贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度思考與建議

劉章君，張靜文，汪艷萍，溫天福

（1.江西省水利科學院，330029，南昌；2.江西省鄱陽湖水資源與環(huán)境重點實驗室，330029，南昌；3.江西省水利發(fā)展研究中心，330029，南昌）

贛江是江西省第一大河流，位于長江中下游南岸，流域涉及江西省贛州、吉安、萍鄉(xiāng)、新余、宜春、撫州、南昌等7個市47個縣（市、區(qū)）以及湖南、廣東、福建小部分區(qū)域。 贛江流域暴雨洪水頻繁，據(jù)調(diào)查資料，歷史上大洪水有1876年、1899年、1915年、1922年、1924年。 新中國成立后，出現(xiàn)較大洪水有1961年、1962年、1964年、1968年、1982年、1994年、1995年、1998年、2002年、2010年、2019年等年份。防洪歷來是贛江治理與保護的首要任務，頻繁而嚴重的洪水災害極大制約了經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過歷年防洪工程建設，贛江流域基本形成了由堤防、水庫、分蓄洪區(qū)組成的防洪工程體系。 實施贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度， 形成上下游聯(lián)動、干支流齊動、左右岸互動的防洪聯(lián)合調(diào)度機制，利用各水工程相互配合調(diào)蓄洪水，可有效提高流域整體防洪能力，是降低洪災損失、減輕防洪壓力的重要手段。 對贛江流域防洪工程體系及調(diào)度現(xiàn)狀進行梳理，剖析贛江流域水工程防洪調(diào)度存在的問題并提出相應的對策與建議，以期為完善贛江流域綜合防洪體系和水工程防洪聯(lián)合調(diào)度管理提供有益的技術參考。

一、贛江流域防洪工程體系概況

贛江干流防護對象主要包括贛州、吉安、南昌等市區(qū)、贛撫平原及萬安、泰和、吉安、吉水、新干、樟樹等沿岸重要縣城、城鎮(zhèn)和農(nóng)田，支流上主要防護對象為宜春和新余市區(qū)，以及沿河城鎮(zhèn)和農(nóng)田。 經(jīng)過歷年防洪工程建設，贛江流域基本形成了以堤防工程為基礎，萬安、峽江水庫為骨干，其他干支流水庫及分蓄洪區(qū)相結(jié)合的防洪工程體系，為保障贛江流域人民群眾的生命財產(chǎn)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全發(fā)揮了重要作用。 但隨著贛江流域經(jīng)濟社會的快速發(fā)展以及社會財富的集聚，加之氣候變化帶來的極端天氣影響， 對防洪減災的要求也越來越高，現(xiàn)有防洪工程體系難以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的需求，仍存在一些亟待解決的問題。

1.堤防工程

據(jù)統(tǒng)計，贛江流域現(xiàn)有大小圩堤522 座（不含城防堤）。 贛江進行了干流中下游重點堤防的加高加固，贛東大堤全線已按50年一遇標準完建（南昌市主城區(qū)段已達100年一遇標準）， 流域內(nèi)也已形成總長2 737.01 km 的堤防體系， 防洪能力有了較大提高；干支流沿岸各設區(qū)市主城區(qū)均已建有堤防保護，且基本達到設計防洪標準，各縣級城市重點區(qū)域也相繼實施了防洪工程建設。 目前已建堤防中除贛東大堤等個別堤防基本達到設計防洪標準外，其他堤防普遍存在堤身矮小、險工險段多等問題，實際防洪能力不能滿足相應設計標準，難以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展要求，堤防工程建設任重道遠。

2.防洪水庫

贛江流域干支流建有萬安、峽江、井岡山、石虎塘、新干、江口、上猶江、長岡、上游、社上、南車、團結(jié)、東谷、龍?zhí)?、白云山、油羅口、山口巖、 老營盤、 飛劍潭等19 座大型水庫。 其中贛江干流起到防洪作用的控制性樞紐有萬安、峽江兩座水庫，支流有江口水庫。 除此之外，贛江干流已建的井岡山、石虎塘、新干航電樞紐， 在建的龍頭山航電樞紐對贛江干流防洪也有一定影響。 控制性樞紐萬安水庫目前一直維持初期運行（該水庫設計正常蓄水位100 m，現(xiàn)按96 m 運行，吳淞高程），大大削弱了其對下游的防洪功能。

3.分蓄洪區(qū)

贛江流域在下游設置了泉港分蓄洪區(qū)，位于樟樹、豐城和高安三市境內(nèi)。 該工程由泉港分洪閘、稂洲堤、肖江堤和分蓄洪區(qū)四部分組成，是贛江下游防御超標準洪水的重要防洪工程設施。 設計分洪水位為32.13 m，相應蓄洪面積151 km2， 相應總?cè)莘e6.93 億m3。 但泉港分蓄洪區(qū)內(nèi)原有低矮圩堤，先后圍堤41 座，至今堤頂高程普遍達到32.08 m，個別達到33.58 m，致使分洪困難。 加之目前分洪區(qū)內(nèi)圩堤尚未按要求設置出進洪口門，分蓄洪區(qū)內(nèi)部安全建設也未實施，使其分洪功能無法得到應有發(fā)揮。

二、贛江流域水工程防洪調(diào)度現(xiàn)狀及存在的問題

1.贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度管理體制機制尚不健全

由于各個水工程分屬于不同運行管理單位， 防汛調(diào)度權限分屬不同地區(qū)防汛部門， 防洪聯(lián)合調(diào)度協(xié)調(diào)難度大， 目前贛江流域水工程防洪調(diào)度基本上實行單獨運行調(diào)度模式， 盡管近年來在實時調(diào)度中部分水庫（如峽江和江口）已實現(xiàn)聯(lián)合調(diào)度，但主要靠經(jīng)驗操作，仍處于起步階段， 尚未建立統(tǒng)一有效的梯級上下游、干支流水庫的聯(lián)合調(diào)度機制。此外， 流域防洪調(diào)度主要依靠行政手段，缺乏法治保障，聯(lián)合調(diào)度管理體制機制還不健全。

2.贛江流域水工程防洪調(diào)度信息共享渠道不夠通暢

目前贛江流域與水工程防洪調(diào)度相關的雨情、水情、工情、調(diào)度運行等信息資源分散在水文監(jiān)測中心、氣象局、防汛指揮部門、水庫管理局等不同部門、 地區(qū)及水工程管理機構，沒有搭建信息共享平臺，信息溝通交流不暢，使得“牽一發(fā)而動全身”的流域防洪調(diào)度缺乏有力信息支撐，制約了贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度的實施開展，對于流域防洪工程體系綜合效益的發(fā)揮也極為不利。

3.贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度技術研究有待加強

贛江流域洪水遭遇組成復雜，水工程數(shù)量眾多，類型多樣且防洪能力差異較大，同時防洪保護對象需求不一，使得水工程防洪聯(lián)合調(diào)度難度很大。 雖然國內(nèi)外在防洪聯(lián)合調(diào)度模型方法方面取得了不少理論研究成果，但操作性不夠強，離實踐應用尚有一定差距。 另外，水工程的投入運行，流域產(chǎn)匯流和河道洪水傳播規(guī)律發(fā)生了較大變化， 水文預報面臨更大挑戰(zhàn)，難以滿足水工程防洪聯(lián)合調(diào)度對及時、準確、可靠預報信息的需求。 總體而言，目前贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度的基礎研究相對薄弱，還存在許多技術難題需要攻克。

4.贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度方案尚未編制

目前贛江流域由江西省防汛抗旱指揮部調(diào)度的大型水庫 （如萬安、峽江水庫）具有較為完善的單庫防洪預報調(diào)度方案，但各設區(qū)市防汛抗旱指揮部調(diào)度的大中型水庫仍缺乏科學實用的洪水預報調(diào)度方案，防洪調(diào)度仍是簡單粗放和偏經(jīng)驗性的。 同時，缺乏科學和可操作性強的贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度方案，無法滿足指導防洪聯(lián)合調(diào)度實踐的需求，亟待組織研究編制。

5.贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度決策支持系統(tǒng)平臺亟待開發(fā)

目前贛江流域防洪調(diào)度主要依靠國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期成果，工程調(diào)度、指揮決策較依賴專家人工經(jīng)驗， 智慧調(diào)度與精準控制能力不足， 尚未建立流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度決策支持系統(tǒng)， 防洪調(diào)度決策會商支持手段和能力亟待進一步提升。 與新時期建設數(shù)字孿生流域，實現(xiàn)預報調(diào)度一體化，加快構建具有預報、預警、預演、預案“四預”功能的智慧水利體系要求相比存在較大差距。

三、贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度的對策與建議

1.健全贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度管理體制機制

管理體制機制可為贛江流域水工程順利實施防洪聯(lián)合調(diào)度提供制度保障。 一是實行贛江流域水工程聯(lián)合調(diào)度統(tǒng)一管理、分級負責的管理體制，分別界定江西省防汛抗旱指揮部、 流域涉及的各設區(qū)市防汛抗旱指揮部以及水工程運行管理單位的調(diào)度權限和職責， 為水工程聯(lián)合調(diào)度工作的有序開展奠定基礎； 二是以江西省防汛抗旱指揮部辦公室為基礎， 建立健全由各利益主體深度參與的“三跨”（跨區(qū)域、跨部門、跨行業(yè)）的贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度協(xié)調(diào)機制， 統(tǒng)籌兼顧上下游、左右岸、干支流的關系；三是建立贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度利益補償、風險管控、監(jiān)督管理等長效管理機制，組織制定《贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度管理辦法》。

2.暢通贛江流域水工程防洪調(diào)度信息共享機制

通暢高效的信息實時共享機制可為贛江流域水工程洪水預報、防洪聯(lián)合調(diào)度提供有力的信息保障和算據(jù)。 一是研究制定《贛江流域水工程防洪調(diào)度信息共享管理辦法》， 統(tǒng)一規(guī)范共享范圍、共享內(nèi)容、共享方式、共享時效、共享技術標準和共享權限等；二是開展贛江流域水工程防洪調(diào)度信息共享平臺建設，充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術，通過深度融合實現(xiàn)各水工程之間實時雨情、水情、工情、預報調(diào)度信息資源的統(tǒng)一采集、處理、互通和共享共用。

3.加強贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度技術研究

水庫群防洪聯(lián)合調(diào)度的實施離不開科技賦能，需要大量實用性和可操作性強的研究成果作為支撐，建議加強科研協(xié)同攻關，不斷突破贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度技術瓶頸。 一是進一步研究流域暴雨洪水規(guī)律，揭示贛江流域暴雨洪水分期特性、地區(qū)組成與遭遇規(guī)律；二是通過天空地一體化多源數(shù)據(jù)融合提高暴雨監(jiān)測預報精度，深入分析流域產(chǎn)匯流條件變化， 研究氣象水文耦合洪水預報模型， 持續(xù)提高贛江流域洪水預報精度、延長預見期、降低不確定性；三是開展贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度模型及高效求解算法研究，著重研究干流河道堤防、萬安—峽江梯級水庫和泉港分蓄洪區(qū)的聯(lián)合運用方式，以及航電樞紐運行調(diào)度對洪水的影響，研發(fā)贛江流域防洪聯(lián)合調(diào)度風險評估技術。

4.編制贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度方案

防洪聯(lián)合調(diào)度方案是水工程防洪聯(lián)合調(diào)度實踐運用的重要依據(jù)和技術指南。 一是在深入實地調(diào)研查勘和廣泛征求相關利益主體意見的基礎上，提出流域防洪需求和防護對象的防洪標準，確定水工程防洪聯(lián)合調(diào)度的原則、任務和目標，研究各水工程防洪調(diào)度方式，科學編制《贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度方案》； 二是促進贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度研究成果的轉(zhuǎn)化運用，總結(jié)水庫調(diào)度運用實踐經(jīng)驗和不足，逐步擴大水工程防洪聯(lián)合調(diào)度范圍和規(guī)模，不斷完善、優(yōu)化、細化防洪聯(lián)合調(diào)度方案，增強方案的可操作性。

峽江水利樞紐

5.開發(fā)贛江流域水工程防洪聯(lián)合調(diào)度決策支持系統(tǒng)平臺

開展水工程防洪聯(lián)合調(diào)度決策支持系統(tǒng)建設是提升流域防洪調(diào)度的科學化、現(xiàn)代化、智能化水平的重要手段。 一是按照“需求牽引、應用至上、數(shù)字賦能、提升能力”要求，對物理贛江流域進行“高保真”數(shù)字化映射， 加快推進數(shù)字孿生贛江流域建設，完善數(shù)據(jù)底板、構建模型平臺、建設知識平臺，不斷提升算據(jù)、算法、算力；二是在數(shù)字孿生贛江流域的基礎上，強化水工程預報信息與調(diào)度運行信息的集成耦合，在數(shù)字流場中實現(xiàn)“四預”功能，構建“流域模擬預報—防洪形勢分析—水工程聯(lián)合調(diào)度—洪水風險評估—轉(zhuǎn)移避險—決策分析”等防洪核心業(yè)務全鏈條，實現(xiàn)預報調(diào)度一體化，為防洪調(diào)度指揮提供精準化決策支持。 ■