三峡蓄水初期坝下沙卵石河段航道条件分析

三峡水库蓄水运用后,进入下游河道的水沙条件发生了重大变化,使坝下游河道的水流条件、冲淤特性及演变规律发生变化,给航道条件带来影响。本文研究基于原型观测获取的大量实测资料,揭示了三峡水库蓄水初期坝下沙卵石河段内航道问题主要体现为：沙卵石河段内沙质淤沙浅滩航道水深有所提高;局部河段向宽浅方向发展,航道水深减小;随着水位下降,沙卵石局部浅滩河段将出现水深不足问题;芦家河局部卵石滩段的＂坡陡流急＂问题依然存在。     

三峡水库蓄水对下荆江监利河段航道条件影响分析

三峡水库蓄水后,荆江河段冲刷以枯水河槽冲刷为主,对航道条件将产生显著影响,其中窑监河段近年来航道条件持续恶化.分析不同年份监利河段洲滩形态与删除碍航程度,认为三峡蓄水后洲滩受到冲刷是航道条件恶化的原因之一;而通过对浅滩段横断面年内变化及各年汛后退水过程中水位变化与航道水深变化对应关系分析,初步确定了退水过程中最佳的冲刷...     

黄河下游游荡段断面滩岸崩退过程概化模拟

近期黄河下游游荡段河床冲淤变化剧烈,滩岸崩退是该河段河床调整的一个重要方面,研究滩岸崩退过程对揭示黄河下游游荡段河势稳定的主控因素具有重要意义.首先建立了断面尺度的崩岸概化模型,并计算了2004年汛期下游游荡段樊庄与夹河滩两个典型断面的滩岸崩退过程,分析了抗冲强度、抗剪强度、渗透系数、坡脚堆积比例等主要因素对滩岸崩退的...     

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。     

三峡水库蓄水后荆江典型分汊河段演变机理及发展趋势研究

分汊河段水动力轴线受水沙及河床边界等的影响易于摆动,主流摆动为主支汊易位提供动力条件,也使得分汊河段心滩及边滩的演变趋于复杂。三峡水库蓄水后,水沙条件变异使得下游分汊河段主流摆动现象及其影响更加显著。本文以荆江典型分汊河段——沙市河段为例,分析了分汊河段的演变特点及机理,明确了水动力条件、来沙及洲滩相互作用对浅滩演变的重要影响。在此基础上,结合三峡水库蓄水后水沙条件变化特点,研究河段演变趋势。     

中小流量下黄河下游游荡段河床调整规律

小浪底水库运用后,进入黄河下游河道的水沙情势发生显著变化,大流量洪水频率大幅减小,中小流量洪水作用凸显。为揭示黄河下游游荡段中小流量下的演变特征,本文开展了500、1000、1500和2000 m3/s流量级下黑岗口—夹河滩段的动床物理模型试验。结果表明,垂向上,研究河段河床冲刷与淤积沿程相间分布,具有典型的游荡性河段的冲淤交替特征;横向上,中小流量下游荡段仍存在横向摆动的可能,且随着流量增大,主流弯曲系数由1.18减小至1.13,河道逐渐由蜿蜒向顺直发展;纵向上,各流量下深泓线调整趋势与冲淤量变化规律基本一致。此外,本文着重分析了河道工程与桥下河段河床的时空调整过程并运用随机模型进行了模拟。通过分析发现：时间上,河道工程附近河床垂向调整速率早期较快,之后随时间快速非线性减缓;空间上,桥下河段累积冲刷深度沿程非线性减小,空间衰减特性显著。应用表明,随机模型对典型局部河段的时空调整预测效果较好,相关系数R2可达0.74以上。本文探讨了中小流量下黄河下游典型游荡段长河段与局部的冲淤演变特征,可为未来黄河下游典型游荡性河段的河道整治与保护提供科学依据。     

三峡水库蓄水对长江中下游航道影响分析

三峡水库蓄水改变了长江中下游水沙条件,进而影响洲滩演变,两者均会对航道产生影响。基于实测资料分析表明:三峡建库后,水沙过程变化有利于航道条件好转,具体表现为,最小流量增加、最枯水位抬高,浅滩冲刷时间延长,沙量减少加快浅滩冲刷,增加了航槽水深;三峡建库后,崩岸、切滩更为频繁,低滩呈较为明显的萎缩趋势,但并非所有的洲滩变形均会导致水道碍航,只有当归槽河宽超过某一临界河宽时,洲滩变形才有可能导致浅滩碍航,长江中下游临界归槽河宽为900~1900m,随设计水位及航道尺度不同而有所变化。     

黄河上游梯级水量调度与宁蒙河段冰情变化关系调研分析

总结了具有调节性能水库在开河期改善了下游临近防凌河段开河形势的调度经验，调左了龙羊峡，刘家峡水库联合运用前后，水温地下游河段的影响范围及其冰情变化及水量对下游宁蒙河段冰情和封开河形势的影响，研究了影响内蒙河段防凌调度及其凌汛安全的工程因素，并提出了改善目前内蒙防凌河段封开河形势与提高黄河上游龙刘梯级水库综合利用效益的有效途径。     

床沙级配调整对黄河下游洪水演进的影响

小浪底水库运行以来,进入黄河下游的水沙条件出现了较大变化,受水库清水下泄影响,黄河下游床沙粒径出现了明显的粗化。为了探讨床沙级配粗化对黄河下游洪水演进的影响,本文首先建立了适用于黄河下游的一维水沙耦合数学模型,然后采用花园口至孙口河段2020年4—10月的实测洪水过程对模型进行了验证;其次根据河段床沙粗化特点,并以花园口床沙粗化过程为代表,设计了4组床沙级配作为模拟计算的初始床沙条件;最后采用验证后的模型进行了模拟计算,分析了床沙级配调整对洪水演进的影响。结果表明：床沙级配调整对黄河下游的流量、水位、含沙量、洪水演进时间以及河段冲淤量均有影响,但是对流量影响较小,而水位、含沙量、洪水演进时间与河段冲淤量对床沙级配的改变响应较为敏感。床沙中值粒径d₅₀由0.076 mm(级配1)增至0.242mm(级配4)时,夹河滩断面水位增高0.89 m,花园口至孙口河段冲淤量由冲刷0.679亿m³转变为淤积0.059亿m³,冲刷量减幅为109%。研究结果可为新水沙情势下黄河下游河道治理提供借鉴与参考。     

渭河下游河段平滩流量的变化

平滩流量是河道主槽过流能力的一个重要指标,在河床演变学上具有重要意义。部分学者认为河段平滩流量更能反映整个河段的过流能力,然而,对于河段平滩流量研究范围及其影响因素的研究尚不多。本文以渭河下游咸阳-潼关河段为对象,研究河段平滩流量以及收敛长度的变化。断面平滩水位根据基于几何标准的WOL方法确定,河段平滩流量则采用收敛法估算。根据渭河下游河道长序列水沙过程的模拟分析发现,河段平滩流量与入口水沙条件呈现良好的相关关系,能很好地反应河道平滩特征的变化。同时,用于获得河段平滩流量的收敛长度与河道的冲淤变化密切相关,对实际估算河段平滩流量具有一定意义。     

特约文章：三峡水库下游河床冲刷与水位变化

为探析三峡水库下游河床冲淤与水沙输移之间的关系以及河床冲淤对洪枯水位的影响,采用三峡水库运用前后长江中下游水文泥沙和河道地形资料,分析归纳了主要水文站水沙变化、沿程河道冲淤分布和洪枯水位变化特征。研究表明：冲刷集中于枯水河槽既与洪水频次减少、中等流量持续时间加长有关,也与中等流量下河道冲刷率大、洪水流量下河道冲刷率小的特点有关;主冲刷带自上而下推移,目前仍位于荆江河段;粗沙（d > 0.125 mm）的年均输移量至监利基本可恢复至蓄水前的多年均值,城陵矶以下长河段冲刷主要是细颗粒冲刷导致;河道冲刷导致中枯水位明显下降,并在城陵矶以上沙质河段呈现加速下降趋势,但当流量大于平滩流量附近的临界值时,高水位变化不大,初步预估这种变化特点将在较长时期内保持。     

汛限水位优化调度对三峡水库泥沙淤积的影响

汛限水位优化调度在进一步充分发挥三峡水库的综合效益的同时必然影响水库淤积发展过程,进而影响航运状况。文中运用一维及二维非恒定流非均匀沙数学模型,计算分析了汛限水位优化调度对三峡水库泥沙淤积及航运的影响,结果表明,采用汛限水位优化调度方案后,三峡水库的淤积发展过程将加快,但是,在三峡水库运行的前100年内,这种淤积差别并不大。优化调度对各个河段淤积的影响程度不同,从绝对量来说,水库下段受优化调度影响最大,一度出现的淤积量差别是最大的;从相对量来说,水库变动回水区下段及常年回水区上段受优化调度的影响要明显大于下段。从变动回水区航运情况看,优化调度对铜锣峡以下河段航运的影响不大,对铜锣峡以上河段,由于受上游水库修建及来水来沙减少造成的冲刷的影响,优化调度的影响也并不明显。     

关于三峡工程对城陵矶附近防洪能力影响有关研究的讨论

本文根据长江城陵矶上下河道的历史冲淤情况，分析和讨论了有关单位对三峡工程建成后本段冲淤研究成果的合理性。特别讨论了城陵矶至汉口段的冲淤情况和三峡工程对长江中游防洪能力的影响。三峡蓄水拦沙后，荆江将发生较大冲刷，这是否导致城陵矶以下河道淤积是问题的关键。有关研究认为，本河段将会有较大冲刷，从而大量增加洞庭湖的防洪能力。但分析发现这些成果存在很多矛盾。根据其城陵矶以上大量冲刷的结果，城陵矶以下应该淤积。这对长江中游防洪形势将产生不利影响。本文主要提出了问题，望得到更多关注和研究，以利于科学规划长江中游的防洪建设。     

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。     

不同流量条件下弯曲河流颈口裁弯实验研究

颈口裁弯是弯曲河流演变过程的突变现象,其过程和机制尚未形成统一认识。本文采用室内水槽实验概化模型法,研究恒定流量和变化流量条件下裁弯前颈口缩窄过程、新河道形成及裁弯条件。结果表明,无论流量变化与否,颈口上、下游河岸的侵蚀是触发裁弯的主要因素。弯曲河流的模型河道的弯曲系数为6 ~ 7,颈口段宽度与河段河宽比值约0.43,河槽物质为非黏性沙,在单宽流量为0.0039 ~ 0.0069 m2/s,纵比降为1‰的条件下,经历足够长时间的河岸侵蚀后可发生颈口裁弯现象。裁弯即将发生时,连续河湾弯曲系数有所增加,河道的平面形态向下游发生旋转。颈口裁弯后,新河道形成经历以纵向冲刷为主、以横向展宽为主和缓慢发展三个阶段。     

黄河下游河道洪水冲淤与水沙搭配关系

本文总结了以往对黄河下游河道冲淤临界条件的研究情况；利用1960～1999年422场洪水资料分析了影响洪水冲淤的各种水沙因素，建立了黄河下游4个河段洪水排沙比与综合水沙系数的关系，该水沙系数包括流量、含沙量、洪峰流量变幅、洪水沿程衰减系数、洪水历时等5个因素；利用4个河段的冲淤临界条件勾画出了4个河段洪水冲淤调整与来水来沙搭配(或组合)之间的关系；该关系可为小浪底水库调度决策以及黄河下游治理提供参考。     

含淹没刚性植被明渠水流特性的试验研究

水生刚性淹没植被大量存在于海洋、河流、水库、湖泊及运河中,对水流结构、河床冲淤、洪水演进及航运造成较大影响。为了准确掌握水生刚性淹没植被对水流的影响,需要对含植被水流问题进行系统的研究。本文利用三维激光多普勒测速仪等仪器对实验室水槽中四种排列（全覆盖平行排列、全覆盖交错排列、半覆盖平行排列、半覆盖交错排列）、四种淹没度下水生刚性淹没植被（用玻璃棒代替）的扰流特性进行了测量,并对实测结果进行了系列分析。试验结果表明,植被的密度、排列方式和淹没度对水面坡降、水头损失、水流流速和紊流强度都有明显的影响。     

三峡水库修建后下游长江冲刷及其对防洪的影响

求文首先阐述了三峡水库下泄流量过程、含沙量过程及悬移质级配的变化和长江中下游河道边界条件，以及下泄水沙条件变化对河床演变的影响。其次介绍了三峡水库修建后长江中、下游河道冲刷的预报，包括冲刷概况、冲刷重量、冲刷深度以及水位降低等。同时分析了冲刷的特点及机理，并用三门峡水库下游黄河、丹江口水库下游汉江、葛洲坝水库下游荆江的实际冲刷资料和美国柯罗拉多河上三座水库下游河道冲刷数据论证了研究结果的合理性。最后论证了三峡水库下游河道冲刷导致长江水位降低和洞庭湖减淤等，在整体上对防洪是有明显效益的；至于冲刷过程中的河道普遍展宽并不可能，但局部崩岸需要而且可能防止。     

向家坝、溪洛渡建库后三峡水库汛限水位优化研究

能源、水资源的需求以及上游建库迫切要求对三峡水库汛限水位进行优化.本文分析了三峡水库汛限水位优化的方法,结合溪洛渡和向家坝建库,对防洪与航运进行了充分的分析,求得优化的防洪与航运约束条件,并在约束条件和原设运行方式的基础上对汛限水位进行优化.求得的优化调度方式不但易于操作,且在保证防洪和航运的基础上大大提高三峡水库的综合效益,可作为三峡水库实际调度的参考.