2021年10月10日14時,,丹江口水庫水位蓄至170米正常蓄水位,這是大壩自2013年加高后第一次蓄滿,,標志著今年漢江秋汛防御和汛后蓄水取得了雙勝利,,為南水北調(diào)中線工程和漢江中下游供水打下了堅實的基礎,也為丹江口水利樞紐工程整體竣工驗收創(chuàng)造了有利條件,。 “丹江口水庫好比是一個盆,,我們水文人的職責就是弄清盆里來了多少水、裝有多少水,,盛水的盆有多大,?盆有沒有變化?在保障防洪安全的前提下如何把一盆水蓄滿,?水的質(zhì)量如何,?”長江委水文局局長程海云用通俗的語言解釋道。多年來,,長江水文人默默堅守漢江河畔,用汗水和智慧演繹著成功實現(xiàn)170米蓄水背后的水文故事,。 盆里來多少水,? 漢江是長江中游最大支流,發(fā)源于秦嶺南麓,,流域面積15.9萬平方公里,,多年平均地表水資源量為544億立方米。丹江口水庫的水源來自于漢江上游干支流,,集水面積9.5萬平方公里,,多年平均入庫水資源量為374億平方米,是南水北調(diào)中線工程水源地,。漢江不僅承擔本流域沿岸城鄉(xiāng)生活,、生產(chǎn)、生態(tài)用水安全保障任務,還是南水北調(diào)中線,、引漢濟渭,、鄂北地區(qū)水資源配置工程水源地,成為“國家戰(zhàn)略水資源保障區(qū)”,,肩負“一庫清水北送,、一江清水東流”的歷史重任。 因此,,分析研究漢江流域水文水資源問題不僅是弄清丹江口水庫“盆里來多少水”的問題,,也是歷年來漢江流域工程規(guī)劃設計、防洪調(diào)度決策,、中線調(diào)水論證等關鍵技術問題之一,。 為了科學回答好這個問題。半個多世紀以來,,長江委水文局在漢江干流及其支流已設立了58個水文(位)站和蒸發(fā)站,,收集了1929年以來長系列水位、流量,、泥沙等水文資料,。為了更好地服務水利和經(jīng)濟社會發(fā)展,長江水文不斷提升水文監(jiān)測技術水平,,實現(xiàn)了超聲波時差法,、水平式聲學多普勒流速剖面儀、粒子圖像測速,、雷達測速等在線監(jiān)測技術在漢江流域投產(chǎn)應用,,豐富和完善漢江水文水資源立體感知監(jiān)測體系。 同時,,長江委水文局深入開展了漢江流域徑流泥沙及暴雨洪水特征,、水資源演變規(guī)律、水資源優(yōu)化配置以及南水北調(diào)中線工程可調(diào)水量,、水源區(qū)和受水區(qū)南北豐枯遭遇等專題研究,,特別是在南北豐枯遭遇、漢江流域水資源可利用量,、水資源承載能力,、防洪風險分析、氣候變化對水資源影響等取得開拓性研究成果,。其中,,《南水北調(diào)中線工程水源區(qū)漢江水文水資源分析關鍵技術研究與應用》獲2010年湖北省科技進步一等獎。這些研究成果不僅在丹江口水庫和大壩加高工程,、南水北調(diào)中線工程和引漢濟渭等工程的論證,、規(guī)劃和設計得到了廣泛應用,而且對推動水文水資源研究技術進步具有重要的理論與實踐意義。 光榮在于平淡,,艱巨在于漫長,。多年來,長江水文人對漢江流域開展水文水資源觀測,、分析與研究,,不僅為算好“一盆水”水賬,也為漢江治理與保護和支撐漢江流域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供了科學依據(jù),。 盛水盆有多大,?盆有沒有變化? 自丹江口水庫建成以來,,水文局在丹江口水庫上下游開展了丹江口水庫庫容和河道地形測量,、庫區(qū)異重流觀測、變動回水區(qū)沖淤等大量勘測和基礎科研工作,,時刻掌握“水盆”的變化,,為丹江口水庫到底有“多大”作出了科學回答。 漢江局局長林云發(fā)回憶說:“1993年至1995年南水北調(diào)中線工程論證階段和2008年丹江口大壩加高運行階段,,漢江局開展了從中線渠首陶岔至北京沿線交叉河流水文勘測和丹江口庫區(qū)庫容復核,。”在論證階段,,近百名水文職工參加水文勘測工作,,對中線工程沿線交叉河流和庫區(qū)庫容曲線進行測定與分析。1993年3月至1994年2月,,歷時一年完成南水北調(diào)(中線)總干渠交叉河流斷面測量和水文測驗,;2008年,施測大壩170米正常蓄水位水庫庫區(qū)水道地形面積1250余平方公里,,施測290余個斷面測量總長度達452公里,。 勘測工作常常要穿越懸崖峭壁、波濤洶涌的江河,、污水沼澤地,、布滿荊棘的樹林,常常風餐露宿,,忍饑挨餓,測量人員除了要有堅強的毅力,、耐力,,還要有遇到危險強大的心理素質(zhì),保障自身和儀器設備安全,。有的同志身陷齊胸深的淤泥中被同事救出才脫險,,有的同志在測量途中迷路、在漫無邊際的蘆葦叢中度過了夜晚,….但他們沒有退縮,,沒有猶豫,,沒有一句抱怨,一次又一次義無反顧投身于測量任務,。 2020年8月,,漢江局再次抽調(diào)精兵強將40余人,開展丹江口水庫庫區(qū)地形測量和庫容復核工作,,走遍庫區(qū)每一個溝叉,,運用航空攝影測量、三維水深,、多波束測量等先進技術,,施測全庫區(qū)水道地形,將煙波浩渺的庫區(qū)轉(zhuǎn)化為一張張數(shù)字地形圖,,為丹江口水庫精準預報調(diào)度提供了基礎地理信息,。 近20年來,長江水文為丹江口水庫和南水北調(diào)中線工程開展工程測量和基礎分析究竟投入了多少人力,、物力,、財力以及完成多少工作量,已無法統(tǒng)計清楚,。長江水文人把治水報國作為初心和使命,,將自己的青春奉獻給了丹江口水庫和南水北調(diào)工程,傳承光榮使命,,在丹江口水庫和南水北調(diào)中線工程建設的宏偉藍圖上添加了濃墨重彩的一筆,。 盆如何蓄滿? 水雨情監(jiān)測分析與預報是為防汛決策提供準確及時的水文信息,,是確保安全蓄滿“一盆水”的前提,。長江水文人一直風雨無阻,超前謀劃,,充分發(fā)揮水文防汛的“耳目”和“尖兵”,、“參謀”和“助手”作用。 今年8月下旬以來,,漢江發(fā)生超過20年一遇的秋季大洪水,。據(jù)統(tǒng)計,秋汛以來,,漢江上游降水量520毫米,,較常年偏多1.5倍,為1960年以來歷史同期第1位,。丹江口水庫發(fā)生7次超過10000立方米每秒的入庫洪水過程,,其中3次洪水洪峰超過20000立方米每秒,,9月29日最大洪峰達24900立方米每秒(為2011年以來最大);丹江口水庫秋汛累計來水量約340億立方米,,較常年同期偏多約4倍,,為1969年建庫以來歷史同期第1位。漢江中游支流白河發(fā)生特大洪水,,鴨河口水庫入庫洪峰超歷史,。 汛情就是命令,防汛就是責任,。漢江干流及各支流水位持續(xù)上漲,,水文局漢江沿線測站均啟動了駐測模式,24小時關注水情,,全力施測洪水,。他們以站為家,與洪水“賽跑”,,餓了就泡一碗方便面,、累了就打個盹,還沒來得及喘息,,下一輪洪水接踵而至,,為了及時測到一手水文數(shù)據(jù),水文局一線測報人員攜手出擊,,以滿腔熱血筑起一道堅固的水文防線,。 在做好防汛測報工作的基礎上,針對南水北調(diào)中線工程運行后丹江口庫區(qū)沿程水文情勢變化,、庫區(qū)高水位時變動回水區(qū)現(xiàn)狀,,水文漢江局和中游局搶抓2021年秋汛高水時機,開展了丹江口庫區(qū)專項水文原型觀測,、漢江中下游水面線觀測和水動力要素觀測,,為護好“一盆水”和漢江中下游行洪安全打牢了基礎。 準確的預報是科學決策,、精細調(diào)度的前提,。 丹江口水庫暴雨洪水來得快,而中下游因河道越往下游越窄,,泄流能力非常有限且動態(tài)變化,。特別是今年,水利部,、長江委提出漢江秋汛防御和丹江口水庫蓄水至170米正常蓄水位的雙保目標,,其預報調(diào)度不僅涉及大壩安全、中下游防洪安全,,還關乎蓄水進程,、庫區(qū)安全等需求,如何實現(xiàn)多目標綜合調(diào)度,,讓“魚”和“熊掌”兼得,,這又對預報工作提出了更高的要求。 預報中心緊扣“四預”要求,,利用數(shù)字孿生,、人工智能等新技術,構建了耦合丹江口水庫入庫概率預報,、補償調(diào)度,、漢江中下游水工程群水力學模型等聯(lián)動計算工具,升級發(fā)布了長江防洪預報調(diào)度系統(tǒng),,實現(xiàn)了不同模擬情景下的實時聯(lián)調(diào)計算以及丹江口庫區(qū)水面線動態(tài)展示,,在今年保障漢江流域秋汛防洪安全與完成丹江口水庫170m蓄水任務中發(fā)揮了重要的技術支撐作用。 “163米,、163.7米,、165.2米、165.9米,、166.6米,、167.5米、169米”,,7次洪水過程,,每一次攀升,都是步步驚心,!檢驗著他們“精益求精”的技術,,磨礪著他們“連續(xù)作戰(zhàn)”的斗志……在漢江7次洪水過程中,提前10到12天預測出降雨過程,,提前5到10天基本把握降雨落區(qū),、過程雨量,并預測出明顯漲水過程,,提前1到3天準確預測丹江口入庫洪峰量級及洪水過程,,提前2到5天預報漢江中下游將超警戒水位。24至48小時丹江口入庫洪峰預報誤差在10%左右,,中下游主要站洪峰水位誤差0.2米以內(nèi),。從準確預報降雨和來水總量,到精確勾勒逐小時洪水過程線,,這樣不僅把洪水每小時的演變過程計算得明明白白,,還能把“水盆如何蓄滿”計算得清清楚楚,印證了水文科學預測預報的前瞻性,。 高精度,、長預見期的洪水預報,,為科學調(diào)度決策提供了技術支撐。以丹江口水庫為核心的漢江流域水庫群通過精細調(diào)度,,充分發(fā)揮攔洪,、削峰、錯峰作用,,其中丹江口水庫累計攔蓄洪量近100億立方米,,削峰率達到23%至71%。精準控制皇莊站流量不超過12000立方米每秒,,極大減輕了漢江中下游防洪壓力,。若沒有水庫群運用,漢江中下游將全線超保證水位,。 “目前已關閉所有泄洪孔,,預計10月10日凌晨5點庫水位將蓄至169.90米?!?/p> “9點,,水庫蓄至169.95米?!?/p> “14點,,水庫蓄至170.00米!” 歷史性的時刻,,長江水文人緊張而又興奮地守候在水情中心,。通過水庫群的攔蓄,避免了漢江中下游全線超保及杜家臺蓄滯洪區(qū),、洲灘民垸的分洪運用,,縮短超警天數(shù)8至14天,防洪效益十分顯著,。及時水情預報,、準確的水情信息為安全蓄滿“一盆水”奠定了堅實的基礎。 盆里的水質(zhì)如何,? 問渠那得清如許,,為有源頭活水來。 為確?!霸搭^活水”質(zhì)量,, 早在丹江口大壩開工之前的1957年,漢江水環(huán)境監(jiān)測工作應運而生,,為漢江水環(huán)境保護及南水北調(diào)中線工程水源地收集基本水質(zhì)資料,。 截止到2021年,長江委水文局已在丹江口水庫及各個支流,,布設有38個國家重點水質(zhì)監(jiān)測斷面,,監(jiān)測參數(shù)最多達40余項,,2020年累計收集監(jiān)測數(shù)據(jù)2萬余條;布設有3個水生態(tài)監(jiān)測斷面,,監(jiān)測參數(shù)包括浮游植物,、浮游動物、底棲動物等,;在庫區(qū)及重要支流省界斷面處建有6個水質(zhì)自動監(jiān)測站,監(jiān)測參數(shù)合計70余項,,形成了覆蓋全面、功能完善的水資源水環(huán)境水生態(tài)綜合監(jiān)測站網(wǎng),能夠及時,、全面掌握和了解丹江口庫區(qū)及其上游水量,、水質(zhì)狀況,分析水質(zhì)變化趨勢,。此外還承擔著所轄區(qū)域內(nèi)突發(fā)性水質(zhì)水生態(tài)異常事件應急調(diào)查,、高洪期間應急監(jiān)測等任務,以回答社會對水源地水質(zhì)狀況的關注,。 所屬漢江水環(huán)境監(jiān)測中心長期以來一直承擔著漢江干支流及丹江口水庫庫區(qū)的水環(huán)境監(jiān)測研究等工作,,鍛煉出了一支作風可靠、技術過硬的監(jiān)測隊伍,,積累了較為完整的長系列監(jiān)測資料,,是南水北調(diào)中線水源地丹江口水庫最主要的水質(zhì)監(jiān)測機構。 陶岔渠首是南水北調(diào)中線工程的調(diào)水點,,位于河南南陽淅川縣,,南水北調(diào)中線干渠從此地一路北上。清澈的丹江口水庫水流經(jīng)陶岔渠首,,綿延千里,。自2021年1月開始,漢江局承擔陶岔渠首每日水質(zhì)監(jiān)測任務,,采樣人員前往陶岔渠首采集兩個時段水樣,,送回實驗室進行檢測,在當天18:00前報送檢測報告,。 秋汛期間,,水庫水位持續(xù)上漲,為及時掌握丹江口水庫汛期及蓄水期間水質(zhì)狀況,,漢江局在完成水質(zhì)監(jiān)測站網(wǎng)常規(guī)監(jiān)測的基礎上,,開展庫區(qū)水質(zhì)加密監(jiān)測工作。在庫區(qū)重要支流上布設17個斷面,,完成了庫區(qū)168,、169,、170米水位水質(zhì)采樣和分析工作,報送監(jiān)測數(shù)據(jù)1368個,,為保障“一盆水”質(zhì)量把脈站崗,,筑起水源地的護水屏障。 丹江口一泓浩瀚碧水,,三千里漢江奔流不息,, 見證了丹江口水庫蓄水170米的歷史性時刻, 見證著水文人護佑“一庫清水永續(xù)北送”的不凡事業(yè),, 為推進南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展奉獻力量,!
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