三峡水库下游江湖演变与治理若干问题探讨

三峡工程于2003年6月开始蓄水运用,迄今已10 a,坝下游水文情势、河道冲淤与江湖关系等均已发生变化。简要分析了三峡水库蓄水以来长江中游江湖水沙输移特性变化、中游干流河道与三口分流道冲淤变化、中游干流河势变化与江湖关系变化特点;简要介绍了长江科学院近期利用实体模型和数学模型开展三峡工程运用后长江中游江湖演变的预测结果,并与实测资料进行了对比分析;在此基础上就长江干支流水库群联合运用后长江中下游江湖演变研究与治理若干问题进行了探讨,可为未来江湖治理的思路、方案的制定与实施等提供参考借鉴。     

三峡水库下游江湖演变与治理若干问题探讨简

 三峡工程于2003年6月开始蓄水运用,迄今已10 a,坝下游水文情势、河道冲淤与江湖关系等均已发生变化。简要分析了三峡水库蓄水以来长江中游江湖水沙输移特性变化、中游干流河道与三口分流道冲淤变化、中游干流河势变化与江湖关系变化特点;简要介绍了长江科学院近期利用实体模型和数学模型开展三峡工程运用后长江中游江湖演变的预测结果,并与实测资料进行了对比分析;在此基础上就长江干支流水库群联合运用后长江中下游江湖演变研究与治理若干问题进行了探讨,可为未来江湖治理的思路、方案的制定与实施等提供参考借鉴。     

变化环境下七里山水域高洪水位研究

七里山水域是洞庭湖汇入长江的江湖交汇区,受三峡工程及上游溪洛渡、向家坝水库运用清水下泄影响,江湖水沙输运、河道冲淤及河势演变、河段蓄泄关系、洪水位和泄流能力等出现诸多新变化,对长江中游特别是洞庭湖区的防洪蓄洪格局产生影响。在长江中下游水沙整体宏观数学模型的基础上建立了七里山水域二维水沙局部细致模拟数值模型,模拟研究了水库群运用后,在不同控制水位、不同蓄滞洪区启用条件下,针对各种典型洪水的防洪蓄洪问题。对于1998年型洪水,通过三峡等上游水库调节并抬高七里山控制水位0.5 m时,可不分蓄洪;对于1954年目标洪水,则需利用洞庭湖区24蓄洪垸和洪湖对等承担分蓄洪任务。     

长江通江湖泊演变及其影响效应研究进展

在广泛查阅国内外相关文献的基础上,对长江中下游两大通江湖泊洞庭湖与鄱阳湖水沙输移规律、冲淤演变规律及对洪枯调控功能的影响这3个方面的研究进展进行了总结分析,并对当前研究中存在的不足提出了今后应加强的内容,主要包括:①自然和人为影响下两湖演变机制量化揭示,包括资料匮乏时期两湖的演变过程、各种自然因素对两湖冲淤演变的影响的识别、人类活动加剧时期两湖的自然冲淤过程等;②两湖未来长历时、大范围冲淤情势变化趋势预测,实现从两湖泥沙淤积总量预测到淤积时空分布格局变化预测转变;③两湖演变对洪枯调控功能影响的指标化评估,包括表征湖泊洪枯调控功能的指标研究及其与两湖未来不同冲淤情景的响应关系等方面。     

上游控制性水库群运用后长江防洪形势与对策

长江上游控制性水库群是长江防洪体系的重要组成部分。上游控制性水库群运用后,配合三峡水库进行防洪调度,调蓄洪水,虽可减少长江中下游地区的超额洪量,提高中下游地区的防洪能力,但长江中下游干流河道面临长期清水下泄的局面,中下游河道将发生长河段、长时期的冲淤调整,江湖关系、蓄泄关系随之发生变化。为此,提出了长江中下游地区仍须加快蓄滞洪区建设、加强河道治理、加固堤防以及非工程措施建设的指导性意见。     

三峡工程运用后坝下游分汊型河道演变与调整机理研究

2003年三峡水库蓄水运行以来,进入长江中下游的年平均径流量变化不大,但输沙量锐减。分汊河段的演变对水沙条件的变化十分敏感,本文对长江中下游鹅头型、弯曲型、顺直型分汊河段的演变与调整进行了系统分析,分流比及汊道冲淤情况实测资料表明,长江中下游各种分汊河段的演变调整具有较好的一致性,比降较大的汊道趋于发展,与汊道分流比的大小关系不大。对此,分析认为主要是因为来沙大幅度减少后,河道由淤积型转换为冲刷型,水流条件的作用凸显,比降较大的汊道易于多冲或是少淤,随之呈现出发展态势。     

长江中下游防洪形势变化历程分析

认清长江中下游当前的防洪形势及其变化历程,对长江流域下一步的防洪治理和开发保护至关重要。水利工程建设是长江防洪形势改善的主要措施,同时河湖自然演变引起的江湖关系调整也会给防洪形势带来较大影响。基于此,分析了20世纪60年代以来不同时期长江中下游江湖关系变化,模拟分析江湖关系变化对长江防洪形势的影响,在此基础上分析了三峡水利工程及上游控制性水库群的投运对长江防洪形势的改善情况,得到不同时期长江中下游防洪形势的变化过程。根据当前长江防洪形势及其变化趋势,进一步探讨提高中下游防洪保障能力的措施,如完善防洪工程体系、提升水利工程联合调度管理能力等。     

江湖水沙输移与长江中下游造床流量的关系

长江中游江湖系统滞洪沉沙作用对干流造床流量会产生一定影响.针对该问题,选取枝城至大通为研究河段,以1953年至三峡水库蓄水前水沙资料和2002年河道地形资料,采用多种方法估算了长江中下游造床流量,分析了江湖水沙输移对受分流、汇流影响河段内造床流量的影响机制.分析结果表明:城陵矶以上为分流沉沙区,中水和洪水流量概率密度存...     

荆江-洞庭湖水沙变化影响分析

荆江—洞庭湖水沙输移变化直接影响整个长江中游的防洪形势.通过实测资料分析了江湖水沙输移变化对荆江和洞庭湖的影响,分析表明,江湖水沙输移的调整变化引起下荆江流量的增加及城螺河段的淤积,城陵矶水位逐渐抬升,对荆江及洞庭湖防洪形势构成巨大威胁.采用河网水沙数学模型对三峡水库蓄水初期下游河道水沙输移变化及其影响进行了初步预测.计算结果表明,长江干流河道的冲刷使得荆江及洞庭湖区最高洪水位降低,防洪形势进一步缓和.     

鄱阳湖水利枢纽工程关键技术研究

本文针对鄱阳湖水利枢纽工程修建后将发挥的作用和可能产生的影响,采用现场调研、实测资料分析和数学模型计算等研究手段,从鄱阳湖流域水资源演变趋势及开发利用状况,三峡水库运用对长江中下游河道冲淤变化及江湖关系的影响,枢纽工程对水资源、防洪、湖区水环境和鱼类的影响,枢纽工程合适的下闸蓄水时期和蓄水位,工程闸门型式及鱼道建设等方面进行了研究,试图为鄱阳湖水利枢纽工程项目立项和规划设计提供科技支撑。     

长江中下游“一江两湖”泥沙分布格局研究

长江中下游"一江两湖"交织,形成我国最为庞大和复杂的江湖水网,是水资源最为丰富的地区,亦是长江经济带发展规划的重点区域。近60 a来,江湖系统内、外部人类活动频繁,规模大,致使泥沙来源、来量及分布格局显著变化,江湖关系相应调整。基于江湖系统不同控制区的泥沙通量计算,揭示了"一江两湖"泥沙分布格局调整的3个特征阶段:1956~1980年江平衡、湖沉积,1981~2002年江湖同沉积和2003~2015年江湖同补给。下荆江裁弯、水土保持工程、湖泊围垦和水利枢纽工程等多重人类活动以及极端的水文情势,对江湖泥沙分布格局阶段的调整影响明显。     

三峡水库运用对荆江河道及三口分流影响研究

三口河道是分流荆江水沙入洞庭湖的通道,自20世纪50年代,受自然条件改变及人类活动的影响,三口河道不断衰退。三峡水库运用后,拦截了大部分上游来沙,改变了长江中下游水文泥沙情势,三口河道进入新的调整周期。本文基于水文泥沙实测资料,分析三峡水库运用后荆江和三口河道冲淤及分流变化规律。研究结果表明,三峡水库蓄水以来,由于三口河道与荆江河道均发生冲刷,三口分流能力尚未发生明显改变,近年长江径流量减小及流量过程的改变是三口分流分沙量减少的主要原因。     

长江科学院长江泥沙若干问题研究与实践

简要介绍了近50年来,长江河道水流泥沙运动、河道演变、河道整治及水利枢纽泥沙问题研究情况与所取得的进展,提出了需要继续深入研究的若干重大问题,包括长江水土资源综合利用、干支流水库群联合运用对水沙及江湖演变的影响与对策、长江中下游河道和湖泊及长江口治理研究等。     

长江中下游河道崩岸整治及河势控制对策

长江中下游干流河道主长1 893 km，由于河道冲淤变化、堤防长年失修、以及上游建库拦沙作用等影响，导致河势变化复杂、局部河段崩岸严重、航道淤积阻塞等问题，对中下游防洪与航道安全以及沿岸经济社会发展造成严重的不利影响。1998年大洪水过后，由国家投资完成了以堤防加固为主的护岸工程建设，但由于规划中的后续综合整治工程尚未实施，不利于中下游河道综合治理工程总体效益的发挥。同时，受三峡等上游水库拦沙造成的清水下泄引起的河道冲刷与江湖水沙变化关系的影响，亟待加快后续规划项目的实施，通过加强工程措施与非工程措施，确保长江中下游河势稳定、防洪与航运安全，以及沿江地区经济社会的可持续发展。     

三峡水库蓄水运用初期长江中下游河道冲淤响应

根据来自长江水利委员会的2003年三峡水库蓄水前后出(入)库水沙变化的逐日数据(2003.5.25-6.12)以及长江中下游2003年和多年平均的干支流测站数据,本文对三峡水库蓄水初期长江中下游河道冲淤响应进行了初步研究。三峡水库蓄水后,拦沙作用十分明显,仅2003年6-12月份,水库淤积泥沙即达1.24亿t。由于泥沙被水库拦截,其下游各站输沙量均降低,河道沿程普遍发生冲刷(除监利至螺山段外)。各江段冲淤响应表现不一,从宜昌至监利冲刷量逐渐减小,监利至螺山段淤积,而从螺山到大通冲刷量逐渐增大。宜昌站至大通站间长江河道2003年总冲刷量为0.798亿t,比预测值小。三峡水库蓄水运用后长江河道冲淤形势发生的变化将对长江中下游环境带来一定的影响,加强及时的监测与研究十分必要。     

黄河干支流防洪形势、总体布局及治理措施

目前，黄河下游洪水威胁依然是国家的心腹之患，中下游干流河段及主要支流防洪工程还不完善，洪水灾害时有发生。黄河下游防洪治理的基本思路是：“上拦下排、两岸分滞”控制洪水；“拦、排、放、调、挖”处理和利用泥沙。黄河防洪减淤的总体布局是：在充分利用现有干支流水库的基础上，继续兴建中游干流古贤、碛口水库，支流沁河河口村水库；根据水沙条件的变化，长期不懈地进行下游堤防加高加固、河道整治、挖河固堤等下排工程建设，排洪排沙入海，保证设防标准内的防洪安全，重点进行东平湖滞洪区建设，长期开展上中游黄土高原的水土保持，减少入黄泥沙；完善防洪非工程措施，黄河下游的主要治理措施是堤防加固，河道整治，东平湖滞洪区加固，滩区安全建设，挖河固堤，河口治理以及古贤，河口村水库建设，上中游干流河段和主要支流的治理措施主要是堤防，河道整治或防冲护岸工程建设。     

黄河水库－维泥沙数学模型的初步研究

根据黄河中下游的水沙特点和水库泥沙的冲淤规律，建立了黄河水库－维泥沙冲淤数学模型。模型在动床阻力、水流挟沙力、冲淤量的横向分配以及水流、泥沙控制方程的离散、求解等方面进行了探讨，用三门峡水库漳关以下库区１９７４～１９８８年的实测水沙系列对模型进行了验证计算，结果表明，模型在冲淤总量、冲淤过程以及纵向冲淤分布等方面计算值与实测值均符合良好。应用模型计算三门峡水库在四种不同运用方案下库区的冲淤情况，计算结果基本合理。