三峡工程库尾泥沙淤积与治理研究

通过对三峡工程建成后库尾泥沙冲淤规律变化的研究，分析了泥沙淤积对重庆港区航道的影响，提出了库尾泥沙治理的基本原则，方法，以及整治建筑物的结构型式。     

三峡水库回水变动区重庆河段泥沙淤积影响及治理

三峡工程按175 m方案蓄水后,随着水库运行时间的增长,重庆主城区河段的泥沙淤积将成累积性增加,边滩加高加宽,河床发生一定的演变,泥沙淤积将会对该河段的港口、航道和沿江市政基础设施和生态环境等造成一定的负面影响。综合各方面的研究成果,进一步加大长江上游的水土保持力度、采取建库拦沙及蓄水攻沙、根据泥沙淤积情况规划调整河道岸线,实施港口改造和航道整治等综合措施,是减少重庆河段的泥沙淤积,降低其负面影响的有效途径。     

三峡水库新蓄水方案对重庆河段航道的影响

运用重庆河段平面二维泥沙数学模型对三峡水库蓄水方案改变后重庆河段水流运动及泥沙冲淤进行模拟.文中给出了数学模型的计算条件、关键问题的处理方法及详细验证结果,并运用此模型计算分析了三峡水库采用新的蓄水方案后重庆河段在100年内的冲淤变化情况,结果表明:模型验证结果良好,具有较强实用性;新的蓄水方案情况下,重庆河段在三峡水库蓄水后淤积量逐年增长,泥沙淤积纵向分布主要集中宽阔的浅滩段,横向分布主要集中在汛期的回流区或边滩部位,部分浅滩河段随着三峡水库运用时间的增长出现碍航问题.     

胶州湾海域泥沙淤积数值模拟

建立了平面二维泥沙数学模型，对胶州湾海域的潮流场进行了数值模拟，在计算域中选8个潮流验证点，一个潮位验证点，计算结果表明，该模型是可靠的，与实测资料是吻合的，在此基础上对泥沙运动及淤积进行了数值模拟研究，给出了胶州湾海域一年及四季的淤积量。     

岩滩水库泥沙淤积计算数学模型

河流上修建水库后,由于水位抬高,流速减小,来自上游的泥沙在库区大量落淤,直接威胁着水库的使用寿命和大坝安全.采用一维恒定非均匀不平衡输沙数学模型,计算了红水河上岩滩水库1994-1999年的冲淤过程,得到了河床纵剖面淤积形态、干流累积淤积量等结果,并与实测资料进行比较.对比分析表明,在模型参数按常规经验取值条件下,计算的库区淤积量远小于实测值.然后分析干密度、水流挟沙力参数、恢复饱和系数等参数调整对模型计算结果的影响,结合库区实际来沙及淤积情况调整了这些关键参数的取值,使得库区泥沙淤积计算结果与实测值较为接近.     

长江上游干、支流泥沙及水库对重庆港河段影响

本文根据长江重庆以上干、支流水文站网观测的水文泥沙资料,初步探明三峡工程长江上游干、支流来沙特性,并分析了上游支流已建水库的拦沙作用。提出在重庆以上干、支流修建大型水库和进行有效的水土保持,减少上游来沙,以免重庆港区淤塞之害的前景。     

水土保持措施对汾河水库泥沙淤积的影响

对山西省汾河水库1962～2008年淤积情况的分析结果表明:水库淤积量总体呈减小趋势。汛期降水量和来水量是造成水库淤积的主要原因,实施水土保持措施可减少水库淤积。     

淤积固结条件下坝前泥沙压力对坝体影响的试验

首次对坝前泥沙压力在淤积固结作用下的变化规律进行了分析研究.初步分析了坝前泥沙在水库运行影响下的淤积特征.通过模型试验并在理论分析的基础上分析了坝前泥沙淤积固结机理及相应泥沙压力,得到了坝前泥沙饱和容重随时间的变化规律及最终的稳定趋势.结果表明:坝前泥沙经过一定的淤积历时后,容重分布发生了较大变化,深层淤积泥沙容重显著增大.为了描述这一变化规律,拟合了试验条件下泥沙容重随时间变化的公式.并经有限元计算,对比分析了重力坝在无泥沙淤积的运行初期、泥沙淤积初期以及泥沙经过固结作用达到稳定容重的后期等3种工况下的应力状态,得到了坝前泥沙压力在淤积固结作用下对坝体稳定有一些不利影响的结论.     

沉水植物对水流结构与泥沙淤积的影响

为了研究水生植物对水流结构和泥沙淤积的影响,针对不同布置的沉水植物进行33组浑水水槽试验. 结果表明,矮株植物区流速冠顶下为二次多项式分布,以上为对数分布;考虑相对株距的影响,建立矮株植物区紊动强度的双高斯垂线分布公式,按该公式计算的流速和紊动强度与实测资料较吻合. 高株植物区流速呈“C”型分布,紊动强度以冠顶附近最大. 3种株距布置时,混合植物冠顶以下平均流速为无植物时的32.5%~72.3%. 提出小弗汝德数（Fr≤0.18）条件下矮株植物区相对淤积增量与水流强度和相对株距的非线性关系. 在相同水流和株距下,混合植物淤积量高达无植物时的7倍,高株植物次之,随着株距的减小促淤效果逐渐增强.     

大化水库库区泥沙淤积现状及预测分析

通过大化水库不同运用期库区来水来沙的变化,分析了大化水库库区泥沙淤积现状情况,提出了采用典型水沙年来分析该水库淤积的方法,并用一维数学模型预测了不同水沙不同调度下水库泥沙淤积情况.计算结果表明在同等水沙条件下,降低库水位对于减少库区泥沙淤积是有利的.     

金沙江下游梯级水库群多目标兴利调度模型及应用

多目标兴利调度是充分发挥金沙江梯级水库群综合效益的重要课题,如何科学控制上下游梯级水库蓄泄方式、协调不同兴利调度目标间的竞争关系,是金沙江梯级水库群水资源高效利用的关键科学问题。本文在分析发电效益、航运效益和容量效益间竞争与冲突关系的基础上,建立了以总发电量最大、通航流量最大、时段保证出力最大为目标的梯级水库群多目标兴利调度模型,并采用多目标进化算法对其进行求解,得到了不同频率来水情况下多目标兴利调度方案集,可为金沙江梯级水库群联合调度提供科学的决策依据。     

金沙江下游溪洛渡与向家坝水库浑水异重流研究

金沙江 是长江的主要产沙区,其泥沙主要产生在下游雅砻江汇口至屏山区间。溪洛渡与向家坝水库是金沙江下游重要的巨型水库,水库蓄水后可能形成异重流。为通过调度手段利用异重流排沙,有必要对两水库的异重流运动规律进行研究。本文采用水沙两相流ASM模型,对两水库不同调度方式下的异重流产生条件进行模拟和预测,探讨了异重流前锋运动规律。研究表明：溪洛渡与向家坝水库在正常蓄水位发电运行条件下均难以形成稳定运动的异重流,而在汛期运行时,一定的流量范围内,当入库浑水含沙量突增1.0kg/m3以上时,会形成异重流,异重流的前锋运动速度与含沙量线性相关,与河床比降无明显关联,该结论对异重流调度的决策有一定的支持作用。     

二滩水库拦沙作用及其对金沙江流域水沙变化的影响

金沙江流域的水沙变化对三峡入库水沙条件具有重要影响.通过对二滩上游水沙变化过程的统计分析,利用回归分析方法估算了二滩水库的拦沙量.结果表明:1998～2004年,二滩水库年均拦沙量约5000～6500×104 t左右,水库年均淤积率大于0.66%.2001～2004年,上游来沙量减小,二滩水库拦沙量也相应减小,年均拦沙量4000～5000×104 t,上游所来泥沙约有95%淤积在库区.2001～2004年二滩比1991～2000年新增拦沙量0.238×108 t,占屏山站减沙量的21.25%.二滩上游梯级电站及金沙江干流梯级电站建成后,按照二滩的运用方式,可拦截流域90%左右的来沙,从目前的水沙条件看,可能使三峡水库的进库悬移质泥沙减小60%以上.     

利用涨落潮水流冲刷河口闸闸区淤积

河口挡潮闸闸区及其上下游河段淤积是冲积性河流河口比较常见的现象 .通过水槽模型试验 ,探讨了利用涨潮与落潮产生的潮位差冲刷闸区及其上下游河段河床淤沙的水力冲淤方式 ,对不同水力条件下水闸冲淤方式及冲淤效果进行了比较系统的研究     

嘉陵江重庆段水体富营养化现状分析

为了解嘉陵江水质情况和水体富营养化特征及变化,选择嘉陵江重庆段作为研究对象,于2007年7月及12月采样分析了嘉陵江重庆段水体总氮、总磷、叶绿素a、COD及透明度等参数．结果表明,嘉陵江水体重庆段丰水期氮磷平均值比为18．5：1,均超过10：1,说明该水域中磷是藻类增长的限制性因子．丰水期富营养化程度上升,综合营养状态指数在47．9～57．6,平均值为53．4,绝大多数采样点都处于轻度富营养级别．     

长江三峡上游大型水库群拦沙效应预测

定量研究水库的拦沙效应是揭示水库对河道泥沙输移影响的关键之一.在系统分析三峡上游已建大型水库拦沙作用的基础上,提出了长江上游水库群综合拦沙率计算公式,预测了在建及拟建大型水库运行后三峡上游大型水库的拦沙效应.研究结果表明,现状条件下(1991-2005年),三峡以上地区大型水库拦沙量约为9 860万t/a,大型水库群综合拦沙率约为20.3%.近期拟建大型水库运行后(2020年),三峡以上地区大型水库群年均新增拦沙量将达25 500万t/a,大型水库群综合拦沙率将增加至75.2%.     

金沙江下游永善段隐蔽性滑坡隐患综合遥感识别

隐蔽性滑坡隐患是金沙江下游最普遍的地质灾害发育形式,具有隐蔽性强、突发性强、高位远程运动等特点。近年来,特大山区隐蔽性滑坡灾害案件频繁发生,对人民的生命财产造成了极大威胁。如何突破传统地质灾害调查手段的局限性、滞后性,提前有效识别隐蔽性滑坡隐患并探索其发育特征,对指导中国西南地区防灾减灾、工程规划建设具有重大科学意义。本文选择金沙江下游永善段地质灾害高易发区,利用升降轨时序InSAR–光学遥感综合识别方法,精细识别区域性时序地表形变、隐蔽性滑坡隐患光学遥感信息,通过野外考察,深入探索隐蔽性滑坡隐患发育特征。研究显示：1）通过升轨时序InSAR技术识别隐蔽性滑坡隐患26处,降轨时序InSAR技术识别隐蔽性滑坡隐患28处,光学遥感识别隐蔽性滑坡隐患48处（与升降轨时序InSAR识别结果有10处重合）,合计识别滑坡隐患92处;对识别结果进行100%的野外考察,将升降轨InSAR和光学遥感识别结果划分为完全一致、部分一致、仅有光学遥感识别结果、仅有InSAR识别变形结果4种情况,识别准确率分别为82.86%、80.77%、75.00%和63.64%,总体识别准确率达78.26%,略高于目前国内滑坡隐患识别平均水平,验证了滑坡隐患识别的可靠性和有效性。2）通过对比分析综合遥感识别结果可知,InSAR技术和光学遥感的识别结果与二者的识别方式、影像成像条件、滑坡活动性关系密切,二者不能直接进行互检。3）通过分析滑坡发育特征可知,隐蔽性滑坡隐患发育规律随着地形地貌、地质条件的变化而变化,升降轨InSAR技术和光学遥感识别的隐蔽性滑坡隐患在地貌空间分布、地层岩性均存在一定差别。结果表明,综合遥感识别技术充分利用了升降轨InSAR技术和光学遥感识别方法的互补性,解决了隐蔽性滑坡隐患看不见、看不清、看不准的难题,提高了滑坡识别的准确率。     

三峡工程变动回水区青岩子河段泥沙问题的研究

本文分析了长江三峡工程变动回水区青岩子河段边界条件、水流条件、河道冲淤基本规律和演变机理。论述了进行这类河段物理模型设计和试验所应(?)循的基本原则和技术关键。作者采用数学模型和物理模型相结合的研究方法,预报了三峡建库后青岩子河段的冲淤规律和航道条件,提出了解决航道淤积同题的有效途径。     

河道冲淤变化对分流分沙比的影响

主要针对干流河床冲淤变化对支流分流分沙的影响进行初步研究,充分考虑了分流口口门附近的环流结构和含沙量沿垂线分布的特性,建立了干流河床冲淤变化后支流分流分沙比的计算公式,用荆江裁弯后分流分沙的变化对公式进行了验证,并根据公式预测三峡建坝后对荆江三口分流分沙的影响.