长江沙量变化和减沙途径探讨

本文主要探讨长江上游输沙量、含沙量变化和减沙途径。在上游生态环境破坏程度日益加剧的情况下 ,1 95 0～ 1 985年长江输沙量、含沙量约每 1 2年以 4%的速率缓慢增长 ,1 992～1 997年大量减少。追根溯源系水库淤积的减沙作用。若无水库淤积拦沙 ,长江上游输沙量、含沙量年增长率将约达 1 % ,是相当可观的。根据水库拦沙效益 ,提出长江上游修建溪洛渡、亭子口、瀑布沟、构皮滩和白鹤滩等 5座大型水电站 ,与三峡枢纽共同进行水库泥沙联合调度 ,可使宜昌河段含沙量减少 1 / 2的年限延长达 1 5 0～ 2 0 0年 ;同时开展水土保持 ,可改变三峡下游河床冲刷后再淤积的不利局面。治水必治沙 ,通过“蓄水减沙 ,借水攻沙”的工程措施 ,和坚持不懈的水土保持 ,“标本兼治”,可使长江输沙量、含沙量长期减少 1 / 2 ,恢复到唐宋时代水平。     

北江干流中下游水沙特性变化及建库影响

定量研究水库的拦沙效应是揭示水库对河道泥沙输移影响的关键之一。在对北江干流中下游近60年水沙特性变化分析的基础上，运用干、支流主要控制水文站实测资料，估算梯级水库拦沙量；基于Brune拦沙率方法，提出北江干流梯级水库综合拦沙率修正式，研究水库拦沙对下游河道输沙量减少的影响。结果表明：（1）与1956—1999年相比，2000—2005年石角站年径流量仅减少6.16%，年输沙量则减少39.17%。其中，干支流水库拦沙合计约142.59万t/a，约占石角站减沙量的52.34%；水土流失工程措施减沙量约占18.83%；径流量减少引起的减沙量约占5.07%。（2）采用修正式计算，现状条件下（2012—2016年），干流梯级水库综合拦沙率约为12.81%，与实测值较为吻合。（3）2006年以来，库区泥沙淤积量与采砂量基本平衡，北江干流梯级枢纽水库拦沙率将在较长时间内维持现状水平。     

溪洛渡水电站对三峡工程的减沙效益研究

通过溪洛渡水电站与三峡水库之间，400余km河道冲淤变形的多种途径研究，认识到坝下游宽级配卵石河床清水冲刷的冲刷量是有限的。悬移质基本不与床沙交换，上游水库淤积多少悬移质泥沙量，下游水库入库输沙量就几乎减少同样多的量；在上游水库推移质未出库前，下游水库入库推移质输沙量随时间增长呈递减。两库之间的河床变形不明显，河槽冲刷深度、水位下降幅度很有限，对环境影响不大。在不影响溪洛渡水电站的功能和效益的条件下，溪洛渡水库泥沙淤积后，对三峡水库的减沙效益是显著的。与三峡单库运行相比，不但减少了三峡水库淤积量，增加了词节库容，防洪库容，还降低了水库尾部洪水位，减小水库淹没损失，改善了通航条件。随着三峡上游若干大型水库不断修建，上游诸水库与三峡水库进行联合调水词沙，三峡泥沙问题将能延缓到大坝设计基准期以后出现。其前提是主要产沙区河流上拦沙能力很强的水库要尽早修建，其中最重要的就是金沙江上的白鹤滩水电站，必须加快设计，尽早建设。     

广西水库泥沙淤积计算方法探讨

水库运行30－50年后,应普查一下水库淤积的问题,以分别针对处理。但水库很多,数以百千计,不能都去实测。因此本文提出水库淤积计算 方法的探讨。本文 认为面上的水库淤积探索,可以采用经验多年平均拦沙率曲线法计算;有人出库输沙量系列资料的,应采用沙量平衡法,或插补出来出库站受建水库影响的输沙量系列和出库站不受水库影响的输水量系列,其差值即为水库淤积量。方法均简单易行。     

大渡河瀑布沟以下梯级电站发电及水沙联合调度方案研究

大渡河中游控制性水库瀑布沟电站的建成投运为下游电站解决长期以来的泥沙淤积问题提供了新的契机。针对大渡河干流年来水时空分布特点,利用瀑布沟水库对径流的调蓄与拦沙作用,充分发挥流域统一调度的优势,提出了解决下游水库泥沙淤积的联合调度减淤方案。利用扩展一维模型,对实施联合调度后各库减淤变化进行了模拟分析,数据显示联合调度减淤方案有助于改善下游水库长期的淤积问题。     

三峡工程变动回水区泥沙淤积的改善对策

三峡工程变动回水区的泥沙淤积及其对航道港口等通航设施的影响,一直是人们关注的重大技术问题。本文分析了长江上游金沙江和支流嘉陵江上建库拦沙,可使进入变动回水区的悬移质泥沙数量减少５０％以上,这样,就能从根本上改善三峡工程变动回水区悬移质泥沙的淤积问题。采取设置库中库的拦沙措施,则可以较好地解决推移质泥沙在变动回水区航槽中的堆积。     

三峡入库沙量变化趋势及上游建库影响

定量研究上游水库拦沙效应是揭示三峡入库水沙条件变化的关键之一.本文分析了长江上游12000多座水库拦沙对三峡水库来沙量减少的影响,并预测在建、拟建水库运行后三峡入库沙量变化趋势.结果表明,1991-2005年三峡上游水库群年均拦沙约18000万t,其中嘉陵江和金沙江流域水库群的年均拦沙量分别为6010万t和5000万t...     

长江上游床沙变化和卵砾石推移质输移研究

本文依据地质勘探和调查资料,采用归纳法,分析现代长江上游地区侵蚀与堆积,床沙变化,推移质来源,输沙特性和输沙量。笔者分析研究认为：盆地河流和长江河床呈淤积（微淤）,川西山区大中型河流的河床也有淤积;推移质输沙模数各地不一;盆地河流床沙粒径沿程细化,卵砾石推移质输沙不平衡沿程递减,进入四川盆地平均每年卵砾石推移质输沙量未超过５００万ｔ,长江重庆河段多年平均卵砾石推移质输沙量每年应为数十万ｔ量级,不会     

青松水电站首部枢纽水工泥沙模型试验

通过泥沙模型试验,研究了不同入库水沙条件下进入取水口内水流的含沙量和颗粒级配,通过合理控制水库泥沙淤积和水库泄空冲沙,可保证设计所需长期有效的日调节库容。通过试验表明以水库代替沉沙池是可行的。     

鸭嘴河烟岗水电站泥沙模型试验研究

通过泥沙模型试验研究，分析不同入库水沙夸件下进入取水口内水流的含沙量和颗粒级配，通过合理控制水库泥沙淤积和水库泄空冲沙，可保证设计所需长期有效的日调节库容。设计中取消了地下沉沙池，以水库代替沉沙池进行沉沙和冲沙是可行的方案。     

长江上游梯级水库联合调度泥沙数学模型研究

本文以自主研发并经过实测资料验证的三峡水库一维非恒定流水沙数学模型为基础,将溪洛渡及向家坝水库纳入整体计算范围,建立了包括溪洛渡、向家坝和三峡三个水库的长江上游梯级水库联合调度一维非恒定流水沙数学模型。本模型为一基于树状河网的全沙模型,可将溪洛渡水库库尾—三峡坝址的长江干流和部分主要支流作为一个整体进行泥沙冲淤同步联合计算,采用该模型对水库群联合运用条件下各水库泥沙冲淤变化及相互影响进行了研究,初步揭示了长江上游特大型梯级水库群泥沙淤积规律。     

万安水电站泥沙问题

万安电站于1958年开工,由于种种原因,据施工同志介绍,约1988年才能第一台机组发电。30年办一个工程,确是一个三代工程,这样长的时间应当是什么问题都搞清楚了。但时代在前进,技术也不断进步,却能发现一些新问题。这次到万安电站参观,与工地同志交谈中,感到万安电站的泥沙问题不少,而且觉得有些问题比较严重,兹简述如下: (一)万安水库的悬沙根据棉津站1939年—1970年的资料统计,多年平均的悬沙输沙量为745万吨,其中贡水占77.1％,章水占16.4％,多年平均悬沙含沙量为0.248公斤/立     

三峡水库长期使用问题研究

本文介绍了水库长期使用的基本原理、影响因素及三峡水库长期使用问题的研究过程和主要结果.研究表明,三峡水库为河道型水库,上游来水量丰沛、含沙量小,来水来沙集中在汛期,具有长期使用的有利条件;采用"蓄清排浑"的调度运用方式,能起到较好地控制水库泥沙淤积,至水库淤积达到相对平衡时,大部分有效库容能保留,水库可以长期使用.今后,在运行实践中还需要结合上游大型水利水电工程的运行,不断优化三峡水库调度运行方式,以确保综合效益的充分发挥和水库长期使用.     

三峡水库首次蓄水对泥沙输移特性的影响

以2003年三峡库区及坝下游水文站水沙整编资料为基础,分析了水库上游来水来沙情况,并与2002年比较,讨论了不同阶段水库悬移质泥沙输移的不同特征。结果表明,在水库135m蓄水以前,库区河道微冲;蓄水期间排沙比最小,仅10%左右;两次蓄水过程后排沙比约15%左右;全年排沙比约30～40%,其中约85%左右的泥沙输移是在两次洪水过程中完成的,两次洪水过程排沙比近50%。来水来沙量大时,泥沙主要淤积在万县—大坝区间,来水来沙量小时,主要淤积在清溪场—万县区间。水库的输沙特性主要受库尾地形、水面比降、流量、含沙量等因素的影响。     

西津水电站水库泥沙淤积研究

西津水库于1962年底建成大坝挡水发电,装机容量为23．44万kW,水库于1961年曾实测库区天然纵剖面图,水库196年开始蓄水发电到1994年（即运行32年）又实测水库库区纵剖面图,发现水库已经淤积,经计算,水库淤积量为1．79亿立方米,占水库设计死水位59．0米,相应库容8．00亿立方米的22．4％,水库运行到1998年（从1963年到1998年共36年）通过计算水库总淤积量为2．07亿立方米（有入库实测输沙量资料）占死库容的25．9％,通过沙莫夫法预测到2020年（水库运行58年）水库总淤积量为2．84亿立方米,并通过经验面积减少法,给出沿库区淤积分布高程,本计算因基于入出库有一定实测资料,沙莫夫法又与实测资料比较确定参数,故本成果有一定精度,可供决策参考。     

关于三峡水库入库泥沙条件的讨论

本文讨论了三峡工程论证期间采用的泥沙数量及其合理性。指出当时采用的粗泥沙比例偏小，可能低估三峡水库上段的泥沙淤积数量。近年来，长江上游水沙减少，特别是嘉陵江泥沙减少较大，加上金沙江即将修建溪洛渡等大型水电站，可缓解三峡水库的泥沙淤积。但是，由于水沙变化有不确定性。近年，在嘉陵江上修建航运梯级和径流减少等对沙量短期减少具有重要作用，但上游梯级水库的拦沙作用是有限的。所以，从长远考虑，三峡水库需要有切实的控制淤积途径，以保证工程长远发挥效益。     

三峡水库入库泥沙数量已经、并继续大幅度减少——对"关于三峡水库入库泥沙条件的讨论"一文的回应

针对有文章对三峡水库淤积研究采用的来沙系列提出了异议[1],认为数量偏小,从而使淤积研究成果不安全,“要更多的‘居安思危’才是科学的态度”。本文对此专门予以回应。文中首先指出,在三峡工程论证和设计阶段,采用的1961-1970年水文系列较之多年平均值是偏大的,不是文献[1]所谓偏少。其次,也是更主要的,嘉陵江来沙大幅度减少,及金沙江下段的溪洛渡和向家坝两个电站水库的拦截泥沙,将使三峡水库入库泥沙在100年以内,减少约230×108t,占入库站寸滩来沙量的54.0%。相应的粗沙减少49.28×108t,占寸滩来沙量的80.7%。接着,指出金沙江一系列的水电开发的高坝水库,截断其来沙是长期的,这将是一个客观事实,任何理由也不能否认这一点。文中还提到了嘉陵江来沙减少原因、水库入库站的定义、以及近底层测验资料表明粗沙漏测的数量等专门问题,并指出这些都不是加大粗沙的理由。最后,论述了来沙减少对三峡水库淤积的影响,特别是变动回水区在相当长的一段时间,淤积还会大为缓解。若置100年内以及更长时间减沙的重大效益于不顾,反而提出要加大粗沙来量,这不是用“科学的态度”,或“居安思危”能够解释的。     

高含沙水流对中小水库的影响及水库减淤措施

针对我国西北地区高含沙水流的形成原因以及库内水沙运动的特点,对高含沙地区中小水库淤积现状及水库淤积形态进行了分析,提出了减少中小水库淤积的基本措施,即加强流域水土保持治理是防止淤积的根本办法、设排沙底洞是减淤的辅助措施、汛期采用异重流排沙是减淤的关键。     

三峡水库库区香溪河河口泥沙淤积特性研究

三峡水库库区分布有大小66条支流,水库蓄水后大部分支流河口段淤积明显,常年回水区内部分支流口门形成类似拦门沙的淤积体,可能对水库库容及支流航运造成影响。本文以香溪河河口段为例,分析其泥沙淤积特性及成因。结果表明,2006—2011年香溪河河口段约6.6 km范围内淤积泥沙241万m3,2002—2015年河口段深泓平均抬高7 m以上,口门附近断面最大抬高约12 m,淤积幅度大于干流河段。香溪河河口段淤积的泥沙以干流倒灌为主,随着干支流来沙量减少,其河口泥沙淤积将趋缓。     

碧口水库泥沙淤积发展预报与水库运用研究

碧口水库自1975年蓄水以来,采用低水位运用与异重流排沙,减淤效果明显。但目前水库淤积仍相当严重,总库容已损失51％。近期对水库不同运用方式下淤积发展与行洪期降低水位排沙研究认为：通过改变水库汛期运用水位与排沙．平均每年可减少淤积量约200万吨,较目前每年多发电量21GW·h,并能较明显地减轻机组磨损。