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四五”期间国家发展的重要任务。
2014年，长江经济带建设成为新时期国家发展重大战略。
2016年、2018年、2020年、2023年，习近平总书记先后在重庆、武汉、南京、南昌主持召开推动长江经济带绿色发展座谈会，确定了“共抓大保护、不搞大开发”，“生态优先、绿色发展”的整体方针，突显了长江经济带高质量绿色发展在国家生态文明建设中的战略地位。
2019年以来，生态环境部、国家发展和改革委员会联合开展了长江保护修复攻坚行动计划，流域水环境质量得到明显改善，水生态退化得到初步遏制，但面源污染控制不力、湖泊湿地萎缩、生物多样性损失等问题依然突出。
受气候变化和人类活动的影响，未来长江流域生态保护形势依然严峻复杂，水环境治理和水生态修复任务依然面临巨大挑战。
2021年3月1日，《中华人民共和国长江保护法》正式实施。
贯彻落实《长江保护法》，在科学统筹的前提下进行流域系统治理，最终实现长江流域生态优先下的高质量绿色发展，有2项重要工作需要尽快开展：①国家层面的全流域协调机制要尽快建立，②加强科技创新的引领作用，支撑流域生态环境修复保护和综合管理的流域水系统模拟调控装置需要尽快建设。
针对全球变化带来的生态与环境问题，国内外学者提出和发展了一系列地球系统模型（ESMs）。
以全球大气动力学模式为基础，耦合海洋、陆地、冰冻圈等动力学模式，旨在预测、重构和深入理解全球气候变化过程，评估气候变化对生态和环境的影响。
2002年3月，日本建成地球模拟器（ES）[1]，目前已发展至ES4版本。
2012年，美国国家大气海洋局地球物理流体动力学实验室开发了地球系统模型（ESMs）[2]。
2018年，美国能源部主导发布了E级能源地球系统模型（E3SM）[3]，关注点除气候变化预测外，还将评估气候变化对能源基础设施带来的压力。
2020年，瑞士大气和气候科学研究所发展了一个模块化地球系统模拟器（MESMER）[4]。
2010年，曾庆存等[5]针对国际上地球系统动力模式研究的趋势，提出发展我国的地球系统动力学模式。
长江三峡水库枢纽调度优化研究长江三峡水库的建设成为了中国乃至世界上一项具有里程碑意义的工程。
随着其建设的逐渐完善，长江三峡水库枢纽调度优化的研究因此而展开，这是全球水力发电领域的一大研究难题。
长江三峡水库枢纽调度优化旨在通过最优控制来获得最佳水资源利用效果，如实现旱涝季节国家用水需求的合理分配、确保生态环境水质的稳定保持、增强控制水位进行洪水预警和防范等。
为了达到这一目的，必须进行调度优化，即根据长江三峡水库枢纽水能存储特性进行水位控制策略的优化。
目前，调度优化主要涉及到两个方面：一是适应变化的环境、满足广泛需求的水资源供应与各类工程的需求；二是对水库枢纽的运营模式进行分析与调整，以求效益的最大化。
因此，调度优化问题包括调度算法、调度规律、调度时间等的综合考虑。
从调度的理念出发，水库枢纽及其管理机构应继续推进以水量为中心的操作模式，并逐渐将其扩展至以生态、航运、渔业、灾害监测、水质监测等为中心的多方面操作，以实现长江三峡水库枢纽的综合治理。
为了实现长江三峡水库枢纽调度优化，必须依据长江三峡水库特点开展相应的研究。
目前，调度规律、调度时间、配合水库运行等都已经成为长期研究的内容。
在研究中，采用了优化模型、计算机仿真、概率分析、生态学、经济学和生产力手段等方法，以及长江三峡水库运行实例的观测以及相关数据分析，以求得最佳的长江三峡水库枢纽调度方案。
长江三峡水库枢纽在挖掘水能、调度用水、防洪等方面都具有重要意义。
随着国家生态建设和区域协调发展战略的推进，长江三峡水库枢纽的调度优化研究将成为探讨长江水域及其流域生态、经济、社会等协调发展模式的重要基础。
在未来，长江三峡水库枢纽调度优化的研究将面临更高的挑战，同时也将为其管理部门提供更加有效、稳定、可持续的水资源调度策略，从而使得长江三峡水库枢纽真正成为长江流域水资源利用的“活”库、可持续发展的支撑点。
生态流量运维规程一、相关条文第三十一条国家加强长江流域生态用水保障。
国务院水行政主管部门会同国务院有关部门提出长江干流、重要支流和重要湖泊控制断面的生态流量管控指标。
其他河湖生态流量管控指标由长江流域县级以上地方人民政府水行政主管部门会同本级人民政府有关部门确定。
国务院水行政主管部门有关流域管理机构应当将生态水量纳入年度水量调度计划，保证河湖基本生态用水需求，保障枯水期和鱼类产卵期生态流量、重要湖泊的水量和水位，保障长江河口咸淡水平衡。
长江干流、重要支流和重要湖泊上游的水利水电、航运枢纽等工程应当将生态用水调度纳入日常运行调度规程，建立常规生态调度机制，保证河湖生态流量；其下泄流量不符合生态流量泄放要求的，由县级以上人民政府水行政主管部门提出整改措施并监督实施。
二、要点解读大量水库群建设和工程调水，造成长江流域水生生境破碎化，鱼类资源数量减少，同时造成中下游湖泊、湿地面积大量萎缩，生物多样性降低;与此同时，局部河段水电开发建设密度大，水电站不能保障生态流量下泄，坝下河段还出现减(脱)水现象。
因此，如何统筹协调好生活、生产、生态环境用水，加强生态流量管控，切实保障生态用水，保护和改善长江流域生态环境，是推进安澜、绿色、和谐、美丽长江建设的关键，对实现长江经济带绿色发展具有重要的意义。
《水法》第二十一条规定，开发、利用水资源,应当首先满足城乡居民生活用水,并兼顾农业、工业、生态环境用水以及航运等需要。
在干旱和半干旱地区开发、利用水资源，应当充分考虑生态环境用水需要。
第三十条规定，县级以上人民政府水行政主管部门、流域管理机构以及其他有关部门在制定水资源开发、利用规划和调度水资源时，应当注意维持江河的合理流量和湖泊、水库以及地下水的合理水位，维护水体的自然净化能力。
(1)水行政主管部门牵头制定生态流量目标关于重点河湖生态流量保障目标的确定，除了顾及生态保护需求外，还要结合河湖水资源条件，天然季节性河流，以维系河流廊道功能确定有水期生态水量目标；水资源过度开发的河流,可结合流域区域水资源调配工程实施情况及水源条件，合理确定分阶段生态流量目标；平原河网、湖泊以维持基本生态功能为原则，确定平原河网、湖泊生态水位(水量)目标。
特别关注·2018水库调度SPECIAL TOPICS·2018RESERVOIR DISPATCHINGApr.2019NO.4VOL.292019年4月第4期第29卷2018年长江上游水库群联合调度实践与成效收稿日期：2018-12-10第一作者信息：陈敏，男，局长，教授级高级工程师，E-mail：7466601@。
陈敏陈桂亚陈炯宏方清忠（水利部长江水利委员会水旱灾害防御局，武汉430010）摘要：在水利部的领导下，2018年长江水利委员会超前谋划、精心组织，科学实施长江上游水库群联合调度，保障了防洪安全，有效减轻了洪涝灾害损失。
概述了2018年长江上游水雨情及特点，从准确预测预报预警、应对流域洪水和堰塞湖险情、统筹安排上游水库群有序蓄水、稳妥做好流域应急及生态调度4个方面总结了2018年长江上游水库群调度工作及成效。
关键词：长江上游区域性较大洪水；水库群联合调度；堰塞湖溃堰洪水；综合调度中图法分类号：TV697.1文章标识码：B文章编号：1673-9264（2019）04-06-04DOI:10.16867/j.issn.1673-9264.2018281陈敏，陈桂亚，陈炯宏，等.2018年长江上游水库群联合调度实践与成效[J].中国防汛抗旱，2019，29（4）：6-9.CHEN Min ，CHEN Guiya ，CHEN Jionghong ，et al.Practices and achievements of multi —reservoir joint —dispatching in the upper reaches of the Yangtze River in 2018[J].China Flood &Drought Management ，2019，29（4）：6-9.（in Chinese ）1水雨情及特点1.1雨水情概述2018年7月上旬开始，受上游强降雨影响，长江上游来水明显增加。
水库调度运用方案引言水库调度是指根据水库的实际情况，结合降雨情况、水文信息等，合理安排和调整水库的蓄水、泄水计划，以满足水库上下游的多种需求。
水库调度的目标是保障水库的安全运行，维持水库的供水、发电和防洪功能，在最大程度上发挥水资源的效益。
本文档将重点介绍水库调度的运用方案，包括流程、方法和技术等方面的内容，以帮助水库管理人员制定科学合理的水库调度计划，提高水资源的综合利用效益。
调度流程水库调度的流程一般包括以下几个环节：1.数据收集和分析：收集和整理水库水文信息、气象数据、降雨预报等数据，并进行数据分析，为后续调度提供依据。
2.目标确定：根据上下游的需求和水库的功能，确定水库调度的目标，如供水、发电、防洪等。
3.蓄水计划制定：结合降雨情况、水库容量等因素，制定合理的蓄水计划，确保水库的供水、发电需求。
4.泄水计划制定：根据上下游的实际需求和水库的调度目标，制定合理的泄水计划，确保防洪安全和水库水位的稳定。
5.调度实施和监控：根据制定的调度计划，进行实施和监控，并及时调整计划，以保证水库的安全运行。
调度方法水库调度的方法主要包括经验调度和数学模型调度两种。
经验调度经验调度是基于水库管理人员的经验和专业知识，结合历史数据和现场观测，进行调度决策的方法。
这种方法的优点是简单快捷，适用于一些简单的水库调度问题。
但是由于完全依靠经验，存在一定的主观性和不确定性，无法全面考虑各种因素的影响。
数学模型调度数学模型调度是利用数学和计算机技术建立水库调度的数学模型，通过模拟和优化方法进行调度决策的方法。
这种方法的优点是能够全面考虑各种因素的影响，并进行综合优化，可以得到更优的调度计划。
但是由于需要建立和求解数学模型，需要较多的数据和计算资源，对水库管理人员的专业知识和技术要求也比较高。
调度技术水库调度涉及到一些专业的技术和工具，以辅助调度决策和实施。
水文预报技术水文预报技术是通过对降雨、径流等水文数据进行分析和预测，预报未来一段时间内水位、流量等水文要素的技术。
三峡调度计划三峡水库是中国最大的水利工程之一，也是世界上最大的水电站。
三峡水库的调度计划对于保障长江流域的水资源利用、防洪减灾、生态环境保护等方面具有重要意义。
下面将对三峡调度计划进行详细介绍。
首先，三峡水库的调度计划是由中国长江三峡集团公司负责制定和执行的。
该调度计划主要包括水位调度、出力调度和泄洪调度三个方面。
水位调度是指根据长江流域的降雨情况、上游来水情况以及下游需水情况，合理安排水库的蓄水和泄水，以保证上游和下游的水资源利用和生态环境的平衡。
出力调度是指根据电网负荷情况和水库蓄水情况，合理安排水库的发电出力，以保证电力供应的稳定和安全。
泄洪调度是指在发生洪水时，根据洪峰的到来时间和水库蓄水情况，合理安排泄洪，以保证下游城市和农田的安全。
其次，三峡水库的调度计划是一个复杂的系统工程，需要考虑多方面因素。
首先是要考虑长江流域的降雨情况，根据不同的降雨情况，调整水库的蓄水和泄水计划。
其次是要考虑上游来水情况，根据不同的来水情况，调整水库的蓄水和泄水计划。
再次是要考虑下游需水情况，根据不同的需水情况，调整水库的蓄水和泄水计划。
最后是要考虑电网负荷情况，根据不同的负荷情况，调整水库的发电出力计划。
通过科学的调度计划，三峡水库能够最大限度地发挥防洪、发电和供水等综合效益。
再次，三峡水库的调度计划对于长江流域的经济社会发展具有重要意义。
首先，通过合理的水位调度，可以保证下游城市和农田的供水需求，促进农业生产和城市发展。
其次，通过合理的出力调度，可以保证电力供应的稳定，促进工业生产和居民生活。
最后，通过合理的泄洪调度，可以保护下游城市和农田的安全，减少洪灾损失，促进社会稳定和经济发展。
综上所述，三峡水库的调度计划是一个复杂而重要的工程，它不仅关乎长江流域的水资源利用、防洪减灾、生态环境保护，还关乎长江流域的经济社会发展。
在未来的工作中，我们需要进一步完善三峡水库的调度计划，提高水库调度的科学性和精细化水平，为长江流域的可持续发展作出更大的贡献。
长江上游水库生态调度
（1）维持河道基本生态需水量。
河流基本生态需水量是指维护生态系统健康、保护物种的多样性及生态系统的完整性的一定数量和质量的径流。
或者是指保证湿地、河流和湖泊生态系统完整性的最小净水量。
水的连续性是维持河道健康生命的最低要求，水量萎缩则会导致河流死亡。
在过去一段时间里，岷江流域过度挤占生态用水的代价十分沉痛。
由于多数水电站采用引水发电模式，各水电站为了获取最大的发电效益。
基本未考虑河道内生态用水，导致干流约80 km、支流约60 km 的河段出现间歇性脱水。
因此，在制定长江上游水库群综合调度规程时，首先应考虑河道基本生态需水量。
（2）维系下游河道洪水脉冲。
脉冲式洪水具有重要的生态效应，是生物生命史中的必要条件。
洪水的发生也是生物开始新一轮生命周期的驱动力，特别是对产漂流性卵的“四大家鱼”而言，洪水脉冲水文条件十分重要，具体而言有7个重要的水文因子：洪峰过程数、洪峰发生时的初始水位、水位的日上涨率、断面初始流量、流量的日涨率、涨水持续时间和前后两个洪峰的事件间隔。
长江上游水库群建设以后，必然对下游洪水会产生“削峰补枯”的水文效应。
适度维系水库下游洪水脉冲是实施水库生态调度的必然需求。
（3）调节下泄水流的水温。
长江上游大中型水库通常会存在水温分层问题，水库低温水的下泄将影响鱼类的产卵、繁殖和生长，以三峡水库为例，10月～11月份中华鲟繁殖期间，水库调节后下泄水水温比自
然情况有所升高，这对中华鲟的产卵及孵化具有一定程度的正面影响。
但是在5月～6月份“四大家鱼”繁殖期间，水温比天然情况下有所降低，导致“四大家鱼”开始产卵的时间被推迟，产卵期被缩短。
目前，长江上游一些水库根据水库水温的垂直分层结构，结合下游河段水生生物（特别是鱼类）的生物学特性，通过制定大坝不同高程泄水空口的运行调度规则。
满足鱼类产卵、繁殖和生长的需要。
（4）适度抑制水库库湾水华。
水华是水体富营养化的恶性病理反映。
通常认为，藻类水华发生条件为充足的营养盐（主要是氮、磷物质）、低流速水体环境以及合适的温度和光照。
由于长江流域TP的本底浓度较高。
TN又难以控制，所以长江上游的大型水库多已达到中营养一轻富营养状态。
而水华易发期3月～4月份。
温度和光照适宜，长江上游的水库则均处于高水位运行期，库区流速较缓，特别是支流库湾区域。
成为准静止区。
这给水华的暴发提供了条件。
优化水库运行过程，通过增加水位波动和水流紊动，打破水华暴发的临界流速，被认为是抑制水库库湾水华的有效措施。
（5）维持河道输沙平衡。
河道形态是泥沙与水流条件长期相互作用的产物。
稳定条件下的河流基本可达到输沙平衡，河道形态不会发生明显变化；但是人类活动的干扰使这种自然平衡被打破。
特别是水库群的建设运行，表现出的基本规律就是库区泥沙发生淤积。
坝下游河道由于清水下泄发生长距离冲刷。
三峡工程在设计时，就考虑采用“蓄清排浑”的运行方式，以缓解库区泥沙淤积，同时也可以对下游“补沙”
（6）突发水污染事故应急调控。
随着经济社会发展水平的提高，水环境污染和水资源保护之间的矛盾越来越突出，发生突发水污染事件的几率随之增加。
突发水污染事件对居民饮用水安全、河道生态环境安全构成极大威胁。
另外，长江口咸潮入侵也是困扰上海市居民饮用水安全的重大隐患，如何启动应急调度方案降低突发水污染事件和长江口咸潮入侵带来的不利影响成为全流域对水库群提出的迫切要求。
