21世纪以来，长江流域干旱事件呈广发、频发的态势，特别是2022年长江流域出现了罕见的“汛期反枯”，对中下游地区生活、生产、生态用水安全造成严重影响。三峡工程作为长江流域骨干枢纽水利工程，在长江中下游干旱防御中发挥了重要作用。但是，三峡水库在设计阶段仅考虑了防洪、发电、航运等任务，并未考虑抗旱补水任务，在水库特征参数设计和调度运行规程中也未针对抗旱任务进行设计。抗旱任务的增加不可避免地对三峡水库调度方式和其他调度任务产生影响，影响到水库综合效益的发挥。需要深入识别三峡水库抗旱调度的综合影响，为协调抗旱与防洪、发电、航运的协同调度提供技术支撑。

在此背景下，中国长江电力股份有限公司委托中国水科院水资源所承担了“三峡水库旱限水位研究（一期）”项目第三课题“三峡水库旱限水位调度影响评估与决策机制研究”。该项目于2025年8月、10月、12月，分别完成成果高端咨询、项目验收和成果归档工作。项目组针对三峡水库抗旱补水调度面临的效益风险评估以及决策机制重难点问题，形成系列创新成果如下：

（1）构建了三峡水库旱限水位调度综合影响量化评估技术体系。提出了流域上游和下游相统筹、系统性与层次性相统筹、长期性与短期性相统筹、直接性和间接性相统筹的评估原则；构建了综合防洪、供水、发电、航运、生态五个维度兼顾效果、效益和风险三个类别的评估指标和评估方法；建立了精细化的三峡水库调度模型、长江流域水资源配置模型和长江流域二元水循环模型，为三峡旱限水位调度综合影响评估奠定了模型工具基础。

 

图1 三峡水库旱限水位调度评估指标体系

 

图2 量化评估模型总体推演流程

（2）实现了三峡水库旱限水位调度多方案效果、效益和风险量化评估。通过多模型多要素量化推演，识别了旱限水位方案通过汛期抬升水位、非汛期下泄补水出库保障干旱年份用水需求的总体影响，采用“五维三类”指标体现揭示了多方案下供水、发电、航运、生态、防洪的效果、效益和风险变化特征，结合概率预报和调度推演，识别了来水不确定性的综合影响，从旱限水位风险对冲和调度方式反馈优化两个角度提出了风险应对建议。

 

图3 三峡水库旱限水位评估方案

 

图4 三峡水库旱限水位多方案评估推演

 

图5 多年平均和2022典型干旱年评估结果

（3）提出了三峡水库旱限水位调度技术和管理决策机制。技术决策方面，确定了调度任务和原则、调度运用参数与指标、水文气象情报与预报、调度控制水位与流量、全年关键决策节点、调度效果评估与优化等方面。管理决策方面，从管理制度、管理体制、管理机制明确了旱限水位调度的管理决策机制，以提升干旱应对的管理效能，增强长江流域“抗大旱、抗长旱”能力。

 

图6  旱限水位调度控制水位与流量

 

 

图7 三峡水库旱限水位调度管理体制

 

 

图8 项目第三次技术联络会暨高端成果咨询会现场

 

 

图9 项目验收会现场

项目执行过程中，得到了长江水利委员会总工陈桂亚、中国工程院院士张勇传、中国工程院院士王浩、中国科学院院士夏军、中国工程院院士唐洪武、挪威工程院外籍院士郭生练、三峡集团首席科学家张曙光等知名专家的指导和高度评价。本项目的顺利完成，标志着我所旱限水位理论技术方法在工程实践中得到了进一步深化应用，并结合实际调度管理需求完成了技术方法的提升完善。研究成果可为干旱场景下大型综合性水利枢纽多目标调度决策提供科技支撑，助力新阶段水利高质量发展。

 

附：中国水科院水资源所旱限水位相关代表性项目及成果列表：

1、代表性项目

1) 京津冀国家科技重大专项课题“京津冀高温干旱风险适应性防控技术”，负责人：严子奇；

2)十四五国家重点研发计划课题“特大干旱条件下旱限（警）水位确定与抗旱应急智慧调度研究”，负责人：严子奇；

3) 三峡集团科研项目“三峡水库旱限水位调度影响评估与决策机制研究”，负责人：周祖昊、严子奇；

4)万家寨集团科研项目“山西省汾河水库等六座水库旱限水位确定及水库抗旱调度规程编制”，负责人：周祖昊、严子奇；

5) 水利部水利前期项目“全国江河湖库旱限水位（流量）确定试点”，负责人：严登华、周祖昊、严子奇。

2、代表性论文

1) Yaping Cheng, Ziqi Yan, Yunzhong Jiang, et al. 2025. Enhancing Drought Resilience in Combined Surface Water and Groundwater Supply Areas with a Hedging Policy Triggered by Drought-Limited Water Level. Journal of Water Resources Planning and Management, 151(10):04025057

2) Cheng, Y., Yan, Z., Yan, D. et al. Determination and Application of a New Drought Resistant Control Water Level for Multi-Reservoir Systems Based on a Water Resource Allocation Model. Water Resour Manage (2025). https://doi.org/10.1007/s11269-025-04294-4

3)严子奇, 周祖昊, 韦瑞深等. 基于双层滑动的水库旱限水位确定算法. 水科学进展, 2022, 33(6): 914-923

4)严子奇，周祖昊，严登华等．江河断面分级分期旱限水位（流量）确定方法[J]．水科学进展, 2023, 34(1): 53-62

5)严子奇，周丽垚，程刚等. 控制性供水湖泊旱限水位确定方法——以洱海为例[J]．水科学进展, 2024, 35(04):569-579

6)严子奇, 刘至一, 周祖昊等. 三峡水库旱限水位确定及运用方式. 水科学进展, 2025, 36(3): 469-480.

7)王坤，严子奇，陈刚等．面向特大干旱的水库旱限水位多级优化研究[J]．水利学报. 2024, 55(12):1528-1538

8)韦瑞深, 严子奇, 周祖昊等. 基于宽浅式破坏原则的水库旱限水位优化确定技术[J]. 水资源保护2023, 39(4): 152-166

9)刘至一，严子奇，严登华等. 抗旱应急备用水库旱限水位确定及运用规则研究——以德泽水库为例[J]. 水资源保护, 2025, 41(3): 187-203

10)桑学锋，何胜，严子奇等. 基于供给调控和联合优化调度的水库旱限水位确定方法研究. 水利学报, 2025, 56(9): 1215-1227

11)程雅平, 严子奇, 严登华等. 考虑极端干旱应急需水的水库分级旱限水位动态控制. 农业工程学报, 2026

12) 韦瑞深, 严子奇, 周祖昊等. 基于逆序递推的水库分级分期旱限水位确定方法研究. 中国水利水电科学研究院学报（中英文）. 2022, 20(4): 343-351

3、代表性发明专利

1)一种确定不同调节能力水库的旱警水位的方法. 发明人: 严子奇、周祖昊、韦瑞深等. 专利号：ZL 202210677528.7.

2)一种水库旱限水位优化及抗旱调度方法. 发明人: 严子奇、韦瑞深、周祖昊等. 专利号：ZL 202210677885.3.

3)一种基于旱限水位的水库精细化调度方法. 发明人: 严子奇、韦瑞深、蒋云钟等. 专利号：ZL 202210677538.0.

4)一种控制性供水湖泊旱警水位确定方法. 发明人: 严子奇、蒋云钟、周祖昊等. 专利号：ZL 202210677901.9

5)一种梯级水库分级分期旱限库容的计算方法. 发明人: 严子奇、郑金丽、周祖昊等. 专利号：ZL 202110551122.X.

6)一种河道分级分期旱限水位或流量的计算方法. 发明人: 严子奇、周祖昊、郑金丽等. 专利号：ZL 202110551124.9.

7)一种地下水旱限水位确定方法. 发明人：吴初、严子奇、陆垂裕等. 专利号：ZL202310255447.2

4、标准

中国水利学会团体标准，水库旱警水位计算方法（试行）, T/CHES 133-2024, 主要完成人：严登华、严子奇、周祖昊、王坤、刘佳嘉等. 发布时间：2024-12-31

5、获得奖励

江河湖库旱限水位确定及应用关键技术，中国大坝工程学会2022年度科技进步一等奖，主要获奖人：严登华、周祖昊、严子奇、王坤、刘佳嘉等