长江修建水库后回水变动河段泥沙淤积的模型试验研究

一、研究目的和试验河段的来水来沙特性 (一)研究目的和试验河段 为了研究在长江上修建枢纽后,不同蓄水位下回水变动河段的水流和泥沙运动、河床演变等方面的变化及其对航运的影响,在葛洲坝枢纽回水变动区的奉节一香溪河段、三峡枢纽150m方案回水变动区的兰竹坝河段及175m方案回水变动区的重庆河段上,进行了泥沙问题的模型试验研究.上述三个河段的河道特征及     

长江三峡枢纽回水变动区河床演变的几个问题

长江三峡枢纽回水变动区有200余公里长,各个河段的水流及泥沙运动具有不同的性质,这些性质除与河段的位置有关外,还和河道中水流及泥沙的冲淤变化有关,本文从泥沙冲淤的特性上把回水变动区划分为和淤积平衡前阶段、冲淤平衡阶段及永久性淤积阶段相对应的区段,并指明各区段水位壅高的数值.这样的划分能较合理地反映出回水变动区中各河段的冲淤特征.此外,文中还讨论了回水变动区的卵石推移质运动的情况及河型变化的过程,并指出其对航运的影响.从而得出在选择三峡坝址的特征水位时,将重庆港区安排在回水变动区的上段是比较适宜的.     

三峡工程初期蓄水回水变动区涪陵河段泥沙模型试验研究

三峡工程初期蓄水运用阶段，涪陵河段处于回水变动区，该河段较之重庆河段，受水库壅水影响早，水位抬升高，泥沙淤积对航运设施的影响早。通过全沙模型试验研究，揭示了该河段的水流泥沙运动特性和河床冲淤规律，及对其船舶安全航行和靠泊的影响。     

三峡工程初期蓄水回水变动区涪陵河段泥沙模型试验研究

三峡工程初期蓄水运用阶段，涪陵河段处于回水变动区，该河段较之重庆河段，受水库壅水影响早，水位抬升高，泥沙淤积对航运设施的影响早。通过全沙模型试验研究，揭示了该河段的水流泥沙运动特性和河床冲淤规律，及其对船舶安全航行和靠泊的影响。     

葛洲坝水利枢纽工程的泥沙问题及其解决途径

兴建葛洲坝水利枢纽,所面临的泥沙问题,概括起来主要有四个,即:一、坝区船闸上下游引航道的泥沙淤积问题;二、粒径较粗的泥沙通过水轮机的问题;三、水库区域特别是长达一百公里的回水变动区的泥沙淤积和冲刷以及溪口滩的变化问     

回流附近的水流结构及回流淤积的试验研究

由河身突然变化引起的回流淤积是山区河流的主要淤积形式,也是长江三峡工程变动回水区的泥沙问题之一.探讨这一类型回流的形成条件、回流区及其附近的水流结构、泥沙运动及淤积规律,无论对三峡工程本身还是对其他类似的山区河流,都是很有意义的.本文以三峡工程变动回水区青岩子河段泥沙模型试验及水槽清水试验为基础,对以上问题进行了研究.     

葛洲坝水库回水变动区泥沙模型试验的理论和实践

水库回水变动区因同时具有水序与河道两重特性,泥沙在该区内有冲有淤.模拟水库回水变动区的物理模型必须保持冲刷和淤积的同时相似,这给模型设计和模型沙选择带来相当大的难度. 本文叙述的长江葛洲坝水库回水变动区模型,选用了比重为1.056的轻质塑料沙作为模型沙,并在设计上保证了其冲刷和淤积同时相似.实验结果表明,模型模拟的130km长河段的淤积总量,淤积过程及分布,淤积物级配范围以及各级流量下水库回水末端位置等均与水实际运行后5年的实测资料相符.说明模型设计和模型沙选择均是成功的.     

赣江万安水利枢纽回水变动区二维水沙模型的建立与研究

本文建立了万安水库回水变动区二维泥沙数学模型，该模型采用的是悬沙输移模式能较好地体现悬沙和床沙的交换机理，利用该模型对万安水利枢纽运用引起的水库回水变动区泥沙淤积问题及对航运的影响进行了 分析研究。     

葛洲坝枢纽下游河段河床演变分析

为研究三峡施工期及运用后,葛洲坝枢纽下游河段河床演变及水位变化对航运的影响,根据实测资料,对葛洲坝枢纽下游河段的水沙过程及河床演变、宜昌水位下降的情况进行了分析.认为近坝段经过葛洲坝施工期及正常运行期,河床已处于相对平衡.宜昌枯水位的降低主要是由于泥沙补给减少、人工采挖沙石骨料以及近坝段河床明显冲刷造成的.坝下游枯水航道问题可通过调度和工程措施途径解决.     

重庆河段整治的现场考察

重庆港是我国西南水陆交通的枢纽,重庆又是西南的重镇.处理三峡库区泥沙淤积与重庆港的关系始终是三峡水库泥沙研究的主要课题之一.为探讨三峡水库较高水位运用方案中对重庆港整治的可行性,三峡工程论证泥沙与航运专家组于1987年6月11日至14日共同组织了重庆河段联合查勘,同时交流前阶段重庆河段整治规划与模型试验成果,为下阶段在有关泥沙模型研究重庆河段整治问题提出整治范围与整治标准.通过     

三峡水库变动回水区铜锣峡河段演变研究

三峡水库铜锣峡河段泥沙模型进行了正常蓄水位160m,170m,175m及180m方案的浑水试验;该河段分别处于各种方案的变动回水区上、中、下段位置。文中综合分析了这些试验成果,认为变动回水区内各河段悬移质泥沙淤积量的多少,主要取决于汛期壅水高度,因此优化三峡水库调度是解决变动回水区航道、港口泥沙问题的重要手段之一。建库后卵石推移质主要淤积在回水末端附近和变动回水区上段,应针对不同河段特点实施整治工程。     

上游来水来沙变化及对重庆河段泥沙淤积的影响

三峡水库按175 m方案正常蓄水运行后,处于回水变动区的重庆河段将具有水库和天然河道的双重特性,随着水库运行时间的增长,该河段将呈现累积性泥沙淤积趋势.根据长江寸滩站和嘉陵江北碚站长系列水文观测资料分析,近年来三峡入库泥沙明显减少,而随着金沙江和嘉陵江上游梯级开发的逐步实施,上游大型水库拦沙效益将逐步显现,重庆河段的来沙量将进一步减少,可有效减缓重庆河段泥沙淤积速率,减少淤积总量和边滩淤积,增加三峡水库的兴利库容利用率,有利于重庆河段岸线及水资源综合利用.     

长江三峡河段的卵石推移质运动

长江三峡河段山势险峻,岸坡陡峭,河道水深流急,地形复杂多变,迄今尚缺乏卵石推移质运动的系统观测资料.本文根据近年来对三峡河段卵石推移质测验及葛洲坝枢纽回水变动区模型资料的分析,初步探讨了长江三峡河段卵石推移质运动的特征及规律。     

吉尔格勒德水库泥沙淤积形态分析与回水计算

水库泥沙淤积形态和回水计算是确定水库运行状态,研判枢纽防沙措施的重要依据.以吉尔格勒德水库为研究对象,对水库淤积的纵断面和横断面形态及淤积高程进行计算分析,确定出吉尔格勒德水库泥沙淤积为三角洲或带状淤积.计算结果表明:水库运行50年内库容损失速度变化不大,泥沙淤积对水库回水影响较小.     

水沙调节后三峡工程变动回水区洛碛-王家滩河段演变趋势

水沙条件和水库调度方式是影响三峡工程变动回水区河床演变的重要因素.长江上游正在建设的大型梯级水库群将改变三峡工程变动回水区的来水来沙条件,从而引起泥沙冲淤的变化.本文建立了三峡工程变动回水区洛碛-王家滩河段二维水沙数学模型,模拟了不同水沙条件下该河段的演变趋势.采用三峡蓄水运用后2007-2008年实测资料进行了验证,较好地模拟了天然情况下的涨水淤积过程和受三峡回水影响的累积淤积过程.采用90系列、90+上游建库水沙系列计算了洛碛-王家滩30年后的淤积量及淤积部位.计算表明,受三峡工程变动回水的影响,洛碛-王家滩河段发生累积性淤积.90+上游建库系列淤积量相当于90系列的31.8％～82.3％,主要与长江上游梯级水库拦沙有关.淤积部位主要位于岸线凹凸不平的弯沱、回流区及河道的宽浅河段,淤积后的河床岸线更趋平顺.在此基础上分析了泥沙淤积对重点浅滩上、下洛碛航道的影响.     

三峡水库提前蓄水对重庆河段泥沙淤积和浅滩演变的影响

重庆河段航运地位非常重要,三峡水库提前蓄水后,泥沙淤积可能对该河段浅滩演变及航运条件产生重要影响.本文通过平面二维水沙数学模型,对提前蓄水后重庆河段的泥沙淤积及浅滩演变进行了分析.结果表明,水库运用初中期,提前蓄水后重庆河段泥沙淤积速率明显加快,但随着水库趋于平衡,提前蓄水方案与正常调度方案泥沙累积淤积总量差别不大.提前蓄水仅改变了重庆河段的泥沙淤积速率,并没有改变各浅滩河段的淤积部位.     

葛洲坝枢纽下游河段河床演变分析

 为研究三峡施工期及运用后，葛洲坝枢纽下游河段河床演变及水位变化对航运的影响，根据实测资料，对葛洲坝枢纽下游河段的水沙过程及河床演变、宜昌水位下降的情况进行了分析。认为近坝段经过葛洲坝施工期及正常运行期，河床已处于相对平衡。宜昌枯水位的降低主要是由于泥沙补给减少、人工采挖沙石骨料以及近坝段河床明显冲刷造成的。坝下游枯水航道问题可通过调度和工程措施途径解决。     

三峡工程变动回水区泥沙淤积的试验研究

为研究三峡工程变动加水区的沁淤积，建造了长达８００ｍ 全沙试验模型。模型范围包括长江和嘉陵江约２００ｋｍ的天然河段。进行了清水、浑水验证以及蓄水位高程１７５、１８０和１５６ｍ的长系列模型试验。明确了各蓄水位方案下变动加耒区河段冲淤规律、泥沙淤积对该区航道和沿江港口的影响。为三峡工程的技术验证提供了科学依据。     

刘家峡水库变动回水区河床质泥沙粒径分布

根据刘家峡水库变动回水区的河段地形特征和历年河床质泥沙粒径级配资料,分析了变动回水区河段淤积和冲刷时,河床质泥沙中值粒径的沿程变化和历年河床质泥沙中值粒径变化过程,并指出粒径分布由粗变细的转折点在变动回水区寺沟峡峡口处.     

三峡工程变动回水区泥沙淤积的试验研究

为研究三峡工程变动回水区的泥沙淤积，建造了长达８００ｍ的全沙试验模型。模型范围包括长江和嘉陵江约２００ｋｍ的天然河段。进行了清水、浑水验证以及蓄水位高程为１７５、１８０和１５６ｍ的长系列模型试验。明确了各蓄水位方案下变动回水区河段的冲淤规律、泥沙淤积对该区航道和沿江港口的影响。为三峡工程的技术验证提供了科学依据。