气候变化背景下滇池水利水电工程的防洪抗旱协同调控机制
房浩
昆明市滇池流域水系联排联调中心 650000
滇池是云贵高原最大的湖泊,为昆明市关键水源与生态屏障,对区域经济社会和生态环境意义重大。但全球气候变化下,滇池流域气候模式改变,降水时空分布失衡加剧、极端气候增多,洪涝与干旱灾害交替频发,威胁民众生命财产和生态系统稳定。水利水电工程是调控水资源的重要手段,在新气候条件下,如何实现防洪抗旱协同优化,成为滇池流域水资源管理亟待解决的关键问题。构建有效协同调控机制,对提升应对能力、保障区域可持续发展意义非凡。
一、气候变化对滇池流域的影响
(一)降水变化特征
近年来滇池流域降水格局变化显著。长期来看年降水量虽无明显线性变化,但季节分配愈发不均。汛期(5-10 月)降水更集中,短历时强降雨、暴雨频次与强度上升。近50 年研究显示,汛期降水整体呈减,但空间差异大,中部降水增,盘龙江上游松华坝水库以上及南部降水减。这种降水空间分布的不均衡让流域内不同区域面临各异旱涝风险,极大增加了防洪抗旱工作的复杂性与挑战性。
(二)径流变化特征
降水变化深刻影响着滇池流域径流。汛期强降雨使河流径流量骤增,洪水峰值变大且出现时间提前,给防洪设施带来重压。枯水期部分区域降水减少,河流水量不足,滇池水位下降,水资源短缺问题突出。此外气候变化致流域蒸发量上升,加剧水资源损耗。像一些小型支流在枯水季出现断流,严重影响周边农业灌溉与生态用水,凸显出滇池流域水资源管理在应对降水与气候变化方面的复杂性与紧迫性。
二、滇池水利水电工程现状与挑战
(一)工程概况
滇池流域有完备水利水电工程体系,含水库、水闸、泵站、水电站等。松华坝等大型水库为昆明主城区供水,在防洪调度中作用关键;周边水闸与泵站可调节滇池水位、控制入湖河流流量与排水防涝;水电站提供清洁能源,还能凭借水库调蓄功能对河流水量进行适度调节。
(二)防洪抗旱面临的挑战
1、工程设计标准与现实水情不匹配
诸多水利水电工程建于多年前,设计标准依当时气候与水文数据而定。如今气候变化致极端水情频发,远超工程初始设计预期,部分工程应对高强度洪水或长时间干旱能力欠缺。如一些水库遇特大暴雨引发洪水时,防洪库容不足,无法有效拦蓄,致使下游地区洪涝风险大幅提升。
2、工程设施老化与维护不足
部分水利水电工程运行久,设施老化严重,安全隐患突出。因维护资金短缺,水闸、泵站等设备运行效率降低,难正常调控。老化输水管道还常漏水,造成水资源浪费,极大削弱了区域抗旱供水的实际成效。
3、缺乏有效的联合调度机制
当前,滇池流域水利水电工程由不同部门管理,缺乏统一联合调度机制。防洪抗旱调度时各工程各自为战,难以形成协同效应。洪水来袭,水库与下游水闸、泵站配合生疏,洪水排泄受阻,加剧洪涝;干旱时节各工程对水资源分配缺乏科学统筹,无法高效利用水资源,严重影响抗旱成效。
三、防洪抗旱协同调控机制构建
(一)工程措施协同
1、水库联合调度
构建滇池流域水库群协同调度体系,整合降水预报、径流模拟等气象水文数据,结合水库实时水位、库容等参数,用智能优化算法制定科学调度策略[1]。汛期通过该体系联合调度水库,实现错峰削峰,减轻下游防洪压力。如遇强降雨预报提前降低部分水库水位预留防洪库容,洪水来时依方案有序泄洪,避免洪峰叠加。枯水期依据各地区用水需求,合理分配水库水量,全方位保障生活、生产以及生态用水安全。
2、水闸与泵站优化运行
对滇池周边水闸和泵站实施智能化改造,配备先进监测设备与自动化控制系统 [2]。依据滇池水位、入湖河流水量及城市排水需求,实时调整水闸开度与泵站参数。洪水来临时快速开启排水泵站和水闸,加速泄洪防内涝;干旱时期调节水闸控制入湖流量,优先保障滇池生态水位,再合理调配泵站,将滇池水输送至缺水区,满足灌溉与生活用水。
(二)非工程措施协同
1、建立精准的水文气象监测与预警系统
强化滇池流域水文气象监测站网布局,适度加密监测站点,以此提升监测数据的精准度与实时性。借助卫星遥感、雷达监测等前沿技术,动态捕捉降水、径流、水位等关键信息。搭建智能化旱涝灾害预警体系,经大数据分析与数值模拟,预先研判灾害的时间、地点及强度,并及时向有关部门与公众发布,为防洪抗旱决策筑牢科学根基。
2、完善防洪抗旱应急预案
需制定精细、科学且具强实操性的防洪抗旱应急方案,清晰界定各部门在灾害应对中的职责与协调机制[3]。定期开展预案演练与评估,依实际及时修订。方案要涵盖人员转移安置、物资调配、抢险救援等举措,保障灾害发生时能迅速有序应对,最大程度降低灾害损失。
(三)生态修复措施协同
1、加强滇池流域生态保护与修复
强化滇池流域生态环境保护举措,推进湿地保护修复、植树造林等专项工程。借恢复与拓展湿地面积,提升湿地洪水调蓄及水质净化效能。于流域山区与河岸带开展植树造林,提高植被覆盖度,削减水土流失,增强水源涵养功能,优化流域生态,进而提升流域应对气候变化的自适应能力。
2、开展生态补水与水量调度
在确保滇池生态用水需求得到满足的基础上,科学规划生态补水工程。借助跨流域调水、中水回用等多元途径,扩充滇池水资源总量,优化其水动力条件,推动水体良性循环,提升自净能力。水量调度时,充分考量生态系统需水,维系河湖生态稳定。如枯水期适度加大入湖河流生态流量,保障水生生物栖息环境。
四、结语
气候变化使滇池流域水旱灾害威胁加剧,水利水电工程防洪抗旱协同调控是关键。该机制融合工程、非工程及生态修复措施,能提升应对能力,但实施中存在部门协作、资金投入、技术管理等问题。未来,气候变化影响持续,需持续关注水情,强化科研与人才培养,不断优化机制,保障流域可持续发展。
参考文献:
[1] 张维波 , 崔新军 . 黄河流域防洪抗旱体系与水利工程管理现代化的融合发展研究[J]. 中国防汛抗旱,
.
[2] 刘斌 , 麻金枝 . 防洪抗旱水利工程施工中的问题解析及质量控制措施——基于山东某水利工程 [J]. 数字农业与智能农机 ,2024,(10):76-78.
[3] 曲磊 . 农田水利管理与防洪抗旱问题探讨 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2023,(20):202-204.