1.1 研究背景
太湖流域是以太湖为中心的一个相对独立的封闭区域,是长江下游的支流区,除局部山丘区外,主要为典型的平原河网地区(占78%)。流域内河流纵横交错,湖泊星罗棋布,地势低平,河道坡降小,且北、东、南三面受长江和杭州湾水位影响及潮汐顶托,水流流向往复、流速缓慢。经过大量水利工程建设,太湖流域已初步形成了北向长江引排、东出黄浦江供排、南排杭州湾且利用太湖调蓄的流域防洪与水资源调控工程体系,为统筹考虑流域和区域、防洪和水量调度奠定了基础。
近年来,随着太湖流域治理不断推进、经济社会快速发展和水利工程调度理念逐步升华,流域水利工程调控在保障流域防洪安全、供水安全和水生态环境安全中的作用愈加明显。科学调度水利工程是合理调控流域洪涝、改善水资源与水环境条件、发挥水利工程减灾兴利综合效益的重要手段,对实现流域综合治理目标,保障流域及区域防洪、供水和水生态环境安全具有重要作用。在不同的发展阶段,流域水利工程调控能力及经济社会发展对防洪、供水和水生态环境安全有不同的需求和侧重,太湖流域的调度管理也不断地进行调整与优化。新形势下太湖流域综合治理与管理工作对流域综合调度提出了更高的要求。习近平总书记提出的“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新时期治水思路,为新时期水利工作指明了方向。水利部原部长陈雷多次在全国重要会议上提出要加强河湖水系连通,提高水利工程综合调度能力,构建布局合理、生态良好,引排得当、循环通畅,蓄泄兼筹、丰枯调剂,多源互补、调控自如的江河湖库水系连通体系,着力提升水资源调蓄能力、水环境自净能力和水生态修复能力。水利部原副部长矫勇在太湖流域综合规划专家审查会上指出,要通过流域综合治理工程布局的完善和水利工程科学调度,促进河湖水体有序流动,实现雨洪资源利用,增加河湖水体自净能力和水环境承载能力,进一步发挥水利工程防洪、供水与水环境的综合作用。
《太湖流域洪水调度方案》(1999年)、《太湖流域引江济太调度方案》(2009年)和《太湖流域洪水与水量调度方案》(2011年)先后获得国家防汛抗旱总指挥部及水利部的批复,并予以实施,流域调度初步实现了“四大转变”,即从洪水调度向资源调度转变,从汛期调度向全年调度转变,从水量调度向水量水质统一调度转变和从区域调度向流域与区域相结合的调度转变。但与“科学调度、精细调度”的要求相比,流域现状调度还存在一些薄弱环节:一是流域水生态环境调度目标及控制要求有待进一步研究,流域现行综合调度难以充分考虑水生态环境改善的需求;二是由于水文气象中长期预报准确性有待进一步提高,流域调度统筹兼顾防洪、供水、水生态环境“三个安全”难度较大,且流域与区域、区域与区域之间往往需求不同,同一时期各不同对象调度目标间存在差异,统筹协调难度大;三是流域水利工程未实现流域性统一管理,流域与区域工程体系尚未实现联合调度。
开展流域水利工程的综合调度是发挥水利工程综合效益,实现太湖流域江河湖库水系有效连通,促进河湖水体有序流动,保障流域防洪、供水和水生态环境“三个安全”的必然要求。水利工程调度与河湖水体有序流动关系密切,研究河湖水体有序流动关键技术,有利于开展流域综合调度的需求分析、目标制定及方案研究,提出流域水利工程综合调度模式,对流域洪水、水资源进行系统治理,充分发挥流域水利工程防御洪水和合理调度水资源的综合功能,进一步提升流域综合调度与管理水平。为此,本书在分析流域及区域现状调度实践与经验、存在问题及调度需求等的基础上,从流域层面统筹流域、区域多目标、多对象的不同要求,开展太湖流域综合调度促进河湖有序流动的研究,以期为流域综合调度方案优化与完善提供重要的技术支撑,进一步提升流域综合调度与管理水平。