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。     

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。     

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。     

水沙条件变化对三峡水库泥沙淤积的影响

三峡水库上游来水来沙变化必然影响水库淤积发展过程,进而影响航运状况。本文运用一维及二维泥沙数学模型计算分析了上游水沙条件变化对三峡水库泥沙淤积及航运的影响,一维计算结果表明,90年代相对于60年代来沙变少变细后,三峡水库的淤积发展过程将明显减慢,淤积部位偏下,并且平衡淤积量也相对于60年代水沙情况下减小;上游建库的综合作用将延缓三峡水库的淤积发展过程,上游建库情况下,变动回水区河段在三峡水库运用40年内不会出现泥沙淤积问题;重庆河段整体呈现冲的趋势,100年内基本不发生淤积。二维计算结果表明,相对于上游无库情况下,上游干流建库后,重庆河段长江干流泥沙淤积量及淤积厚度明显减少,甚至出现冲刷,航运条件明显改善;金沙碛河段受上游干流建库影响较小,仍会出现碍航问题,需要进一步整治。     

关于三峡水库泥沙计算可靠性的讨论

本文通过天然资料等分析，讨论了三峡论证期间的水库泥沙数学模型计算的可靠性。提出当时采用的挟沙力系数有偏大倾向。同时，当时在用丹江口水库资料验证三峡数学模型时，计算淤积量也呈偏少趋势，这似与挟沙力系数偏大有关。若减小挟沙力系数，三峡水库泥沙淤积将大量增加，对通航、防洪和移民可能带来不利影响。尽管在三峡上游即将建设梯级水库，上游拦沙对缓解三峡水库淤积有利，但考虑到泥沙计算中存在较多不确定因素，抓紧利用三峡蓄水后的泥沙观测检验数学模型，使三峡工程渐进稳妥发挥其最大效益；同时，抓紧研究水库优化调度措施，减少泥沙淤积、增加防洪能力仍是十分必要的。     

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。     

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。     

三峡水库泥沙计算成果是可靠的——对"关于三峡水库泥沙计算可靠性的讨论"文章的回应和讨论

本文是对文献[1]“关于三峡水库泥沙计算可靠性的讨论”的回应和讨论。文中首先对非均匀沙挟沙能力关系进行了必要说明，指出挟沙能力系数的多值性，并从理论上论证了在长江水库中取K=0．03及长江河道中取K=0．017是有根据的，而且与经验值是符合的。针对文献[1]认为三峡水库挟沙能力系数做的工作太少，没有认真研究，本文引用了一系列成果以说明对挟沙能力及挟沙能力系数一直在不断深入研究，不仅论证了采用值是最优的，而且在理论上有不少进展和创新。其次，直率指出文献[1]在挟沙能力系数偏大的实际资料分析中含有误解和错误，不足以得到它的结论。同时列举了支持三峡水库和下游河道挟沙能力系数的几个重要成果；并指出决定水库淤积的是不平衡输沙时的含沙量，离开它专谈挟沙能力是不全面的。接着对丹江口水库验证成果及有关数据进行了说明和分析，指出文献[1]提出的一些讨论不符合实际，是不恰当的；而两个单位的验证成果，足够符合目前泥沙研究的精度。最后指出文献[1]的挟沙能力系数影响三峡水库淤积的分析结论明显地夸大了淤积，进而对文献[1]及其作者的自相矛盾的一些研究与作法提出了异议，并希望注意改进。     

水沙条件变化对青岩子河段泥沙淤积和河势变化的影响

三峡水库入库水沙条件及蓄水进程的变化必然影响青岩子河段的淤积发展过程.蓄水以来的实测资料与可行性论证阶段的成果对比表明,该河段淤积部位基本相同,但淤积数量和范围有所缩小.应用平面二维水沙数学模型,在利用蓄水后实测资料进行验证的基础上,对小同水沙条件下该河段的泥沙淤积和河势变化进行了模拟,60系列结果与已有研究成果基本一致;90系列山于来沙减少且细,同期淤积数量和范嗣缩小,河型转化时间推迟;上游建库的综合作用将使淤积发展过程进一步减缓,但随着上游来沙量逐渐恢复,河型转化仍将发生.三峡水库蓄水后,水沙条件变化仅改变了该河段的淤积发展速率,主要淤积部化及总体演变趋势末发生明显变化,主支汉易位过程中,仍存在碍航问题.     

泥沙淤积对三峡水库9月分旬蓄水的影响

采用9月分旬蓄水的方式,可以较好的应对三峡水库汛后提前蓄水时特大洪水的可能威胁。但随着水库运用时间的增加,泥沙淤积将造成大量库容损失,9月分旬控制水位确定时必须要考虑泥沙淤积的影响。本文通过水库泥沙淤积计算,考虑了泥沙淤积造成的库容损失,对三峡水库9月分旬控制水位进行了深入研究。结果表明,与不考虑泥沙淤积情况下的分旬蓄水相比,考虑泥沙淤积的9月分旬蓄水进一步降低了可能的防洪风险,虽然水库发电效益略有减小,但影响不大。     

竹竿河流域面源污染模拟计算和分析

本文以淮河上游的竹竿河流域为研究区,应用SWAT模型对竹竿河流域的径流、泥沙及面源污染负荷的产输出过程进行模拟计算。利用竹竿铺站1996年的实测月径流和泥沙数据进行模型的调参计算,用1998年的实测月径流和泥沙数据以及1991~2000年径流和泥沙数据对模型进行验证,并利用竹竿铺站2004年6月3日~14日的实测水质数据对模型的面源污染相关参数进行确定,验证结果表明模型基本合理可行,可用于竹竿河流域面源污染的模拟计算。根据模拟结果对该流域的径流、泥沙和面源污染负荷的时空产输出特点进行了分析,为流域面源污染控制防治规划提供科学依据。     

黄河多泥沙水体水环境质量评价方法及其应用

黄河多泥沙水体中存在的泥沙及其对水环境造成的影响给河流水环境质量评价带来了一系列特有的问题和困难．鉴于泥沙对水质评价的突出影响，为了完整地反映河流水环境质量状况，以及有效地区分由泥沙带来的自然污染与由污染物排放引起的人为污染，提出了黄河多泥沙水体水环境质量评价应遵循的基本思想方法．作为算例，应用该思想方法进行了黄河孟花段水环境质量评价．     

基于混沌相空间技术的输沙量预测BP网络模型

影响输沙量演变规律的前期因素比较多,且难于确定和提取,这就造成对输沙量的拟合和预测精度较低。在对输沙量时间序列混沌特性分析的基础上,利用嵌入相空间来确定前期影响因子,建立了基于混沌相空间技术的BP神经网络模型。模型既能考虑到影响输沙量时间序列的动力因子,又能解决网络的输入单元数确定的困难和利用神经网络超强的非线性映射功能,通过对龙川江流域控制站月输沙量的拟合与预测表明其结果合理,预测精度较高。     

长江河口口外海滨区域悬沙浓度分布特征研究

根据近期50年长系列长江口水流、含沙量等资料,采用数据分析方法,研究了长江河口口外海滨区域(122°E-123°E)悬沙浓度分布特征及其变化趋势。结果表明:在长江口外海滨区域存在一个,有时甚至两个高悬沙浓度区——由于径流的控制作用,使得无论在洪枯季或大小潮情况下,均在南槽口外形成高悬沙浓度区;其中当径流作用相对较弱时,部分入海泥沙沿东北偏北方向运动,形成第二个高悬沙浓度区。近年来南槽口外的高悬沙浓度区位置有南偏趋势,南、北槽分流分沙比变化是其南偏的主要原因。     

非恒定流推移质运动研究进展分析北大核心CSCD

非恒定流推移质输沙是河流动力学研究中的基础性问题之一。近几十年来,国内外许多学者对这一问题开展了探索性研究,取得了不少研究成果。本文简要回顾了非恒定流推移质运动的研究历程,并从4个方面总结了非恒定流推移质输沙研究进展和主要成果:(1)水沙运动的滞后性;(2)泥沙运动的绳套变化特征;(3)推移质输沙率;(4)洪水驱动下的推移质输沙量。基于对已有研究结果的归纳与分析,指出了现阶段研究中存在的不足,并提出了非恒定流推移质运动的研究建议。     

基于变化范围法的黄河头道拐站水沙变化分析

采用变化范围法（RVA法）对龙羊峡、刘家峡水库运行前后黄河头道拐水文站日均径流量和含沙量数据进行分析,量化评价水沙变化程度。在定量分析的成果上,结合Copula函数,进一步探讨了水库运行前后月水沙丰枯遭遇和同步频率的变化规律。研究结果表明,龙刘水库运行后,头道拐水文站径流量和含沙量减少,二者整体均发生中度改变,径流量整体改变度高于含沙量整体改变度;汛期内和极大值情况下水沙受影响程度较高;月水沙同步频率增加,非畅流期同步率变化显著,畅流期内同步频率大于异步频率。水库管理者可根据分析得出的水沙变化规律,针对性采取诸如桃汛期抬高库水位、汛期增加洪水脉冲等调度策略,在不增加淤积的前提下提高水库的综合效益。     

排沙漏斗悬板倾角优化试验研究

通过系列模型试验研究了溢流悬板近心端向下倾斜、向上倾斜和水平布置对排沙漏斗水沙分离性能的影响。结果表明,溢流悬板倾斜与水平布置时排沙漏斗的截除率基本一致。悬板向上和向下倾斜时漏斗室和悬板表面的泥沙淤积量均小于悬板水平布置时的淤积量,倾角越大,淤积量越小。当悬板近心端向上倾斜时,泥沙淤积量的减幅大于悬板向下倾斜工况,排沙耗水率低于向下倾斜和水平布置工况,且向上倾角越大排沙耗水率越低。因此,将悬板近心端向上倾斜一定角度可有效解决悬板表面泥沙淤积问题,而且可减少排沙耗水率和漏斗室内的淤积量,研究成果可为排沙漏斗的悬板优化设计提供依据和指导。     

三峡水库运行后洞庭湖水沙变化及影响因素

水库建设改变江湖关系,影响下游水沙情势,进而对流域状况、人类生活和社会发展产生影响.本文根据2003-2019年洞庭湖三口、四水及长江水沙数据,运用Mann-Kendall趋势检验、滑动平均值等方法分析洞庭湖水沙变化趋势,并用Mann-Kendall突变分析方法对有显著变化的站点进行突变分析.结果 表明,2003-20...     

大盈江水电站(四级)水轮机防磨蚀措施探讨

大盈江水电站(四级)原安装4台高水头、高转速混流式机组,由于电站含沙量较大,为减轻水轮机磨损,初期设计时从水力和结构两方面采取了必要的防磨蚀措施,如:选用长短叶片转轮、较低转速、确保充足空化裕量;采用转轮下拆方式、非接触式主轴密封、抗磨蚀材料等。后因实际过机含沙量过大,且泥沙粒径大、硬度高,主要过流部件出现了不同程度磨损。经研讨分析,采取了一系列优化改善措施,如修建沉沙池、水轮机设计优化、局部过流表面热喷涂等。取得明显成效,延长了大修周期,增加了发电效益。本文就此进行了总结和探讨。     

黄河下游游荡段非均匀悬沙输移特点

黄河下游水流含沙量大,河床调整迅速,河道输沙能力变幅大,输沙过程与规律复杂.因此研究黄河下游泥沙输移规律,是研究河床变形过程、预测河道发展趋势的基础,对水沙治理与河道整治规划具有重要的现实意义.本文以黄河下游游荡段为对象,基于1986-2015年游荡段实测水沙资料与地形资料,分析了花园口-夹河滩河段与夹河滩-高村河段的...