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水 利 学 报

２０２３年 ２月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５４卷 第 ２期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２３）０２ － ０１３９ － ０９

金沙江下游梯级与三峡水库防洪库容互补等效关系研究

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谢雨祚 ，熊 丰 ，郭生练 ，王 俊 １，２ ，李 帅 ，胡 挺 ３
（１．武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉 ４３００７２；２．长江水利委员会水文局，湖北 武汉 ４３００１０；
３．中国长江三峡集团有限公司 流域枢纽运行管理中心，湖北 宜昌 ４４３１３３）
摘要：长江上游干支流梯级水库和三峡水库均承担着长江中下游的防洪任务，其防洪库容具有一定的互补等效
性。本文采用典型年法和最可能地区组成法推求了三峡水库的洪水地区组成，基于不降低原设计防洪标准的原
则，探讨了五个典型年和三种设计频率情况下，金沙江下游梯级和三峡水库防洪库容的互补等效关系。结果表
明：①五个典型年能够反映三峡水库发生大洪水的地区组成规律，金沙江下游梯级和三峡水库防洪库容互补等效
关系近似为线性关系。②同种典型年和设计频率下金沙江下游四座水库的互补等效系数值近似等同，主要受三峡
水库典型年的洪水地区组成影响；当预测洪水主要来源于金沙江（或嘉陵江及未控区间）流域时，等效系数取 ０．８
（或 ０．５）。③通过洪水预报和等效关系动态运用三峡水库防洪库容，在不增加防洪风险的前提下，三峡水库年均
汛期可增发电量 ４１．４亿ｋＷ·ｈ（ ＋ ９．８６％）。
关键词：梯级水库；防洪库容；洪水地
区组成；互补等效关系；金沙江下游；三峡水库
中图分类号：Ｓ２７５．２；ＴＶ９１ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２２０１０４

１ 引言

长江上游已建百余座大中型水库电站，主要干支流（金沙江、岷江、嘉陵江、乌江）形成了梯级水
库群格局 ［１ － ２］ 。金沙江下游乌东德－ 白鹤滩 － 溪洛渡 － 向家坝梯级水库均已建成投运 ［３］ ，这些水库具有
兼顾川渝河段沿线城市及配合三峡水库减小长江中下游防洪压力的双重防洪任务 ［４］ 。但在初设阶段，
各水库往往根据防洪标准确定设计洪水及防洪库容，并没有考虑梯级水库的联合调度问题，难以适应
当前复杂水库群运行管理的实际需要。
国内外学者就水库群联合防洪调度开展了大量研究，主要集中在三个方面：①定义防洪调度的风
险指标，分析调度过程的单?多个不确定性因素，如水文预报误差、调度滞时、下泄流量等对防洪风险
率的影响，进而评估不同主观决策所导致的调度风险 ［５］ ；②基于相关约束条件及目标函数，构建防洪
调度模型，并采用优化算法求解，根据理论优化规则指导实际防洪调度 ［６ － ７］ ；③根据相关规划要求，
确定流域及流域内各水库的防洪任务，选择实测典型洪水过程或长系列，采用模拟调度方式探讨上下
游水库群防洪库容的共用空间 ［２，４，８］ 。然而，围绕梯级水库防洪库容等效关系的定量分析鲜有涉及。周
新春等 ［９］ 基于 １９８１、１９８２和 １９９８三个典型年洪水，分析了金沙江下游梯级和三峡水库的防洪库容互
用比例。顿晓晗等 ［１０］ 提出了一种基于长系列历史实测径流资料的防洪库容频率曲线推算方法，研究了
溪洛渡、向家坝水库与三峡的防洪库容分配及互用性问题。周丽伟等 ［１１］ 对 ６场代表性设计洪水进行分
类，提出了遭遇不同类型洪水时长江上游不同水库之间防洪库容的利用关系。

收稿日期：２０２２ － ０２ － １５；网络首发日期：２０２３ － ０２ － １０
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２３０２１０．０８５７．００１．ｈｔｍｌ
基金项目：国家十四五重点研发计划课题（２０２１ＹＦＣ３２００３０５）；中国长江三峡集团有限公司科研项目（０７９９２５４）；国家自然科学基金
项目（ ５１８７９１９２）
作者简介：谢雨祚（ １９９８ － ），博士生，主要从事水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｙｕｚｕｏｘｉｅ＠ｗｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通讯作者：郭生练（１９５７ － ），教授，挪威工程院外籍院士，主要从事水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｓｌｇｕｏ＠ｗｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ

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