基于来沙量减少的三峡水库运行水位的思考

泥沙问题是关系到三峡工程长期利用和发挥最大综合效益的关键技术问题,从三峡工程开始论证至今,对三峡的泥沙问题进行了持续、深入、全面的研究。近年来,三峡水库上游的来沙量大幅减少,水库泥沙问题好于预期。根据实测水文资料,分析了三峡水库运行以来入库水沙及库区淤积的变化,根据10月份来水形势,提出三峡水库提前蓄水的必要性;在总结相关研究成果及2010年三峡水库汛期中小洪水调度实践的基础上,从泥沙角度探讨了三峡水库优化运行的可行性,提出在三峡水库试验蓄水期,可将汛期运行水位提升至150 m并根据实际情况开展中小洪水调度,为今后的运行调度积累经验。     

三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位研究Ⅱ——风险分析与运用方案

乌东德、白鹤滩水库投运后,长江上游水库群联合防洪调度为进一步提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位创造了有利条件。为提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位,针对金沙江下游梯级防洪库容投入运用条件,基于三峡坝址不同典型年的不同频率设计洪水,开展了荆江防洪和库区回水风险分析,提出了金沙江下游梯级配合三峡水库的等比例分级拦蓄方式,在确保荆江及库区防洪安全的前提下,提出了三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位优化运用方案,给出了金下梯级预留防洪库容与三峡水库对荆江防洪库容的等效关系。研究结果表明：提出的等比例分级拦蓄方式综合了拦量和削峰两种模式,有效利用了金下梯级防洪库容,调度效果最好;提出的水位优化运用方案具备较好的防洪减灾效果,丰富完善了长江上游水库群联合防洪调度方案,可进一步减少中下游超额洪量。研究成果可为长江水库群实际洪水调度提供技术支撑和决策参考。     

长江上游流域水文条件变化下的三峡水库综合运用

近些年长江上游流域干支流水文条件发生了较大变化,上下游航运、下游供水保障、泥沙减淤、生态调度以及库区地质灾害治理也对三峡水库综合利用提出更高要求。在总结试验蓄水期以来三峡水库综合运用调度实践的基础上,针对新形势下各种调度约束和需求,提出了三峡水库优化水库蓄水和消落进程、加强实施汛期中小洪水优化调度,以及多库联合调度等改进建议,对保障三峡水库综合效益的发挥具有十分重要的意义。     

三峡水库洪水预报对城陵矶地区防洪补偿调节调度的有利条件

为了充分发挥三峡水库的防洪效益，在坝址以下出现长江中游型大洪水时，使用三峡水库防洪库容，对城陵矶地区进行防洪补偿调节是必要的。实施这种调度的先决条件须有3～5天水库来水量和中游洪水量的准确预报。根据长江洪水预报的历史状况分析了三峡水库独具的有利条件，为未来三峡水库调度方案的研究提供了依据。     

三峡水库泥沙淤积计算敏感性分析

本文从入库沙量的变化、河道阻力的变化以及特大洪水时水库采用不同的防洪调度方式等三个方面,分析了长江三峡水库泥沙淤积量、淤积分布、淤积后的保留库容及库区淤积后对洪水位的影响。     

三峡水库试验性运行期生态调度效果评价

三峡工程是治理开发长江的骨干型水利枢纽工程,对国家经济、社会和生态环境影响深远。三峡水库建成以来,不仅在防御长江洪水威胁方面作用巨大,而且发电、航运等综合经济效益显著。为减轻工程运行造成的不利影响,对三峡水库2011—2014年运行期间开展了生态调度试验。为了更好地推进三峡水库生态调度工作,结合三峡工程设计阶段的生态环境影响评估结论和试验运行期生态调度目标的监测结果,对已开展的生态调度效果进行科学的评价,并对未来生态调度提出建议。     

三峡水库汛期“蓄清排浑”动态运用方式计算研究

在入库沙量大幅减少的背景下,三峡水库持续开展汛期中小洪水调度,增大了汛期库区泥沙淤积和防洪风险,减少了水库下泄大流量的机会。在三峡水库汛期,开展“蓄清排浑”泥沙调度方式动态运用研究有助于进一步优化三峡水库汛期调度方式。利用三峡水库干支流河道一维非恒定流数学模型,探索开展了三峡水库汛期 “蓄清排浑”动态运用方式计算研究,并提出了汛期“蓄清排浑”动态运用方案。计算结果表明:三峡水库汛期“蓄清排浑”动态运用方式可以同时兼顾排沙、发电和防洪,“蓄清”水位150 m要优于155 m,“蓄清”运行期间库水位可选择在145~150 m之间浮动运行;建议将寸滩含沙量达到2.0 kg/m³且当日寸滩站入库流量≥25 000 m³/s的时间作为水库增泄“排浑”的起始时间,将出库含沙量降至约0.1 kg/m³作为“排浑”调度结束重新进入“蓄清”调度的泥沙参考因素。研究成果可为三峡水库汛期优化调度提供参考。     

基于梯级水库联合调度的泥沙资源综合利用初探

单级水库因受库容、开发利用方式等限制,在运行调度中难以较好解决受建库影响的泥沙冲淤失衡问题。梯级水库（群）的联合优化调度能充分发挥梯级水库库容大、调度方式灵活等特点,可从宏观上对泥沙分布进行调整,改善库区及坝下游局部河段的水流流态,加强泥沙颗粒级配的分选,优化河床淤积形态,并配合生态调度进行补沙,为河流泥沙资源综合利用提供条件。结合三峡水库及其上游梯级联合调度研究,探讨了梯级水库在泥沙资源有效利用方面的作用及河流泥沙资源的管理。     

三峡水库和下游河道泥沙模拟与调控技术研究

三峡工程泥沙问题是贯穿三峡工程论证、设计、施工、运行中的关键技术问题之一,针对三峡水库蓄水运用以来出现的新情况、新问题和新需求,开展了三峡水库和下游河道泥沙模拟与调控技术研究,取得了如下主要成果:揭示了三峡水库泥沙絮凝规律、清水冲刷条件下推移质输沙及河床二次粗化机理、坝下游典型滩群演变与水库水沙过程调节的响应关系;提升了水库和坝下游河道泥沙数学模型技术,大幅提高了模拟精度;建立了三峡入库泥沙预测模式,提出了三峡入库新水沙系列;揭示了长江与洞庭湖、长江与鄱阳湖江湖分汇关系调整机理及变化趋势;研发了透水坝头和台阶式坝头两种新型航道整治结构技术;提出了三峡水库泥沙调控与多目标优化调度方案,优化了"蓄清排浑"运用方式,拓展了三峡工程综合效益,为三峡工程高效安全运行提供了技术支撑。     

三峡水库对城陵矶地区防洪补偿调度方式探讨

城陵矶地区历来是长江流域防洪的重点,也是长江上中游水库群的重要防洪调度目标。通过构建长江干流及洞庭湖区水动力学模型,模拟分析了不同典型洪水、不同调度方式下三峡水库对城陵矶地区的调度效果,提出了三峡水库对城陵矶地区的实时补偿调度方式。结果表明:在综合考虑补偿调度效果及水文气象预报的不确定性下,若预见期内预报城陵矶(莲花塘站)水位将达到或超过目标控制水位,则提前4～5 d开始控制三峡水库出库流量为宜,并应结合水文气象预报情况逐步减小或增加出库流量。     

三门峡水利枢纽汛期发电的泥沙调节

三门峡水利枢纽从1989年起汛期进行浑水发电试验，优化汛期调度运用。最近几年汛期，在深入分析进出库水沙变化和冲淤情况的基础上，合理地进行了水沙调节。汛期发电与排沙分阶段运用，洪水多沙期降低水位泄洪排沙，恢复库容；平水期控制305m水位发电，入库泥沙经坝前空水段分选，出库泥沙减少，颗粒细化，过机水流减沙效果更为显著。选择适当时机排沙3～4天，全水淤积物可全部清出库外，库容恢复后调沙效果进一步提高。回水末端以上河道不受空水影响，河床冲刷继续发展。     

黄河水库群水沙资源化联合调度管理的若干思考

本文通过对黄河2003年秋汛洪水调度实践、黄河水沙资源和处理洪水泥沙措施的分析研究,提出要对黄河进行水库群水沙资源化联合调度管理的理念,水沙一体化、"科学拦蓄、调排有序、挖放结合、分滞兼顾"的调度管理思想及"场次洪水汛限水位"、洪水泥沙调度实行两个"二级分化"、拓宽分水分沙途径、水库群一体化调度等措施。并提出了相关实施建议。     

2-D FLOW AND SEDIMENT SIMULATION FOR THE FLOOD REGULATION OF A RESERVOIR WITH WATER INTAKE

In this paper, the flood regulation by operating the downstream sluice gates for a reservoir with a water intake is studied. The two-dimensional depth-averaged flow equations are solved by the boundary fitted finite volume method (FVM) based on MacCormsck prediction-correction scheme. The bed deformation caused by both the bed load and incoming suspended sediment is determined in a coupled way. The model is used to simulate the practical flood regulation operation of a reservoir. The results have been compared with the physical experiment.     

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...     

汾河临汾市城区段综合治理工程对城市防洪的影响

汾河临汾市城区段综合治理工程,将完全改变该河段的水流状况,工程实施前必须分析它对于该段河流的防洪会产生什么影响。水文计算表明,工程兴建后,该河段的防洪标准将由不足50年一遇提高到100年一遇。     

库区泥沙淤积对水库安全防洪性能影响分析

我国上世纪修建的大部分中小型水库,大多属于修建在多泥沙河流上的水库,其经几十年的运行后,库区泥沙淤积现象十分严重,加上当时修建技术水平和设计指标较低,水库现状防洪能力很难达到安全度汛需求。为了提高水库防洪性能水平,建议尽快采取清沙排淤、库区河流综合整治等技术措施增加水库的综合抗洪能力,减少泥砂淤积对水库防洪性能的影响,确保水库安全稳定度汛运行发展。     

瓯江三溪口航电枢纽引航道布置优化试验研究

三溪口枢纽位于多湾河段连接处,引航道及口门区水流条件复杂,上游半开敞式引航道受枢纽泄流影响较大,下游引航道受下游45°弯道和小支流影响较大。通过枢纽整体水力学模型试验分析了引航道口门区的通航水流条件,并给出了优化布置方案。枢纽泄洪水库动水对上游引航道内水流干扰大,通过对比分析提出了保证通航安全的枢纽泄洪调度建议。通过合理疏浚河道凸岸滩地,并适当调整引航道布置长度和角度,有效地改善了下游引航道口门区的通航水流条件。     

山区河流典型河段综合整治模型试验研究

通过对嘉陵江广元市区河段水文特性、河道地形、河相关系及河床演变规律的分析,结合广元市防洪现状及城市发展规划、美化景观、建设用地的要求,对塔山湾弯道开挖方案进行了探讨.并对裁弯取直和双河并存两个方案进行泥沙模型试验.试验表明两个方案均可降低工程上游广元城区洪水位,对该河段通航有一定改善,两方案互有优缺点,为山区河段城市综合防洪整治带来新的思路.     

河床演变的均衡稳定理论及其在黄河下游的应用

在系统分析有关河床演变均衡稳定理论的研究成果基础上,指出河流熵理论的最小可用能耗率原理及其表达式完整地表达了冲积河流河床演变的自动调整作用基本原理,应用河流最小可用能耗率原理的表达式封闭河床演变方程组,建立河床演变均衡稳定数学模型,应用该模型计算了黄河下游各河段在不同水沙条件下的河槽均衡稳定断面,并计算分析了小浪底水库下游的清水冲刷、拦粗排细和水温变化及涨冲落淤等因素对河槽均衡稳定的影响,分析了河道输水输沙优化的临界指标,提出了强化非恒定流调水调沙、调控60-100 kg/m3的不利来水含沙量和以滞洪拦粗排细运用为主等改善小浪底水库运用的措施。