2022—2023年枯水期珠江流域供水保障“三道防線”調(diào)度與思考

王鳳恩 謝旭和

（水利部珠江水利委員會，廣州 510611）

0 引 言

珠江由西江、北江、東江和珠江三角洲諸河4個水系組成，經(jīng)由虎門、蕉門、洪奇門、橫門、磨刀門、雞啼門、虎跳門和崖門八大口門流入南海，流域總面積45.37 萬km2，其中我國境內(nèi)面積44.21 萬km2。珠江流域水資源總量豐沛，但時空分布不均，徑流年內(nèi)豐枯變化顯著，汛期（4—9 月）徑流量約占全年的78%，枯水期（10 月至翌年3 月）徑流量約占全年的22%；最枯月平均流量常出現(xiàn)在每年12月至翌年2月，多出現(xiàn)在1月。

粵港澳大灣區(qū)城市供水水源以河道取水為主，本地水庫調(diào)蓄能力和應(yīng)急備用水源不足，通常在枯水季節(jié)，河道徑流量減少，河道取水口極易受咸潮影響。進入21 世紀(jì)以后，受全球氣候變化和人類活動影響，珠江河口咸潮上溯日益加劇。尤其是近年來磨刀門水道咸潮上溯呈現(xiàn)新特征，主要表現(xiàn)為咸潮開始時間更早、持續(xù)時間更長、咸潮上溯距離更遠，直接影響澳門、珠海、中山等粵港澳大灣區(qū)城鄉(xiāng)居民用水安全。

在黨中央、國務(wù)院的堅強領(lǐng)導(dǎo)下，在水利部的統(tǒng)一指揮下，2005—2023年期間，水利部珠江水利委員會（以下簡稱珠江委）成功組織實施了19 次珠江枯水期水量調(diào)度，有效抑制咸潮上溯，全面保障了澳門、珠海等地供水安全，同時兼顧了發(fā)電、航運、生態(tài)等用水需求，形成了多方共贏局面，為粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展提供了堅實的水安全保障。

1 構(gòu)建供水保障“三道防線”背景

2021 年，珠江流域東部地區(qū)發(fā)生自1961 年以來最嚴(yán)重干旱，下游河口地區(qū)咸潮活躍，呈現(xiàn)“秋冬春連旱、旱上加咸”的不利局面。按照水利部的部署要求，珠江委立足于流域水資源自然稟賦、經(jīng)濟社會布局和水利工程體系變化，綜合考慮上中下游用水需求，構(gòu)建以受水區(qū)本地水庫群為“第一道防線”，以3 d內(nèi)水頭能夠到達受水區(qū)、能快速反應(yīng)實施補水的近地水庫為“第二道防線”，以流域遠地的大型水庫群為“第三道防線”的供水保障格局。

針對2021 年珠江流域60 年最嚴(yán)重干旱，珠江委根據(jù)流域水情、旱情、咸情、工情變化情況，實施全流域水庫群聯(lián)合調(diào)度?！暗谝坏婪谰€”當(dāng)?shù)厮畮?，搶抓時機抽蓄淡水，通過蓄水補庫調(diào)度，實現(xiàn)“灌滿門前水缸”，提升供水保障能力；“第二道防線”近地水庫是關(guān)鍵，西江大藤峽、東江劍潭等中游水庫保持高水位運行，在下游可能出現(xiàn)咸潮或無法正常抽取淡水時，考慮潮汐動力、徑流條件和不利氣象條件等因素，精準(zhǔn)預(yù)演調(diào)度方案，精細實施壓咸補淡應(yīng)急補水調(diào)度，確保淡水按時、保質(zhì)、保量到達下游取水口；“第三道防線”西江龍灘、東江新豐江等流域上游遠地水庫，作為全流域抗旱保供水的水源儲備龍頭，持續(xù)向“第二道防線”水庫補充淡水，精打細算用好每一方水量，維持整個供水保障系統(tǒng)的正常運行，形成全流域、大空間、長尺度、多層次的供水保障“三道防線”，發(fā)揮水源系統(tǒng)最大抗旱效益。

供水保障“三道防線”的構(gòu)建為珠江抗旱保供水工作開啟了流域統(tǒng)一調(diào)度新篇章。在水利部的統(tǒng)一部署下，珠江委科學(xué)調(diào)度“三道防線”，先后3 次啟動壓咸補淡應(yīng)急補水，精準(zhǔn)壓制珠江三角洲咸潮，精準(zhǔn)確保大江大河沿線城市有源源不斷的淡水補充，有力保障了粵港澳大灣區(qū)供水安全，最大程度減少了災(zāi)害損失。

2 2022—2023年枯水期“三道防線”調(diào)度實踐

2.1 調(diào)度形勢

2022—2023 年枯水期，珠江流域受降雨、江河來水持續(xù)偏少影響，西江遭遇特枯水年，珠江河口咸潮上溯偏強，澳門、珠海等地供水安全受到嚴(yán)重威脅。

（1）降雨。2022 年5 月下旬至7 月上旬，西江、北江、韓江接連發(fā)生8 次編號洪水，珠江流域發(fā)生2 次流域性較大洪水，其中北江發(fā)生1915 年后最大洪水。但在2022 年7 月中旬后，珠江流域出現(xiàn)豐枯急轉(zhuǎn)，特別是10 月進入枯水期后，降雨持續(xù)偏少，2022 年10 月至2023 年3 月下旬西江流域累計面平均降雨量僅有163.0 mm，較多年同期偏少4 成，為自1961年有完整記錄資料以來同期第2少。

（2）來水。受降雨偏少影響，2022—2023 年枯水期（2022 年10 月至2023 年3 月），西江來水持續(xù)偏少，西江干流控制站梧州水文站天然來水流量為1 440 m3/s（來水頻率P=97%），較多年同期偏少近5 成，達到特枯水年水平，其中2023 年1 月梧州站月均天然來水流量僅1 010 m3/s，為自1950年有完整記錄資料以來同期第1少。

（3）咸潮。2022—2023年枯水期（2022年10月至2023年3 月），珠江河口共出現(xiàn)11 輪強咸潮，咸潮影響時間為有監(jiān)測記錄以來最長，較常年偏長近1 個月。其中，磨刀門水道咸潮最遠上溯約53 km，珠海、中山等地主要取水口含氯度超標(biāo)時間較常年偏早1～2個月；珠海主力取水泵站平崗泵站枯水期平均取淡概率為自2005 年有咸情監(jiān)測記錄以來最低。受咸潮影響，澳門、珠海本地水源儲備一度快速消耗至僅剩20余天正常用水需求，中山市坦洲鎮(zhèn)供水水庫蓄水嚴(yán)重不足。

2.2 主要調(diào)度措施

珠江委堅持以流域為單元，與有關(guān)?。ㄗ灾螀^(qū)）水利、電力、航運、氣象等部門密切協(xié)作，加強監(jiān)測預(yù)報預(yù)警，科學(xué)調(diào)度“三道防線”，強化協(xié)調(diào)督查指導(dǎo)，全力保障供水安全。

（1）提早謀劃部署，精心編制調(diào)度方案。珠江委堅持“預(yù)”字當(dāng)先、“實”字托底，從供水安全最不利情況出發(fā)，超前謀劃供水保障工作，及早趕赴流域上游水庫、水電站和下游珠海、中山等開展實地調(diào)研，全面了解各方用水需求。組織編制完成《2022—2023年珠江枯水期水量調(diào)度實施方案》，確定了“筑牢防線、上下聯(lián)動；前蓄后補、風(fēng)險管控”的調(diào)度思路，并對供水保障“三道防線”蓄水和補水調(diào)度提出了明確要求，為后期科學(xué)調(diào)度夯實基礎(chǔ)。

（2）統(tǒng)籌流域全局，科學(xué)實施蓄水調(diào)度。珠江“22·6”洪水期間，珠江委在全力保障防洪安全的同時，統(tǒng)籌考慮供水安全形勢，準(zhǔn)確研判到流域枯水期可能來水偏枯，科學(xué)調(diào)度西江、北江水庫群攔蓄洪水126 億m3，2022 年后汛期及時實施西江“第三道防線”骨干水庫汛末蓄水共攔蓄15 億m3，為枯水期水量調(diào)度儲備了關(guān)鍵水源。同時有序推進“第二道防線”大藤峽水利樞紐工程蓄水，加強與廣東省水利廳聯(lián)合會商，督促指導(dǎo)珠海、中山等“第一道防線”本地水庫群蓄水工作，增加淡水水源儲備。

（3）落實“四預(yù)”措施，精細實施應(yīng)急補水。進入枯水期后，珠江委密切監(jiān)視流域雨水咸情，加強預(yù)報預(yù)警，滾動模擬預(yù)演，精確算清水賬，優(yōu)化調(diào)度預(yù)案，精細化選定壓咸時機，會同廣西、廣東省（自治區(qū)）水利廳和南方電網(wǎng)、廣西電網(wǎng)等單位，組織實施了8次壓咸補淡應(yīng)急補水調(diào)度，累計下達64 道調(diào)度指令，調(diào)度期首次超過翌年2 月，并持續(xù)到翌年3月底。充分利用大藤峽、飛來峽等水庫距離下游取水口近、壓咸補淡反應(yīng)快的特點，結(jié)合河口咸潮影響規(guī)律，科學(xué)分析研判，選準(zhǔn)壓咸窗口期，動態(tài)調(diào)度實施應(yīng)急補水，持續(xù)增加西江、北江河道徑流量，精準(zhǔn)壓制河口咸潮，為下游珠海、中山等地主要取水口搶淡蓄水創(chuàng)造了有利條件。

（4）強化監(jiān)督檢查，確保調(diào)度落實見效。通過采取線上和線下相結(jié)合的方式，線上緊盯流域各水工程調(diào)度運行有關(guān)情況，線下先后趕赴大藤峽、長洲等水庫開展調(diào)度專項監(jiān)督，確保水量調(diào)度指令執(zhí)行到位。多次下發(fā)通知督促珠海市、中山市等城市做好供水保障工作，派出多個督察組實地檢查供水保障措施，督促地方抓住壓咸時機搶蓄淡水，加大對取供水設(shè)施巡查維護力度，優(yōu)化“第一道防線”蓄水供水調(diào)度，減少庫水消耗。同時指導(dǎo)有關(guān)地方加快水源工程建設(shè)，提升區(qū)域水資源保障能力。

（5）健全調(diào)度機制，實現(xiàn)流域多方共贏。珠江委充分發(fā)揮流域機構(gòu)統(tǒng)籌抓總作用，從流域整體出發(fā)、跳出區(qū)域單元劃分，統(tǒng)籌流域多方用水需求，與相關(guān)省（自治區(qū)）發(fā)展改革委、工信廳、水利廳、交通運輸廳及電網(wǎng)等多部門建立調(diào)度工作機制，確保流域統(tǒng)一調(diào)度協(xié)調(diào)機制順暢。加強與航運部門協(xié)調(diào)聯(lián)動，最大程度利用補水調(diào)度時機，優(yōu)化船閘調(diào)度方式，有效紓解滯航船舶。深化與澳門有關(guān)方面的工作協(xié)作機制，及時召開水量調(diào)度三方通報會，并參加澳門附近水域水利事務(wù)管理聯(lián)合工作小組第八次會議，多次向澳門、廣東省通報水量調(diào)度工作動態(tài)，保障信息溝通順暢。

2.3 調(diào)度成效

2022—2023 年珠江枯水期水量調(diào)度期間，西江、北江骨干水庫群向下游補水累計達76 億m3，將西江梧州站平均流量提高近5成，有效壓制了河口咸潮，磨刀門水道咸界最多下移約41 km，大大增加了珠海、中山等地主要取水口的取淡概率；累計向澳門和珠海供水1.54 億m3，其中向澳門供水0.44 億m3，中山坦洲鎮(zhèn)馬角水閘及時開閘置換淡水，有效保障了澳門、珠海、中山等粵港澳大灣區(qū)城市供水安全。尤其是在春節(jié)、元宵節(jié)等多個壓咸補淡關(guān)鍵節(jié)點，調(diào)度大藤峽、飛來峽等水庫實施應(yīng)急補水，累計向下游補水14億m3，充分發(fā)揮了“第二道防線”精準(zhǔn)壓制咸潮的調(diào)度核心作用。同時，最大程度兼顧了航運、電力等部門用水需求，極大緩解了西江干流長洲水利樞紐滯航情況，單次調(diào)度期內(nèi)最多疏解船只1 100 余艘次，保障了西江“黃金水道”航運暢通，有效改善河道水環(huán)境和水生態(tài)，實現(xiàn)了供水、航運、發(fā)電、生態(tài)多方共贏。

3 調(diào)度工作思考

近年來，受全球氣候變化的復(fù)雜深刻影響，極端天氣事件明顯增多，珠江流域?qū)覍覙O豐極枯交替、大旱大澇急轉(zhuǎn)，流域干旱引發(fā)的供水安全風(fēng)險越來越大。從長遠來看，必須從流域?qū)用婵茖W(xué)謀劃水資源優(yōu)化配置格局，以構(gòu)建國家水網(wǎng)、加快抗旱“四預(yù)”能力建設(shè)、強化流域統(tǒng)一調(diào)度、完善體制機制法治建設(shè)為著力點，全面提升珠江流域供水安全保障能力，支撐流域經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。

（1）優(yōu)化完善流域抗旱保供水工程體系。要以實施國家水網(wǎng)工程為契機，推進以龍灘（2 期）為重點的西江水資源提升工程、東江和北江水安全保障能力提升工程建設(shè)，推進澳門珠海水資源保障、粵東水資源優(yōu)化配置、環(huán)北部灣水資源配置、閩西南水資源配置、南盤江—郁江水系連通等重大工程建設(shè)。加快完善抗旱應(yīng)急備用水源工程體系，優(yōu)化完善流域區(qū)域水網(wǎng)布局，從根本上解決流域水資源配置能力不足的問題。

（2）加強抗旱“四預(yù)”能力建設(shè)。要加強數(shù)字孿生流域建設(shè)，構(gòu)建多源旱情動態(tài)感知、多模型交互預(yù)報、多要素精準(zhǔn)預(yù)警、多方案模擬預(yù)演、多預(yù)案智能生成的全鏈條旱情防御。以流域為單元，加強全球氣候變化背景下應(yīng)對干旱、咸潮上溯等策略研究，強化水文氣象耦合，實現(xiàn)短期預(yù)報、中期預(yù)測、長期展望，努力提高預(yù)報精度、延長預(yù)見期。優(yōu)化調(diào)整主要河流、骨干水庫旱警水位（流量）閾值，開展旱警水位（流量）作為發(fā)布干旱預(yù)警的應(yīng)用實踐。按需求水量和可供給水量算清水賬，對河道、水庫等蓄水補水情況及枯季徑流演進實施動態(tài)模擬預(yù)演，為應(yīng)急水量調(diào)度提供科學(xué)決策支撐。提前制定并完善抗旱保供水預(yù)案和應(yīng)急水量調(diào)度預(yù)案，增強預(yù)案的實用性和可操作性。

（3）持續(xù)強化流域統(tǒng)一調(diào)度。珠江流域中上游各類水庫電站分屬不同地區(qū)和行業(yè)管理，在抗旱保供水調(diào)度過程中，應(yīng)急水量調(diào)度與電力、航運等行業(yè)的用水需求矛盾突出，區(qū)域間、行業(yè)間協(xié)調(diào)難度大。要從流域?qū)用娉霭l(fā)，建立健全流域統(tǒng)籌、分級負責(zé)、協(xié)調(diào)各方的調(diào)度機制，全面強化流域統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一調(diào)度。要通盤考慮上下游、左右岸、干支流，充分協(xié)調(diào)各方需求和利益，深入整合覆蓋全流域大型水庫工程和重大水網(wǎng)工程的流域水工程體系，科學(xué)開展流域骨干水工程聯(lián)合調(diào)度，實現(xiàn)水資源綜合效益最大化。

（4）健全完善法治體系和體制機制。目前珠江流域保障抗旱保供水調(diào)度、汛末蓄水調(diào)度實施及明晰調(diào)度權(quán)限的法律法規(guī)體系尚未建立，只能采用臨時性應(yīng)急調(diào)度行政措施，不利于形成長效機制。推進法治體系和體制機制建設(shè)，強化流域治理管理，要推動工作規(guī)范化和制度化建設(shè)，加快制定《珠江水量調(diào)度條例》，從法律層面協(xié)調(diào)有關(guān)利益主體的關(guān)系，明確各方職責(zé)權(quán)限，嚴(yán)格珠江水資源統(tǒng)一調(diào)度和管理，實現(xiàn)流域水量統(tǒng)一調(diào)度和分級實施相結(jié)合，統(tǒng)籌不同行業(yè)、不同區(qū)域的用水需求，保障珠江水量調(diào)度工作依法依規(guī)、高效有序開展。

4 結(jié) 語

供水保障“三道防線”科學(xué)整合了全流域水資源配置工程體系，通過科學(xué)、聯(lián)合、精準(zhǔn)調(diào)度全流域水庫群，充分發(fā)揮了流域水工程體系強大的徑流調(diào)節(jié)能力，確保了壓咸補淡應(yīng)急補水調(diào)度的成功實施，讓有限的水資源得到高效利用，保障了城鄉(xiāng)居民用水安全，有力提升了珠江流域供水安全保障能力。