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摘要: 三峡工程装机容量2250万kw，年发电量近1000亿kw?h，所提供的大量清洁可再生能源在中国经济建设中扮演重要角色。三峡水库是多目标运用水库，首要任务是防洪，其次是发电并兼顾调节航运的任务，此外还须考虑生态与环境保护因素。介绍了三峡水库在实现水能综合高效利用方面的研究成果，包括枢纽管理体制，防洪、发电、航运以及泥沙等关系处理，三峡水利枢纽管理调度系统建设，气象水文预报工作现状及成果，防洪、发电、航运调度成绩以及三峡水库泥沙研究与实践等，特别介绍了三峡水库在通过电站运行调度保护流域生态方面的研究所取得的一定的成果，例如有关通过人造洪峰改善下游四大家鱼产卵课题的研究等。2003～2006年枢纽实际调度运行的各项参数表明，三峡水利枢纽发挥了防洪、发电、航运等多方面的效益，成果显著。

 

关 键 词: 防洪;发电;航运;生态调度;调度管理;三峡水利枢纽

 

中图分类号: tv697.1 文献标识码: a

 

中国长江三峡工程是迄今为止世界最大的水利枢纽工程。三峡水利枢纽建成后，控制流域面积100万km2 ，防洪库容221亿m3 ，可极大改善下游防洪形势;三峡水库全长600km，上游川江航道因此得到根本改善;三峡电站拥有总装机2250万kw，年发电量近1000亿kw?h，每年可为国家节约大量化石燃料，显著减少温室气体排放。

 

三峡工程拥有巨大的防洪、发电、航运等综合效益，在国家社会经济发展中举足轻重;工程建成后，调度管理将面临前所未有的挑战———如何协调平衡防洪、发电、航运等各方的利益，如何进行科学合理的调度管理，使其综合效益最大，加上日益突出的水利工程的生态环保需求则无疑都给管理增加了新的课题。

 

1 管理体制

 

水资源一体化管理是当今流域管理的趋势，而三峡工程突出的作用，特殊的地位也决定了它的管理体制必须采用一体化的综合管理模式。

 

综合管理模式首先体现在三峡工程对防洪、发电、航运等进行统一的多目标管理。为此，政府组织相关部门研究制定了《三峡—葛洲坝水利枢纽梯级调度规程》（以下简称《调度规程》，针对不同时期，如围堰发电期、初期运行期以及正常运行期，制定不同的《调度规程》），并以法律法规的形式颁布实施。《调度规程》从多目标管理的角度出发，协调各方的利益，以综合效益最大为目标，是目前三峡工程管理的法律性文件，各种调度管理措施都必须服从规程的规定。

 

此外，距三峡大坝下游约38km处的葛洲坝水利枢纽是三峡工程不可分割的梯级枢纽，三峡—葛洲坝梯级枢纽及其水库必须联合统一调度。

 

中国长江三峡工程开发总公司是三峡工程的项目法人，代表国家负责梯级枢纽的建设和运行管理，在《调度规程》规定的职责范围内实行统一调度。而在汛期，当入库流量超过一定值后，则由长江防总或国家防总直接指挥三峡—葛洲坝梯级枢纽的调度与管理。

 

2 多目标管理

 

多目标问题的求解原理可根据决策分析过程中的目标效用函数v是否存在，是否能够显式表达而分成3类:①目标效用函数v存在并可用数学公式表达，则可采用决策者偏好的事先估计进行求解;②存在一个稳定的效用函数v，但并不试图将它明确地表达出来，只假设该函数的一般形式，则决策者的偏好在求解过程中通过交互逐步明确;③不存在一个稳定的效用函数，无论是显式的还是隐式的，则采用决策偏好的事后估计法进行求解［1］ 。

 

三峡工程调度管理是典型的多目标决策问题。三峡工程的巨大效益包括经济效益、社会效益、生态效益等，在目标函数中，发电效益较易量化，而防洪、航运、生态环境等方面的效益则很难估算。虽然很多学者试图构建多目标水库综合效益目标函数的显式表达形式，例如采用洪水损失的期望值作为防洪效益以及提出一些生态效益的计算方法等，但目前都尚不成熟。因此试图构建一个显式的三峡工程效益函数目前还无法实现，而根据上述求解原理之（2），遵循“决策者的偏好在求解过程中通过交互逐步明确”的思路则是可行的，以下对此稍加阐述。

 

建三峡首要目的是防洪，因此防洪要求必须首先满足。而防洪效益的实现则是通过《调度规程》中规定的防洪调度方案给予保障，该方案是建立在对多个方案的计算比较基础之上，最终根据决策者偏好选取，由各种阶段的水位、流量阈值组成。在满足防洪要求的基础上，对发电效益和航运效益进行优化，其中发电效益可采用联合优化调度模型进行求解，而航运调度的内容则是根据航运部门的要求，保证相关江段水位、流量、水位变幅在规定阈值范围之内。当发电、航运产生冲突时，根据决策者的偏好进行交互，形成最终解决方案。《调度规程》中对上述内容都进行了详细描述。水库环境生态效益在决策者偏好中的地位越来越重要，为此《调度规程》中对水库环境、泥沙以及库区生态调度也专门进行了规定。需要指出的是，上述多目标决策过程的前提条件是保证枢纽的安全。

 

3 研究与实践

 

三峡工程采用分期蓄水方式，2003年6月1日首次下闸蓄水，进入围堰发电期运行，库水位维持在135～139m之间;2006年6月，上游三期围堰爆破拆除，大坝全线挡水，同年10月，实现156m蓄水，枢纽进入初期运行阶段;预计在2008年水库可进入正常运行状态，即正常蓄水位（npl）175m，汛期限制水位（fcl）145m。

 

三峡水利枢纽的运行已近4a，工程的防洪、发电、航运等效益也逐步得以发挥，特