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長江三峽水庫蓄水量

圖文 更新时间:2024-08-01 08:07:21

2022年夏季的長江旱情,比以往時候來得更早,規模更大,抗旱形勢也更嚴峻。長江流域的幹旱和高溫不同尋常,鑒于保水抗旱能力,堪當重任的就是中國第一大人工水庫:三峽水庫。

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三峽工程是國之重器,按照千年一遇的洪水頻率設計,可應對9.8萬m³/s的洪水流量;按萬年一遇的洪水頻率增加10%的校核,可應對12.4萬m³/s的洪水流量。而在每年汛期,常規流量還不到7萬m³/s,今年的情況更加特殊,旱情的發展導緻洪水期一再推遲,出現了“汛期缺水”的情況。

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根據長江水文網的數據,8月17日8:00,三峽水庫的入庫流量隻有1.19萬m³/s,出庫流量超過10000m³/s。結合汛期的水量判斷,2022年長江流域的旱情頗為罕見

高溫和幹旱作用:長江流域究竟有多缺水?

長江流域有多缺水?我們先看實際狀況,再看高溫和幹旱的發展形勢。

2022年8月以來,長江流域多條支流出現斷流,附屬湖泊(洞庭湖和洞庭湖)水位持續下降,均達到了有實測記錄以來的同期最低。自2003年以來,鄱陽湖就存在枯水期提前的趨勢,而今年直接在8月6日就進入了枯水期,“草進水退”的現象十分明顯。

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位于長江腹地的湖北省,旱情也已經火燒眉毛。8月16日,全省參與抗旱的總人數達到了100萬人次,啟用了2.8萬座抗旱泵站、22.7萬套機動抗旱設備。四川、重慶、江西、安徽等省市也都出現了旱情,長江6省市的受旱耕地已超過64萬公頃,灌溉、生活用水需求增加。

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從範圍上看,今年7月以來,長江流域的旱情覆蓋了上遊、中遊以及下遊,已演變成流域性旱情。從時間上看,本輪旱情已持續40天左右,而根據國家氣候中心的預測,未來一周旱情仍将持續,中下遊出現“夏秋連旱”的可能性較大。

長江出現旱情,直接原因就是高溫。根據高溫落區預報,長江流域仍然是全國高溫的熱點區域。

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在8月16日,重慶北碚的最高氣溫達到了44℃,璧山、江津、潼南也均在43℃以上;四川的渠縣、合江、東興區均在42℃以上。以川渝為首,長江流域在16日共有28個站點的氣溫突破了曆史極值!

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再根據全國平均氣溫的距平分布圖,8月12~16日,川渝一帶的平均氣溫比同期偏高了6℃以上,在地圖上呈現出大規模的“胭脂紅”。在長江流域,大部分地區比同期偏高了4~6℃,全國總體上也偏高了2~4℃,逼近40℃的區域高溫逐漸成為常态。

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最後根據8月16日的全國幹旱綜合監測圖來看,長江流域還是幹旱的重災區域,基本都達到了“中旱”的級别,四川、江西、湖北等地達到了“重旱”乃至“特旱”的程度,西藏也發展出了大面積的幹旱區域。

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以江西省為例:據監測,江西省的重旱區域已達到19站,特旱區域達到了31站,涉及58個以上的縣市區,形勢頗為嚴峻。

反常!長江流域已進入主汛期,為何還會發生旱情?

正常情況下,長江在每年的5~10月進入汛期。據統計,長江汛期集中了全年70%的徑流量,水流量最大的4個月占比可達60%以上。因此,長江的水文節律具有明顯的季節性規律,大洪水隻出現在少數幾個月,重點就是7月和8月

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這麼一比較,今年的情況确實反常!在2022年3月,三峽水庫就已經進入全面騰庫模式,提前為防洪做了準備,但長江洪水完全不按套路出牌,不僅大洪水沒有出現,就連降水的苗頭也不樂觀。

結合長江雨洪的分布和大氣環流的資料,研究人員發現了長江汛期的特點:在長江宜昌站,洪水的出現和西太副高的季節性移動相關洪水發生的頻率與副高的緯度變化高度匹配

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長江宜昌站年最大洪峰出現次數與副高位置

據水科院專家介紹,今年長江旱情的主要原因也是大氣環流出現了異常,副熱帶高壓遲遲不消退,穩定且強勢地控制了長江流域的氣候,導緻降水量偏少,進一步加劇了長江旱情。

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從降水量的分布來看,長江流域确實普遍存在缺雨的問題。全國降水距平分布圖顯示,從7月18日~8月16日,長江流域大部分地區降雨偏少20%~50%,局部地區偏少50%~80%。最突出的省份是台灣省,降雨量竟偏少了80%~100%。

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與之形成對比的是,黃河流域的降雨量則更加充沛,黃河上遊的内蒙古、陝西、甘肅以及中遊的山西等省份,降雨量普遍偏多了50%~100%,局部地區甚至偏高了200%。所以,全國存在“北澇南旱”的現象,降水分布不均,這也是副熱帶高壓控制下的典型氣候表現。

湖泊蓄水狀态:三峽水庫蓄水量充足

湖泊和水庫都是抗旱利器,但由于高溫的持續作用,南方水庫、湖泊的蓄水量與往年同期相比整體偏少。

例如:在湖北的五大湖泊中,蓄水量目前維持在18億m³左右,較曆史同期偏少了28%。而作為我國最大的水庫,三峽水庫的蓄水量又是如何呢?

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實時在線數據顯示,三峽水庫目前(8月17日)的水位維持在147.21m左右。考慮到下遊的旱情,從8月16日開始,長委發布調度令并加大了水庫的下洩流量,出庫與入庫的速度相差不大。

根據《三峽水庫優化調度方案》的規定,汛期防洪限制水位被設定為145m,原則上這是水位控制的底線,但實際的調度更加靈活:根據上遊來水情況的不同,可設置–0.1~ 1.5m的浮動範圍。具體來說,實際的控制水位應在144.9m~146.5m的範圍内。

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我們按照最低水位144.9m來計算,目前水位為147.2m,理論上最大可提供2.3m的調度空間,對應的水量較為充足,調水能力較強。

可以做如下粗略推算:在175m的正常水位下,三峽水庫的總庫容達393億m³;而在145m的限制水位下,相應庫容為171.5億m³,中間騰出的庫容為221.5億m³。按照2.3m的水位空間計算,騰出的庫容可達16.98億m³

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實際的水量遠小于這一數字,原因何在?

首先,三峽水庫的形狀比較特殊,全長600多公裡,包含了支流的彙入。庫型屬于峽谷型水庫,剖面自下而上呈“V”字形,水面逐漸變寬。随着單位水位的消落,減少的庫容會越來越少,例如:從171~175m,平均每米對應庫容為9.8億m³;從145~155m,每米庫容則降為5.65億m³

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其次,三峽水庫的調度需考慮各方需求,不大可能出現144.9m的超低水位。根據長委的調度指令:未來5天,三峽水庫将為中下遊補充約5億m³的水量。到8月21日,水庫水位按照不低于146m的标準控制,也就是說,本次調度的水位空間隻有1m左右。

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值得一提的是,現階段的水位雖在不斷逼近汛限水位,但并不會遏制三峽電站的運行。因為隻要水位在135m以上,三峽兩岸的發電機就不會停止運轉。當然,由于水頭不斷降低,發電的勢能減小,效益自然也會受到一定的影響。

三峽水庫:為何要放水又要保水?

作為我國的世界級工程,三峽水庫真正做到了“一庫多用”,發揮了防洪、發電、航運、供水、生态等多項效益。但在當下最緊迫的供水方面,三峽水庫還不能放開下洩。

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三峽大壩在湖北宜昌将長江分為壩前與壩後兩片水域,在調度時需要兼顧兩者的用水需求,目的是達到供水平衡。劃定145m的控制水位,其實就是綜合考量後的平衡結果。

因此,即便三峽水庫庫容充足,也不能長期敞洩,一方面要兼顧發電效率(水位不能過低),另一方面要考慮上遊航運、供水的保證率。前文已提到,本次的長江旱情屬于流域性的旱災,除了中下遊以外,上遊的四川、重慶也有用水的需求,因此放水的同時也要“保水”。

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總之,目前三峽水庫蓄水情況良好,出庫流量正處于有序的調度之中,未來的形勢還需要進一步觀察,我們拭目以待。

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