三峡水库清淤及淤积泥沙综合利用可行性研究

库容保持是水库发挥防洪、发电、航运、水资源利用等功能及综合效益的重要保障。三峡水库库容是极其宝贵的战略资源,根据实测资料分析,阐明了三峡水库运行以来库区泥沙淤积特征,基于三峡库区不同库段泥沙淤积特点和淤积泥沙适宜的利用途径分析,提出了三峡库区分段分类淤积泥沙利用总体方案。建议尽快编制三峡水库清淤及淤积泥沙综合利用总体实施方案,推进库区清淤及排沙试点工作并逐步推广实施,深入研究淤积泥沙低成本材料利用技术,为保障三峡水库库容安全以及综合效益的可持续发挥提供支撑。     

论三峡水库泥沙淤积的控制——处理三峡水库泥沙的策略与措施

本文专门论述三峡水库泥沙淤积的控制，它是解决三峡工程泥沙问题的关键之一，首先介绍了根据多年研究，提出的利用水库长期使用方法，控制库容淤积，从而能保证绝大部分防洪库容和调节库容。其次提出按照水库积和回水的相互作用，利用防洪限制水位控制库尾回水抬高、筘辊重庆市洪水位抬高，以尽可能减少中、后期淹没，第三、着重阐述了在三峡水库泥沙研究中为了增加水库航深，首次提出航运控制调度的概念，以限制枯水期水位消落，增加其航深，在此基础上从水库淤积控制角度论述了三峡水库运用水位的选择。     

三峡水库2003年蓄水以来库区干流泥沙淤积初步分析

基于三峡水库2003年蓄水至2010年间的实测资料,对库区干流的泥沙淤积量、淤积分布及断面淤积方式进行了详细分析.结果表明,三峡水库干流河道泥沙淤积主要发生在常年库区内,平面上呈不连续分布,其断面淤积形态主要有三种.三峡库区干流泥沙淤积分布与河道的平面形态以及断面的平均水深和平均流速等参数关系密切,本文统计分析得出了发生泥沙淤积时断面平均流速与水深间的经验关系.     

2020年三峡水库泥沙淤积特点及原因分析

2020年汛期,长江上游暴雨洪水频发,三峡水库入库沙量显著增大,年入库沙量达到了1.94亿t。在系统分析长江上游水沙变化特性的基础上,总结提炼了2020年三峡库区泥沙淤积出现的新特点,主要是库区泥沙淤积量较往年明显偏大,同时库尾河段和防洪库容内泥沙淤积明显。铜锣峡以上河段由以往的冲刷变为淤积353万m3,淤积量占三峡库区总淤积量的3%;防洪库容内淤积泥沙2 440万m3,为三峡水库175 m试验性蓄水以来最大值,此外坝前河段淤积强度显著增大。分析原因后认为主要是8月上游嘉陵江、岷江等支流暴雨产沙导致入库沙量偏多与水库拦洪导致坝前水位偏高所致。相关结论可为三峡水库科学调度提供更有力的技术支撑。     

三峡库区涪陵河段泥沙淤积及对白鹤梁题刻影响的研究

在模型试验成果的基础上,研究分析了三峡水库运行三十年过程中白鹤梁所在河段的泥沙冲淤特征及河床演变规律,为白鹤梁题刻的保护方案提供了科学依据。     

溪洛渡水库对三峡水库泥沙淤积影响预估

通过水库淤积一维数学模型计算分析,预估溪洛渡水库兴建后,与三峡水库联合运用50年,三峡库区泥沙淤积量较不建溪洛渡水库减少约37亿m3,特别是变动回水区减淤效果显著,在不同频率洪水下重庆市主城区河段洪水位少抬高1.5m左右。     

控制泥沙淤积的主要措施——水库泥沙调度

通过水库泥沙调度控制泥沙淤积部位和高程，解决水电站泥沙问题，这是目前中国控制泥沙淤积的主要手段。采取该措施，要损失水电站短期的较小的经济效益，以换取长期的总体的经济。中国水电部门重视水库泥沙淤积，制定了《水利水电工程泥沙设计规范》，强制执行水库泥沙调度。     

泥沙淤积估算

泥沙淤积估算Ａ．Ｇ．Ｙｅｎｅｒ主题词河流输沙，泥沙计算，淤积计算，水库，土耳其据估计每年约有１４×１０９ｔ悬移质泥沙和１×１０９ｔ推移质泥沙由河流输入海洋。由此导致地面平均剥蚀速度约为５７．５ｍｍ／１０００年。最高的产沙量发生在世界各地的地震区，最低...     

三峡水库蓄水后氮、磷营养盐的特征分析

根据2004年4月调查结果,对三峡库区二期蓄水后的氮、磷营养盐浓度及分布进行研究。结果表明,二期蓄水后水体总磷、总氮的质量浓度平均为0.083 mg/L、1.56 mg/L,其中总溶解性磷比例介于32%~82%,总溶解性氮为72%~95%。总磷浓度受蓄水的影响较大,坝前区总磷浓度在蓄水后显著降低,ρ(N)/ρ(P)值提高。由于氮、磷营养盐浓度偏高,库区水体在二期蓄水后呈现富营养化趋势。营养盐浓度对不同类型水体富营养化的影响程度存在差异,蓄水后长江干流为贫营养和中营养状态,而部分支流回水段已达到了富营养化程度,存在潜在的水华爆发现象。     

三峡水库变动回水区河道推移质输移特性研究

通过对三峡库区有关的野外实测资料、模型试验和计算资料,分析了三峡水库变动回水区河道推移质输沙特性,三峡水库运行末期,变动回水区泥沙淤积物以沙质推移质为主,其中上段还有孵石推移质。从上游往下游,泥沙淤积物的颗粒逐渐变细,主槽的粒径组成粒粗,而边滩的粒径组成较细。随着水库运行年限的增长,主槽泥沙颗粒经历着粗化过程,而边滩却处于不断细化过程。主槽中原来淤积的细颗粒泥沙由于新淤积粗颗粒的保护和荫蔽作用,主槽的泥沙尽管粗化,水库运用后期的主槽淤积物仍有较细的泥沙颗粒存在,对于物模试验中放水过程对推移质输沙的影响、水库变动回水区所特有的碍航现象,以及修建向家坝和溪洛渡水利枢纽后变动回水区的推移质泥沙输移等问题,还有待在相性基础理论中进一步研究。     

袁河底泥污染物监测与分析

本文通过对袁河沉积物中氨氮、总氮、总磷和COD(重铬酸钾法)含量的监测,分析袁河底泥污染物的分布规律,并通过同一断面袁河污染物与底泥中相应污染物含量的对比,研究底泥污染物的来源,由此得出除个别断面外,沉积物中污染物含量高的断面河水中的含量相应的也较高。对比袁河与太子河流域可知,袁河流域沉积物污染程度远低于太子河流域。这就为维持袁河河流生态健康,合理利用袁河水资源提供了依据。     

长江泥沙输移及三峡工程泥沙问题

长江泥沙主要来自上游金沙江和嘉陵江,来沙,来水分别占宜昌站７０％和４９％,地表侵蚀以水力侵蚀和重力侵蚀为主,但输沙量远小于侵蚀量。水土保持和兴建中小型水库的拦沙作用明显减少了进入河道的泥沙,与人类活动剧水土流失所带来的负效应部分相互抵消,经综合对比分析,从宏观上看宜昌站输水量多年平均值相对稳定,三峡水库为河道型水库,长６００ｋｍ,水库来水量大,含水量较小,水库采用“蓄清排浑”的调度运行方式可做到长     

葛洲坝-三峡水库不同蓄水阶段对中下游水沙影响

以葛洲坝-三峡梯级水库为研究对象,根据水库的不同运行阶段划分研究时段,基于寸滩、宜昌、汉口、大通站1954~2008年的日流量和日含沙量资料,计算分析了梯级水库运行对长江中下游输沙量及水沙关系的影响。结果表明:4个水文站的年输沙量、含沙量总体呈下降趋势,梯级水库运行对中下游输沙量及水沙关系的影响与水库库容和距离水库远近有关;水库拦截造成的泥沙减少与年径流量变化无关,与径流量的季节分配变化有关,径流量季节分配的变化和梯级水库的蓄水拦沙都使大通站月输沙量的年内分配更加均匀。     

三峡水库磷输移规律研究

三峡水库在发挥防洪、发电、航运等综合效益的同时,也带来了一定的生态环境问题。营养盐磷是水生生态系统的重要生源物质,水库运行拦截泥沙的同时也拦截了部分泥沙所承载的磷。本文利用1997—2017年期间三峡水库的实测流量、含沙量和磷浓度资料,定量分析了三峡水库的磷输移特征,包括时空分布、负荷变化、水库磷拦截率等,旨在明晰三峡水库运行对磷输移的影响。考虑三峡、向家坝和溪洛渡水库开始蓄水时间,将其划分为1997—2002年、2003—2012年和2013—2017年3个时段,分别代表水库蓄水前、三峡水库蓄水、以及上游水库群蓄水。结果表明,库区磷拦截率主要受汛期的磷输移规律的影响;忽略库区区间汇入的影响,基于逐月磷浓度数据可知,2003—2012年,三峡水库的总磷(TP)拦截率为59.8%,溶解磷(DP)拦截率为14.6%;2013—2017年,受三峡入库含沙量大幅减小及点源污染排放增强的影响,DP/TP比值升高,入库磷被更多地输运至下游河道,库区TP和DP拦截率分别减小为14.4%和—18.5%。泥沙对磷输移具有重要的\"源\"和\"汇(缓冲)\"作用,但TP与含沙量的关系曲线在汛期与非汛期、不同断面和...     

三峡库区表层沉积物有机碳、氮同位素特征及对有机质来源的指示

为了阐明三峡库区表层沉积物有机质来源及其季节变化,基于2017年测定的三峡库区夏季和冬季干、支流表层沉积物样品中总有机碳(TOC)和总氮(TN)质量分数以及δ¹³C_org和δ¹⁵N,根据δ¹³C_org和碳氮比确定了有机质来源范围,并运用δ¹⁵N进行辅助分析,利用贝叶斯混合模型量化了三峡库区内有机质不同来源的贡献。结果表明:三峡库区表层沉积物中TOC和TN质量分数分别为0.79%~1.46%和0.07%~0.13%,夏季TOC质量分数略低于冬季,TN质量分数无季节差异;δ¹³C_org和δ¹⁵N值的范围分别为-26.35‰~-24.70‰和2.59‰~5.67‰,无季节差异;三峡库区表层沉积物有机质夏季主要来自土壤有机质和河流浮游生物,冬季以土壤有机质和水生维管束植物为主;两个季节污水有机质来源占比均处于第4位,三峡库区存在明显外源污染,主要与人工氮肥和生活污水有关,不存在明显季节变化。     

红枫湖水库底质污染物富集现状分析

通过测定红枫湖水库底质样品中有机碳、总氮、总磷、氨态氮、有机氮和亚铁的含量,对红枫湖水库底质与湖泊富营养化的关系进行了评价分析。结果表明:有机质质量比平均值为38.43 g/kg,含量丰富;总磷质量分数平均值为0.140%,含量高且在湖中各点差异明显;湖泊底质氮质量分数为0.574%,总体偏高;总有机碳和总氮的相关系数r1=0.219(p0.05),相关性不显著,有机碳与总磷的相关系数r2=0.809(p0.01),具有显著相关性;底质有机指数较高;底质中碳氮比值表明其中的有机质主要来源于藻类等浮游生物,总氮和总磷主要来源于外源污染物的排入。     

三峡工程对嘉陵江朝天门至井口河段的影响及治理研究

本文建立水沙运动二维数学模型,通过实测水面线、流速分布及其泥沙冲淤变化过程与模型计算值进行比较,其值吻合较好。运用该数模计算了嘉陵江朝天门至井口河段在三峡工程运行八十年内的泥沙淤积情况并提出治理工程方案,预测了方案前后河段的河床演变以及港口、航道的泥沙淤积,选择出合理的治理方案。     

三峡水库蓄水后上下游河段水沙特性变化及影响因素分析

泥沙淤积问题是三峡工程的关键技术问题之一,关系着长江水资源的开发利用、生态环境保护、经济发展。基于2002-2016年期间,三峡水库上、下游设置的11所重要控制性水文站水文泥沙监测资料,深入系统地探讨水文泥沙参量的变化特征,进一步分析水文泥沙参量的相关性和三峡水库的冲淤特性,探究了泥沙特性变化的原因。研究结果表明:三峡水库自施工期蓄水、初期蓄水、试验性蓄水的整个过程,对三峡水库上下游河道的水沙特性影响较大。越靠近三峡大坝的河段,受三峡水库的影响越大;三峡水库抬高水位,导致上游大部分河道流速变小,河道过水断面和水动力条件发生改变,导致入库泥沙越来越少,越来越细;三峡水库上游长江干流和支流上修建的梯级电站拦蓄了大量的泥沙,年输沙量、年均含沙量、中值粒径、年输沙模数都显著降低。年径流量和输沙量、年均含沙量、年输沙模数在2004-2013年间具有较好的相关性,曲线变化规律类似,2013年后受三峡水库蓄水的影响,出现弱相关;年径流量能表征泥沙参量的变化特性;年输沙量和年均含沙量在2002-2016年间皆具有较好的相关性。2007年前三峡水库淤积量呈增长趋势,其后三峡水库泥沙淤积量逐渐降低。在水库冲淤和泥沙特性方面,汛期三峡水库水位对其影响较大;枯水期的高水位对其影响并不大。研究成果将为长江流域梯级电站和航道的规划设计、三峡水库的运行管理提供理论支撑。