流域水電資源多采用梯級開發的方式。梯級水電站用的是一河之水，可以說各個水電站是用江河之水串並聯而成的水電站群。流域梯級水電站的調度與管理區別於一般單個電站。毫無疑問，統一調度可以更加充分的利用水力資源，更好地滿足流域開發的各個目標要求，世界上越來越多的流域梯級電站采用統一調度的方式。

　　一、國際梯級水電管理的簡要情況

　　世界上采用梯級開發的河流眾多，如：流經美、加的哥倫比亞河，幹流共分為15個梯級開發（含加拿大境內3梯級），總裝機23110MW；田納西河流域開發，設置15個梯級；科羅拉多河開發為11個梯級；俄羅斯的伏爾加河幹流布置10個梯級，加上支流共14個梯級，水庫的總庫容1948.8億m3，總裝機容量超過12000MW；年均發電量400億kW•h；委內瑞拉東部的卡羅尼河(Caroni)，可開發的裝機容量24800MW，分7個梯級開發。

　　國際上多數發達國家，已基本完成了其流域梯級開發過程，進入到調度管理階段。總體來講，無論哪個國家，流域調度管理模式都不盡相同，甚至一個國家（如美國）內部各流域之間也不相同，但不同模式中間還是有很多共通的經驗得到了普遍認同。

　　一個主要的共識是必須對流域梯級水電統一規劃、統一調度管理，這是國際上大江大河管理的普遍做法。因為梯級電站用的是一河之水，如果不是統一調度管理，則不僅效益受損，造成資源浪費，甚至會產生嚴重的安全問題。如果不考慮開發時間等因素，最理想的狀況是由一個單位對全河（或一個河段）的各梯級進行開發，然後統一管理。當然，對於大型河流，特別是跨國河流，很難做到有一個統一的開發機構，但其規劃則必須是統一的，即便做不到統一開發，但調度上肯定是統一的。

　　此外，大江水河的開發通常是多目標的，如防洪、航運、發電、灌溉等，多目標綜合管理，優化調度管理也都成為水電梯級管理的共識。

　　二、中國梯級水電站管理現狀及問題

　　中國現在正處於水電開發的高峰時期，全麵完成流域梯級開發的河流還不多，而實行流域梯級統一調度的更少。當然這和當前的電力體製現況是分不開的。但是如果不進行這方麵的嚐試和探索，累積累計的矛盾和問題必將會越來越突出。

　　（1）中國正處在水電開發的高峰期，未來將形成規模龐大的梯級電站群

　　中國水能資源豐富，理論蘊藏量約為690,000MGW，經濟可開發量400,000MGW，從總量上看中國是個水電大國。但中國水電的開發水平卻遠低於發達國家，截止到2007年年底，中國水電總裝機145G,000MW，水能資源利用率僅為21％（遠低於發達國家高達80％以上的水平）。根據規劃，到2020年中國水電裝機將增加一倍，達到300G,000MW。 可以預計未來15年仍將處在水電開發的高峰期。

　　長江上遊是中國水電開發的重要基地，三峽以上長江幹支流水電開發完畢後可能形成世界上數量最多、裝機容量最大，最複雜的水電站群。目前上遊幹支流的開發建設正全麵展開，在建、擬建的大型水電項目幾十座，僅以長江幹流為例，從虎跳峽到三峽－葛洲壩梯級，就規劃有17個水電站，總裝機規模超過80G000MW，加之幾條重要支流雅礱江、大渡河、岷江、嘉陵江、烏江上的數十個梯級，長江上遊流域在不久的將來將形成一個世界上最為龐大的梯級水電站群。

　　（2）“多龍治水”，缺乏統一調度管理的機製

　　國家目前的管理體製是條塊分割，各個部門之間職能有交叉、重疊和相互衝突之處。而大江水大河的開發通常是多目標的，如防洪、航運、發電、灌溉以及跨流域調水等，從政府層麵看，有多個管理機構譬如防洪部門、用水管理部門、航運交通部門、國土資源部門、環境監管機構、上下遊沿岸地方政府等，按自己職權範圍對流域事務進行監管。當然這些是必要的。但問題是各個部門都隻從自身角度出發考慮問題，甚至過度強調自身的權威而不顧及其他部門的需求。

　　從開發主體層麵看，一個流域內涉及的開發主體既有國家層級的各發電集團公司，又有以及各種國家、地方、民營合資的小流域公司，非常多元化。開發主體多元化是可以的，但是運行調度管理上如果沒有統一的規則，統一協調和監管，則不僅僅會對資源造成浪費，還可能給工程安全、泥沙、航運等帶來十分嚴重的後果，不僅僅是資源的浪費、而且會帶來工程安全、泥沙、航運等等問題。

　　從市場層麵看，雖然市場經濟已經實行了多年，但電力市場中依然具有強烈的計劃經濟色彩。這就直接導致了水調與電調分離，電調製約水調的局麵，甚至存在上下遊緊鄰的兩個梯級分屬兩個不同的調度機構調度這樣的問題。某些梯級電站如何調度管理水能資源不是由梯級電站的擁有者決定，而是由處於銷售環節的電網公司決定，而電站的調度管理者此時充當的隻是該決定的執行者的角色。
我們不能將“多龍治水”一概而論，予以否定，但前提是存在一個統一的流域梯級管理機構，或形成一種大家都遵守的具有普遍約束力的管理體製。

　　（3）觀念落後，調度規則不合理

　　製約水電效益發揮的另外一個重要因素是觀念落後，規則不合理。以汛限水位的規定為例，如有的電站規定從6月到9月長達四個月的時間都必須固定在預防最大可能洪水的汛期限製水位，而且允許變動的幅度很小。顯然十分不合理，另外在蓄水時間等若幹方麵也有許多不盡合理量的規定，都是由於觀念落後造成的。

　　（4）各大型流域水電公司內部正逐步形成統一調度管理模式

　　鑒於梯級調度優越性，以及國外發展的大趨勢影響，盡管從整個長江上遊流域層麵尚未形成統一調度管理的格局，但各大型流域水電公司就其各自負責的區域梯級水電已經或正在構建其內部的統一調度模式，紛紛成立梯級調度（或控製）中心。

　　目前已經建立梯級調度（或控製中心）的流域河段有：黃河上遊、瀾滄江、長江三峽－葛洲壩梯級、長江主要支流如烏江、雅礱江、沅水、大渡河、清江等，涉及國電、華能、三峽總公司、湖北能源集團、黃河上遊水電開發有限責任公司、貴州烏江水電公司等多家獨立的大型發電企業。
但受製於前文所提到的大的體製機製上的製約，即便在各流域水電公司內部，也很難做到真正的統一調度，所有全流域層麵存在的問題在局部河段梯級電站的調度管理上同樣存在。

　　綜合來看，在梯級調度管理方麵比較統一的功能主要是水庫的調度，電力調度方麵則存在較大差異，按實現統一調度管理的程度，可對當前各梯調中心進行如下劃分將各大型流域水電公司的梯調中心劃分為類：

　　(1) 相對較完備而言，完全意義上的統一調度
清江梯調管理中心是目前國內梯級水電調度管理職能最全，第一個實現了接近完全意義上的統一調度管理的機構，隸屬於湖北清江水電開發有限責任公司。該公司是清江幹流各梯級電站建設項目的業主，是負責流域綜合開發和經營管理的水電流域開發公司。清江梯調管理中心是梯級水電站的控製中心,水庫調度中心,動能經濟分析決策的中心,以及流域水利樞紐的防汛度汛指揮中心。具有水庫調度、電力調度、電站監控、市場銷售等較全的職能。

　　(2) 部分意義上的統一調度

　　三峽－葛洲壩梯級調度中心實現了部分意義上的三峽－葛洲壩梯級電站的統一調度，該中心隸屬於三峽總公司，具有三峽-葛洲壩梯級樞紐的水庫調度職能和三峽電站的電力調度職能，而葛洲壩電站的電力調度職能仍歸電網公司直接調度。但梯級電站的發電計劃和相關調度計劃仍由梯級調度中心負責。
但在長江汛期需要承擔防洪任務時，梯級電站的調度管理權利則由防洪部門接管，發電、航運等效益完全、無條件服從防洪調度。

　　(3) 水庫統一調度

　　除清江和三峽外，其他流域的梯級調度中心大都以水庫調度為主，而在電力調度方麵完全聽命於電網公司，隻負責對電站的運行進行監控。

　　三、實施長江上遊梯級水電統一調度管理的意義

　　實行流域層麵的統一調度管理是普遍共識，是流域梯級水電管理的趨勢。對於長江上遊即將形成的世界最大的梯級水電站群，統一調度管理優勢更加明顯，意義更為重大。

　　（1）唯有統一調度，才有可能實現真正意義上的多目標管理，實現綜合效益最大

　　不同的流域，由於自身特征、自然條件和社會經濟發展要求的特殊性，經常必須突出一項或幾項主要開發目標。但同時，多目標綜合調度管理幾乎是世界所有國家進行梯級水電調度管理的根本原則。管理不僅要提供防洪安全保障，提供充足、優質的供水，同時要統籌生產生活用水、水力發電、漁業、航運、水上娛樂、水質保護等多方麵的利益。隨著流域水資源的逐步開發利用和地區經濟發展要求的變化，有時主要目標會發生變化。但綜合利用的原則始終都是一致的不變。

　　長江徑流主要集中在汛期，以長江上中遊分界點宜昌站為例，其多年平均徑流量約4500億立方米，而汛期（6至9月）就占了60%，約2700億立方米，而冬春季節（12月至翌年3月）同樣四個月的徑流量隻占全年的10％，約450億立方，時間分布嚴重不均，導致冬春季節中下遊廣大地區生產、生活用水以及生態用水出現問題，並且隨著社會經濟的發展，這種問題會愈加嚴峻。人們修建水庫的一個重要目的就在於協調水資源時間分配上的差異，水多時蓄存，備水少使用。三峽工程投入運行的這幾年，也一定程度上發揮了這樣的作用，如在特枯的2006年向下遊補水40億立方，在較枯的2007年，補水22億立方。
根據規劃，長江上遊水庫群擁有總調節庫容約1000億立方，應該能夠具備在解決中下遊旱季缺水問題上發揮較大的作用的能力。但如果缺少了統一調度管理，而是依然維持現在“多龍治水”的格局，則這1000億的調節庫容的興利作用就會大打折扣。

　　道理很簡單，各部門隻注重各自部門的利益，調度管理又被按時間，按部門機械地割裂成防洪調度、發電調度、航運調度等。

　　以防洪調度為例，在汛期，水資源充沛，防洪部門為了確保防洪安全上的所謂“萬無一失”，仍然采用幾十年前就已形成的一成不變的調度思想，即認為任何時刻都可能發生大洪水（百年一遇），將所有水庫的水位都限製在較低的防洪限製水位，給原本隻是小概率事件的大洪水預留出足夠的庫容。在上遊總的1000億立方的調節庫容中，有500億立方的防洪庫容，這意味著在汛期絕大多數情況下，這500億的防洪庫容將一直空著，隻到水量充沛的汛期過去，才開始蓄水，非但沒有為旱季供水作出貢獻，蓄水反倒變成了起到了與中下遊生產生活及生態爭水，發揮了的反作用。這種情形的直接後果是有很多水庫汛後無法蓄水至正常蓄水位，越處於下遊的水庫，情況越是如此。有研究表明，三峽以上梯級建成後，如不實行統一調度管理，則三峽汛後水庫的蓄滿率將顯著降低。

　　再比如發電調度，科學合理的做法應該是根據來水的情況製定發電計劃，但由於上文曾提到的種種原因，類似來水充沛時電站出力被限製而產生棄水，來水較少時要求加大出力而不惜降低庫水位等情況還仍然存在。

　　要從根本上杜絕這些很不合理的現象，協調解決好防洪、供水、發電以及其他目標之間直接的矛盾衝突，必須實行統籌兼顧各個目標效益的統一調度與管理。

　　（2）統一調度對於提高水能資源利用效率，增加清潔電能產出的作用明顯。

　　充分利用水力資源發電是流域梯級水電開發的主要目的之一。一方水自上而下，流經各個梯級電站，在每個電站，或者作為棄水不參與發電，或者推動水輪機發出電能，而發電的效率又和上遊水庫水位，下遊水庫或河道水位相關，因此提高整個流域水能的利用效率，絕不僅僅是一兩座電站的事情，而是涉及到整個流域梯級電站。

　　法國電力集團（EDF）曾經作過一個調查，其所下轄的萊茵河PHV（流域調度控製中心）負責管理10座同流域的水電站；一座抽水蓄能電站，一座其它流域的水電站，控製總裝機1400MW，通過流域整體聯合優化調度，能夠提高發電能力達200MW。

　　國內的一項研究表明，三峽－葛洲壩梯級與位於長江支流清江的三座梯級電站（水布埡、隔河岩、高壩洲）通過統一調度，係統保證出力可提高月190MW，多年平均發電量可增加21億kWh。清江三個梯級總裝機不過3.300GMW，且與三峽－葛洲壩梯級水力上隻屬於並聯關係，二者隻在調峰補償方麵實施了統一調度，即取得了如此顯著的效益，可以想見對於長江上遊僅幹流直接串聯的（水力聯係更加緊密）總裝機約80000MGW的電站群而言，統一調度的效益將是驚人的。

　　（3）統一調度將有助於更好地維護並促進河流的生態健康

　　人們越來越相信，對流域梯級水電進行科學合理的調度管理，可以消除梯級水電對河流尤其是下遊河流的影響，促進庫區江段新生境的健康有序循環，進而維護並促進河流的生態健康，這種有益於河流生態健康的調度管理方式習慣地被稱作生態調度。

　　河流上下遊梯級不論在水力學還是水生態功能方麵都存在千絲萬縷的聯係，因此隻考慮單個電站的調度，可能忽略河流係統的問題。以下就舉幾個簡單的例子加以說明。

　　對於具有一定調節能力的水庫，下泄低溫水的問題一直是河流生態關注的重要問題之一，而多個這樣的水庫串聯在一起，如不采取有效措施，則會造成低溫的累積效應。研究成果表明，除了采取一些工程措施（如分層取水）之外，通過改變傳統的調度方式也可以有效緩解這一問題，當然對於可能產生累積效益的梯級水庫群而言，就必須以整體為對象，統籌考慮。

　　再比如有關恢複適合下遊生態需求的洪峰，隻通過一個水庫進行操作是相當困難的，在汛期會受到防洪調度的製約，根本沒有調節能力；在供水期，則會遭遇來自發電及下遊供水的製約。如果沒有上遊水庫的配合，根本無法實現。
再就是泥沙問題。限於篇幅，在此就不贅述。

　　四、梯級水電統一調度管理有待解決的問題

　　我們可以列舉出若幹條實行統一調度管理的優勢。但不可否認，要推動並實現真正的統一調度管理是非常困難的，需要做大量的工作。

　　（1）首要的是流域立法，形成統一管理體製

　　國際成功案例給出的啟示是，無論是開發還是管理，都必須由政府授權，成立專門機構負責統一管理或者通過立法形成共同遵守的，體現綜合效益目標的製度。特別是象長江中上遊幹支流如此多的電站、如此多的利益主體、開發的目標、涉及的範圍如此之廣，如果沒有國家層的統一製定規則、統一協調，可能會帶來十分嚴重的後果。

　　解決體製問題，首要是立法。目前既有無法可依的問題，也有法之間有衝突，缺乏協調機製的問題。流域管理涉及的各個部門幾乎全部製定或參與製定過相關的部門法規和行業規程，並據此對梯級水電調度管理進行幹預。而至今沒有一部站在全流域層麵，兼顧各種利益訴求方，本質是追求綜合效益最大的法律。因此，有必要對現有的各部門、各行業的法規進行評估，廢止不合理的，出台能夠直接指導統一調度管理的法律。

　　（2）從根本上克服水調與電調的矛盾

　　計劃經濟時期的電力調度是一種政府行為，那時的電力調度分為四級，即國家電力調度中心（簡稱國調）、區域電網調度中心（簡稱網調）、省電力調度中心（簡稱省調）、地市調度中心（簡稱地調）。電網公司因此認為流域梯級電站的梯調是國家不認可的第五級調度，不應該存在。事實上電力體製改革後，電網的調度同樣也是一種企業行為，與發電企業相比，電網企業目前處於強勢地位，電調與水調很難統一，矛盾較為突出。在未來的框架中應當徹底扭轉這種局麵，強化流域梯級管理機構以及各梯調中心在水電聯調中主導地位。

　　（3）重新審視評估現行的防洪策略

　　筆者認為目前這樣一套防洪的理念已經成了限製流域水資源高效利用的最突出的障礙，在未來的統一調度管理的框架中必須首先加以變革。

　　洪水也是一種寶貴的資源，白白流失實在可惜。科技的進步，完全可以將這一寶貴資源更好地利用。首先需要變革的是靜態汛限水位管理的思想，而采取更加科學合理的動態汛限水位管理。

　　（4）集團內部推動以調度為龍頭的管理改革

　　在強調外部環境因素的同時，企業內部更應該推動以梯級調度為龍頭的改革。

　　另外要充分借鑒和利用各種技術手段，大力推進優化調度更多強調的是。隨著各種技術手段的不斷發展，各國梯級電站控製的技術手段越來越高，這就為實現真正意義上的優化調度提供了可能。優化調度涵蓋的內容很廣，包括對水電站群預報技術、特征水位、蓄泄時機、機組運用、廠網配合、水火聯動等各個方麵的優化。優化調度能夠在統一調度的基礎上進一步提高效益，真正做到將特定時空內有限的水資源的效益發揮到極致，具有相當高的投入產出比，因此世界各國的梯級水電決策者無不致力於發展服務於提高優化調度能力的各種技術手段。

曹廣晶簡介：

　　曹廣晶，山東鄒平人。1985年畢業於華東水利學院港口及航道工程專業。大學畢業後分配至中國長江三峽工程開發總公司籌建處工作，參加過當時國內最大水電站葛洲壩工程建設，全過程地參與了三峽工程的論證工作、科研及前期實施規劃工作。

　　1990年獲河海大學工學碩士學位，2004年獲天津大學項目管理專業博士學位，曹廣晶先生現任何中國長江三峽開發總公司副總經理、科技委員會主任，分管三峽工程的質量、進度、投資、科技創新、環境保護、精神文明建設等有關工作。曹先生具有豐富的大型水電工程項目管理經驗。

　　參與國家八五重大科技攻關項目“三峽工程科學管理規劃研究”，該項目達到國際先進水平；主持九五國家重大技術裝備“三峽引進設備消化吸收研究”等五個課題研究工作。2002年元月被任命為三峽總公司副總經理。