丹江口水库库区的泥沙冲淤和河床演变

本文根据丹江口水库建库21年来的实测资料,对库区沿程的泥沙冲淤和河床演变特点进行了分析研究,得出库区沿程泥沙冲淤的三个特点,即:(1)库尾卵石库段在枯水期尚无明显的淤积现象;(2)中上段的沙质推移质淤积区内的滩险河段的航道条件有明显改善;(3)常年回水区悬移质泥沙淤积区内沉降固结,使有效库容的使用年限明显增长。本文还总结了库区沿程纵、横剖面的淤积塑造持点。从汉江库区的河床演变特点看出,建库后是一个淤积重新塑造河床过程,它是在建库前的山区性河谷条件下,入库水沙按照水库调度运用的控制条件,遵循不平衡输沙的淤积规律重新塑造河床。水库淤积重新塑造的河床河型简单,具有单一河槽的倾向性。     

我国水库泥沙淤积研究综述

我国江河大多泥沙量大,所建水库淤积严重,由此带来了一系列问题:库容损失影响水库效益的发挥;淤积上延影响上游地区的生态环境;水库变动回水区的冲淤对航运带来不利影响;坝前泥沙淤积影响枢纽的安全运行;水库下泄清水对下游河道河床的冲刷以及附着在泥沙上的污染物对水库水质的影响等。本文对我国水库泥沙淤积研究的状况和成果进行了全面的综述。内容包括水库淤积观测资料和分析、悬移质不平衡输沙理论、水库异重流、高含沙水流、水库淤积形态、水库排沙及运行方式、变动回水区的冲淤、下游河道的冲淤变形,以及水库淤积数学模型等方面的研究成果和进展情况。     

三峡水库变动回水区泥沙问题研究

通过分析三峡水库运用前后的入库水沙特点和变动回水区泥沙冲淤变化规律后认为:建库前该河段年际间河床冲淤基本平衡.三峡水库运用5年来,入库沙量比建库前有较大的减少;该河段总体淤积,主要淤积在边滩,深槽淤积较少甚至有冲刷,土脑子河段发生河型转化;由于长江上游水库拦沙的作用,变动回水区河段的泥沙淤积速率会比原来预计的要小.     

葛洲坝水库冲淤规律及航道变化

根据葛洲坝水库近20a水文泥沙观测成果，分析了库区水力条件的变化，阐述了水库泥沙淤积的动态特征与基本规律，浅滩演变与航道变化。葛洲坝枢纽运用一期，库区淤积即基本平衡，经过多年冲淤冲淤调整与交换，水库平衡淤积量约1．5亿m^2，库区淤积主要在常年回水区的宽谷段，其淤积末端距坝120km处，库尾河道及浅滩仍保持蓄水前的演变形势，库区险滩水流条件及航道均得到不同程度的改善。     

水沙调节后三峡工程变动回水区洛碛-王家滩河段演变趋势

水沙条件和水库调度方式是影响三峡工程变动回水区河床演变的重要因素.长江上游正在建设的大型梯级水库群将改变三峡工程变动回水区的来水来沙条件,从而引起泥沙冲淤的变化.本文建立了三峡工程变动回水区洛碛-王家滩河段二维水沙数学模型,模拟了不同水沙条件下该河段的演变趋势.采用三峡蓄水运用后2007-2008年实测资料进行了验证,较好地模拟了天然情况下的涨水淤积过程和受三峡回水影响的累积淤积过程.采用90系列、90+上游建库水沙系列计算了洛碛-王家滩30年后的淤积量及淤积部位.计算表明,受三峡工程变动回水的影响,洛碛-王家滩河段发生累积性淤积.90+上游建库系列淤积量相当于90系列的31.8％～82.3％,主要与长江上游梯级水库拦沙有关.淤积部位主要位于岸线凹凸不平的弯沱、回流区及河道的宽浅河段,淤积后的河床岸线更趋平顺.在此基础上分析了泥沙淤积对重点浅滩上、下洛碛航道的影响.     

乌江重庆段河道演变及其对航运的影响

为探究近年来乌江重庆段河道演变特征及其对航运的影响,在2016—2020年泥沙原型观测基础上,结合径流泥沙特性变化,分析了泥沙冲淤特征及河道演变规律,得出如下结论：(1)除主汛期外,三峡水位消落期及汛末是主要输沙期;(2)上游武隆峡谷段河道底床呈下降趋势、河口底床呈抬升趋势,河道坡降总体表现出减缓趋势;(3)相对于峡谷河段,宽阔河段的年泥沙冲淤变幅更为显著;(4)常年回水区河道走沙条件差,基本处于淤积状态;(5)变动回水区以上河道泥沙冲淤主要受河道形态控制。总体而言,从演变趋势来看,当前的来水来沙条件有利于减少河道泥沙淤积,重点险滩段冲淤发展态势较缓,河势整体稳定,河道演变对航运影响较小。研究成果可为乌江河道演变与治理相关研究提供借鉴。     

丹江口水库汉江库区变动回水区的河床演变

本文首先简述了汉江库区变动回水区的冲淤条件,然后根据蓄水运用18年来的原型观测资料,分析了建库前、后不同的造床特点,和沿程纵剖面的冲淤规律.总结归纳了各种不同河床型(包括分汊、弯曲、顺直、宽阔及浅滩段等)的河床演变主要规律和特点.文中最后阐述了变动回水区河势变化的特点,和横断面形态的塑造特点.     

水库泥沙数学模型与物理模型成果比较及其应用

本文采用水库泥沙冲淤数学模型，预演紫坪铺水库运用６３年回水变动区河段泥沙淤积发展过程，计算初始条件（库区地形和河床组成）和边界条件（入库流量、沙量和级配过程、水库运行方式）与物理模型试验相同．结果总淤积量相近，淤积发展过程相符，沿程淤积分布基本一致．其次对入库悬移质全级配和扣除细颗粒（０．０８ｍｍ以下部分）的部分级配进行对比计算，结果全级配计算淤积量偏大，水库运用初期淤积速度较快，接近平衡阶段淤积速度较慢，淤积平衡后淤积速度基本一致．     

三门峡水库控制运用原型试验成效分析

利用实测的水文、泥沙、河道淤积分布、水库运用等资料,分析了控制运用原型试验期间黄河三门峡水库在不同来水来沙情况下的冲淤变化特性、回水影响范围以及潼关高程的冲淤变化规律等.结果表明:在库水位不超过318 m运用下,潼关河段基本处于自然河道状态,其冲淤变化主要取决于来水来沙条件;在汛期运用中,采用空库迎洪、洪水期敞泄排沙等...     

黄河中下游大型水库对下游河道的减淤作用

本文采用泥沙数学模型分别对小浪底水库单独运用以及小浪底与古贤水库联合运用的20个可能运行方案条件下,黄河下游河道的冲淤过程和发展趋势进行了计算研究。结果表明,在黄河上修建大型水利枢纽工程对减轻黄河下游河道淤积,遏制河床抬升具有明显作用。结合三门峡水库运用以来的实测资料,分析了大型水利枢纽工程运用与下游河道演变的内在规律,建立了小浪底水库出库水沙与下游河道泥沙冲淤的量化关系,给出了维持下游河道冲淤平衡的临界条件,为通过大型水利枢纽工程运用来减轻黄河下游河道泥沙淤积提供科学依据。     

丹江口水库汉江干流库区淤积分析

丹江口水库建成后,改变了天然河道的水沙输移条件,入库水沙受人工调度控制,进入了水库淤积重新造床过程,自建库至 2003 年,入库沙量 98 ％以上都淤积在库内,其中有 85 ％的淤积量都分布在干流库区内 , 出库的泥沙也都是异重流冲泻质。根据丹江口水库历史及近期资料,对汉江干流库区纵、横、垂 3 个方向的淤积分布进行了详细的分析研究,为三峡水库的运用提供良好的借鉴。     

优化小浪底水库调水调沙运用方式的建议

对小浪底水库运用以来黄河下游河道冲刷情况及调水调沙运用存在的主要问题进行了分析,并对调水造峰期间下游河床冲淤特性进行了研究。结果表明:经过小浪底水库10 a调水造峰与清水冲刷,黄河下游河道主槽排洪能力已经得到有效恢复,为利用洪水排沙创造了有利条件;连续10次调水调沙,冲刷效率逐步降低,且存在排沙期下游河道淤积、流量沿程增大等问题。洪水具有"涨冲落淤"的输沙特性,因此小浪底水库应改变目前落水时加沙的调水调沙运用方式,尽量在洪水涨水期集中排沙出库,一般情况不要再放平头峰,以提高下游河道的输沙效率。     

川江臭盐碛河段河床演变分析研究

本文根据该河段在1962年、1963年及近几年的河床演变观测资料,对该河段的水流运动、悬移质输沙、沙质和卵石推移质的输移等方面进行了分析,得到该河段的冲淤变化与其来水过程、水流结构和水流挟沙能力的次饱和程度等的相互关系。并根据该河段的冲淤演变规律,对三峡水库采取“蓄清排浑”顺应川江河道演变规律的运用方式进行了分析。     

河道平面二维泥沙数学模型研究与验证

本文所建立的河道平面二维非均匀不饱和悬移质输移数学模型及计算模式,侧重于模拟长系列水沙过程中的河床变形。该模型实现了从基本资料输入到成果整理及绘图由计算机自动处理,并用汉江丹江口水库油房沟河段1977～1990年的资料,对模型进行了全面验证,在河段冲淤过程、冲淤量及冲淤分布、断面形态等方面符合较好。     

A Comparative Overview of Three Gorges Project''''s Sediment Handling

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｒｅｓｅｒｖｏｉｒｕｓｕａｌｌｙｐｌａｙｓｔｈｅｒｏｌｅｏｆｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｒｉｖｅｒｆｌｏｗｆｏｒｍａｘｉｍｉｚｉｎｇｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｒｅ ｓｏｕｒｃｅｓｆｏｒｆｌｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌ,ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｎｄｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａ ｔｉｏｎｂｙｒａｔｉｏｎａｌｌｙｃｈａｎｇｉｎｇｉｔｓｐｏｏｌｌｅｖｅｌｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＮｏｒｍａｌＰｏｏｌＬｅｖｅｌ(ＮＰＬ)ａｎｄｔｈｅＤｅａｄＰｏｏｌＬｅｖｅｌ(ＤＰＬ)…     

从水库形态和调度方式看三峡工程泥沙处置

Water projects' sediment deposition problems always cause widespread concerns. The gravity of them varies in accordance not only with reservoirs' natural and socio-economic characteristics but also with their modes of operation. The unique characteristics, configuration and mode of operation of Three Gorges Project (TGP) reservoir are compared with those of several existing large reservoirs in this paper. As many reservoirs are troubling environment by gradually extending coarse sediment deposition at the uppermost end of fluctuating backwater region toward upstream, Gezhouba reservoir on Yangtze and Danjiangkou reservoir on Hanjiang have shown no trace of such upstream extension of sediment deposition in relevant prototype observation data for the past 20 and more years. TGP reservoir's in-coming flow sediment conditions and configuration in plane are almost the same as those of Gezhouba reservoir, and TGP reservoir's mode of operation(usually keeping a very low pool level for flood control in flood season and storing up in-coming flow only thenceafter) is similar to that of Danjiangkou reservoir. New findings of sediment research and prototype flow sediment investigations as well as new agenda of large hydro projects' construction on Jinshajiang in nearest future assure the prospects of TGP sediment handling.     

小浪底水库支流倒灌与淤积形态模型试验

利用小浪底水库实体模型开展水库拦沙后期运用方式长系列年试验,对争议较大的库区支流倒灌及其淤积形态问题进行重点分析。结果表明:库区最大支流畛水河口门狭窄且库容较大,拦门沙问题最为突出,其纵坡面形态与设计有一定的差别;支流年淤积量与当年大于2600 m3/s流量时段的总水量有较好的相关性;通过优化水库运用方式可较长时期保持动态三角洲淤积形态,有利于支流库容的有效利用;水库干流河床处于动平衡状态时,支流河床仍然会逐渐淤积抬升而使得干支流淤积面高差趋于减少。     

三峡水库变动回水区河道演变研究

本文阐述了三峡水库变动回水区建库前后河道特性,河床演变特点和泥沙冲淤规律及其对航道和港口的影响,铜锣峡峡谷建库前后的壅水作用。并通过对已建丹江口水库变动回水区原型实测资料对比分析与建立油房沟河段实体泥沙模型,进行较长系列水文年建库后高水位条件下的验证与预报试验研究,检验了三峡水库库尾泥沙实体模型试验的精度。     

三峡水库坝下游河道断面形态调整模式与机理研究

2003年三峡水库蓄水运用后,长江中下游河道对新水沙条件的自适应调整十分复杂。本文重点关注河道横断面形态调整问题,分析表明,在减沙效应影响的河段内,河道总体冲刷过程中断面形态的变化可以分为3种模式:整体下切型、平移调整型和复合调整型。针对长江中下游大部分为受控型河道的现状,提出采用形心相对深度指标对断面形态变化进行定量分析。结果表明,在河道冲刷过程中,断面形态既存在冲滩为主的坦化现象,也存在冲槽为主的锐化现象。结合水沙条件变化分析,阐述了3种断面形态调整模式的水沙作用机理,指出在新水沙条件下河道转变为冲刷型后,断面形态的调整方向由主流区的强冲刷效应所主导,且因中水流量级的造床作用凸显,洪水流量级的造床作用被明显削弱。在原始深槽走向与优势流量级主流倾向位置差别较大的河段,河道横断面优先表现出平移调整模式;在深槽走向相对平顺的河段,河道横断面的调整以复合调整模式为主,呈现出冲深淤浅的锐化特征。     

丹江口水库水质的遥感监测

丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地,其水质安全将直接影响到调水工程的成败。根据丹江口库区2012年3月25日和8月9日的两幅HJ卫星遥感影像,结合同步的实测水质参数,采用经验反演模型对丹江口水库叶绿素a(Chl_a)浓度、总磷(TP)浓度和水体透明度(SD)进行了定量反演研究。结果显示,无论是枯水期和丰水期,丹库和汉库入库口的Chl_a浓度和TP浓度都要高于其他区域,而入库口区域的SD要低于其他区域。通过分析14项实测水质指标的主成分分析结果和丹江口库区LULC遥感解译结果发现,枯水期库区TP主要来源于库区上游城镇生活污水和工业废水,而丰水期TP主要来自于农业面源污染。SD反演结果还显示,由于汉江上游降雨量大,水土流失严重,使得汉库水体透明度明显低于丹库。利用Chl_a反演结果对丹江口水库的水体营养状态进行分析后发现,在丹库、汉库入库口区域以及水体流通性较小的狭小水体,水库水体达到了轻度富营养化状态,因此,应该加强对库区面源污染的控制和生态环境修复。