中下游干流,预计未来3天,长江中下游干流及洞庭湖、鄱阳湖水位将继续缓慢回落。这时,得隆重请出本期的主人公——“水库”了,随着南都大数据研究院一同看看,它们在防洪防汛过程中是怎么发挥作用的。

长江流域内的水库建设主要始于上个世纪50年代,以小型水库为主,60年代开始加快大型水库建设,70年代初建成流域内第一座总库容100亿立方米以上的特大型水库——丹江口水库,80年代后葛洲坝水库、三峡水库等大型水库纷纷建成。

【长江流域水库建设时间轴】

长江水库如何抗洪?本轮汛情三峡水库拦蓄水量相当于210个西湖

目前,长江流域共有水库51000多座,总库容超过3600亿立方米,而我国最大的淡水湖鄱阳湖的储水量为276亿立方米,意味着长江流域内水库总库容相当于13个鄱阳湖。

从数量上看,库容在0.1亿立方米以下的小型水库最多,约占96.5%;大型水库虽然数量较少,但是库容量大,但库容均在1亿立方米以上,约占流域内所有水库总库容量的八成。

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防洪、防洪、发电、供水、灌溉等,是水库的主要功能。大中型水库多以防洪、发电为主,如位于金沙江下游的我国第二大水电站溪洛渡水电站,是“西电东送”的骨干工程,多年平均发电量571.2亿千瓦时。灌溉是小型水库的主要功能,因此长江全流域以灌溉功能为主的水库约占六成。

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水库防洪,主要分为预泄库存、拦蓄洪水、保坝泄洪三个阶段。汛期到来时,水库入库水量会猛增,因此强降雨来临前,水库需要提前预泄腾出库容,最大限度提高纳雨能力。2019年三峡水库的最大入库流量达到了45000m³/s,今年汛期三峡水库也多次出现入库流量超40000立方米/s的情况,此时,水库切换为“拦洪”模式,来削弱洪峰对下游影响。当水库库容达到一定限度,水库将根据下游洪水形势,控制流量大小,“拧开水龙头”开闸泄洪。

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2012年,长江防汛抗旱总指挥部开始每年编制《长江上游水库群联合调度方案》,规范联合调度流域内各水库,一旦发生汛情,各个水库分时分段蓄水分洪,达到调节水量洪峰的目的。2016年长江流域防洪期间,国家防总、长江防总联合调度了长江中上游30余座大型水库,共拦蓄洪水227亿立方米,有效减轻了中下游防洪压力。

此后长江流域的水库联合调度方案继续完善:2017-2018年先后纳入中游清江、洞庭湖区、汉江、中游鄱阳湖区控制性水库群;2019年联合调度范围由上中游扩展至全流域。

2020年,长江流域纳入联合调度的水工程共计101座(处),其中控制性水库41座,总防洪库容598亿立方米。据中国水利报,今年7月12日12时,长江1号洪水顺利通过城陵矶江段,参与此次联合调度的水库群共拦蓄洪水82亿立方米,降低城陵矶水位0.8米左右(该站今年最高水位34.34米低于保证水位0.06米)。

三峡水库是长江流域水库群的核心。每年汛期,三峡水库需按防洪限制水位145米运行。当洪水来临时,荆江河段枝城站流量要求低于56700立方米每秒,而三峡水库至枝城区间段来水约1700立方米每秒,如果上游来水流量小于55000立方米每秒,三峡水库会按照来水流量下泄;如果流量大于55000立方米每秒,那么三峡水库就会拦蓄洪水,把下泄流量控制在55000立方米每秒。

在今年的汛情水库调度中,三峡水库依然发挥了决定性作用:拦蓄洪水30亿立方米,相当于减少了210多个西湖的下泄水量,降低城陵矶水位0.2米左右。

长江水库如何抗洪?本轮汛情三峡水库拦蓄水量相当于210个西湖

*图为2020年7月三峡出入库水流量;单位:立方米/秒

在三峡水库的滞洪调度设计上,不同库容发挥着不同的作用。从145米到175米水位之间,三峡水库有约221.5亿立方米的防洪库容。其中,145至155米之间是为兼顾城陵矶防洪预留,155至171米之间是用于荆江地区防洪补偿,最高的171至175米之间的库容则用于防御上游特大洪水。

接下来为了应对长江上游再一轮强降雨,自7月15日起长江委将逐步加大三峡水库出库流量。其中,7月15日按日均20000立方米每秒下泄,7月16日按日均23000立方米每秒下泄,后续滚动预报调度,视水雨情变化,及时调整三峡水库调度计划。

出品:南都大数据研究院

数据采集分析:张稆方 李润泽子

设计:林泳希

实习生:李泽源 陈天皓

数据来源:水利部、长江水文网等公开资料

关键词: 长江 蓄水

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