三峡水库运行后朝天门河段水流特性变化分析

在三峡工程建成蓄水背景下,本文选择长江变动回水区中段朝天门河段作为代表,根据所搜集的实测水文、泥沙资料,详细研究分析了三峡蓄水后研究河段的水流条件及泥沙输移的变化规律,旨在为该河段河势演变规律研究提供理论支持,同时也为同类河流的研究提供参考。     

荆江-洞庭湖河网泥沙数学模型研究

荆江-洞庭湖河网泥沙模型是准确描述江湖水沙输移规律的核心技术与基础.本文在河网水流三级解法基础上,借用河网水流分级解法的思想,结合汉点处沙量守恒方程与分沙模式,研究建立了荆江-洞庭湖河网非恒定泥沙模型;采用实测资料对模型进行了率定与验证,结果表明,模型能很好的反映荆江洞庭湖水沙输移规律,可用于三峡建库后坝下游水沙输移趋势预测研究.     

长江重庆主城区河段卵石推移质走沙条件研究

三峡水库175 m试验性蓄水后,长江重庆主城区河段泥沙输移发生显著改变。研究重庆主城区河段泥沙输移规律,弄清泥沙输移与三峡水库调度之间的联系,对于优化水库调度,减轻库区淤积具有重要意义。依据寸滩站长系列年卵石推移质原型观测资料,结合二维数学模型和卵石推移质起动公式,分析了重庆主城区河段卵石推移质输移特性变化及走沙条件。结果表明:三峡水库蓄水以来,重庆主城区河段卵石推移质输移量显著减少,卵石颗粒细化,走沙时间也大幅缩短;研究河段内卵石推移质起动的临界条件是三峡水库坝前水位低于157 m,上游来流量大于6 800 m~3/s,并用2016年实测资料加以验证,验证结果较好。研究表明通过三峡水库调度可以加大重庆主城区河段的泥沙输移强度,减轻该河段内的泥沙淤积。     

三峡大坝下游荆江河段悬沙浓度垂线分布研究

三峡大坝修建后,大坝下游河道水流中的泥沙输移处于严重的次饱和状态,悬移质泥沙的垂线浓度分布呈现出近底拖尾的新现象,常常造成垂线平均的不饱和参数计算值偏小,甚至出现超饱和的假象,干扰水利工程设计,需要深入分析研究。在搜集整理了三峡建坝前后1986-2013年荆江河段沙市和监利两水文站的实测悬沙垂线分布数据基础上,探讨了三峡工程坝下游河段悬移质泥沙的不饱和输沙特性。实测资料表明,三峡大坝修建后,河道次饱和状态下的细颗粒泥沙缺乏补给,不能满足扬动条件的粗颗粒泥沙在悬沙中比例增大可能是浓度分布近底出现拖尾的一个重要原因。     

三峡水库下游荆江河段推移质输沙率计算方法分析

根据荆江沙市水文站与监利水文站共380组次推移质输沙率与断面水力要素的实测资料,分析了推移质泥沙的输移特性,建立了推移质输沙率与流量之间的关系式,并利用实测资料对Engelund-Hansen和Einstein推移质输沙率公式进行了检验与修正。研究结果表明:荆江河段沙市站与监利站的实测推移质泥沙年输移量位于137~388万t之间,主要发生在汛期的5-10月,约占全年的75%,而且沙市站断面的年均输沙量小于监利站;推移质输沙率与流量的1.3511次方成正比,呈显著相关。Engelund-Hansen与Einstein公式直接用于计算荆江河段推移质输沙率均存在系统偏差,修正后的公式与实测资料吻合较好,呈高度相关,其中Einstein的修正公式相关度更高。研究成果可用于荆江河段推移质输沙量的计算与河床演变分析。     

上荆江分汊性微弯河段河床演变原因探讨

受河岸组成、人工护岸工程的控制,上荆江河道平面外形基本稳定,但分汉性微弯河段河势调整较为剧烈,影响航道条件.本文基于不同河段的河床平面形态、水沙输移特性、河床演变规律的对比分析,认识到水沙输移特性既与河床平面形态密切相关,又直接影响河床演变对水沙条件的响应模式;基于此观点,对三峡工程蓄水以来上荆江分汉性微弯河段的演变特性进行了分析,进而预测分析了三峡正常蓄水后的河床演变趋势,可供航道治理参考.     

长江上游河流泥沙输移量变化吸引子初探

本文采用非线性动力学现代理论,根据宜昌站月输沙量数据,经计算得到了长江上游河流泥沙输移量吸引子的维数和建立系统模型时描述该吸引子动态行为所需最少变量数。得出吸引子维数为2.2,最少变量数3,可作为长江上游泥沙输移运动建模的参考。表明仅从一种时间序列——月输沙量过程线,可推求其它状态变量参与河流泥沙运动系统的内在规律性。     

北江清远河段推移质运动规律初步研究

采用理论分析、变坡水槽试验与实体模型试验相结合的研究方法,针对北江清远河段推移质泥沙特性及运动特性,进行了泥沙起动及输移的水槽试验,并对泥沙的起动与输移规律进行了初步研究。根据起动试验结果,得出了反映颗粒隐蔽和暴露作用的隐暴系数表达式;根据输移试验结果分析了推移质输沙率的特性,并通过与其它公式进行比较,得到适应于该河段的推移质输沙率公式。     

河道泥沙管理中的注意事项

以往的河道规划都是以安全下泄洪水流量为目标的。除防沙区间、水库等河流泥沙输移较多的特殊情况之外， 河道内泥沙的输移， 一般在河道规划中未予考虑。随着河道整治的进展， 洪水下泄能力也逐渐提高， 但由于对泥沙输移带来的种种现象未予充分考虑， 故在控制水土流失的过程中， 防洪、兴利、环境问题越来越突出。这表明， 如果不是从河流规划阶段起就对流量和输沙量进行整体性研究， 从综合性考虑， 就不能创造一个健全的河流。文章就河道泥沙管理、今后河流治理应注意的课题进行了论述。     

三峡建库前后下荆江有效流量研究

<正>有效流量是天然河流某一时段内悬移质输沙量最大所对应的流量,可反映中、短期造床作用。根据监利水文站1991～2016年逐月流量、输沙量及悬移质级配,分析三峡建库前后流量频率及不同粒径组悬移质泥沙输移特性;运用理论分析法与分组频率法计算下荆江分组悬移质输沙量对应有效流量的大小、重现期、历时。研究成果表明:     

三峡工程蓄水运用后荆江三口分流河道冲淤变化模拟

三峡工程蓄水运用后下泄水流含沙量大为减小,下游荆江与三口分流河道将长期处于冲刷状态,对江湖关系演变和防洪影响重大。本文利用可视化一维河网水流泥沙数学模型,对三峡工程蓄水运用后荆江三口河道冲淤变化进行了模拟,对三口河道分水分沙量及冲淤变化过程进行了分析。结果表明,在典型水文系列及运用条件下,三峡水库运用后前6年藕池河及松滋河均发生冲刷。之后藕池河有所回淤,松滋河继续冲刷,至三峡水库运用40年左右冲刷达至最大。研究成果对荆江与洞庭湖区防洪决策和水资源研究等有参考意义。     

三峡水库建成后下荆江河型变化趋势的研究

三峡水库建成后，长江中下游河道将遭受长河段、长时期冲刷，河床河性会发生很大的变化。那时各河段的河型是否仍能保持，特别是最为关心的下荆江蜿蜒性河型能否维持，这对防洪和航运是非常重要的。本文在研究丹江口水库下游汉江弯曲（蜿蜒）河段的长期冲刷后的河床变形和河型是否变化以及荆江裁弯后下荆江中的蜿蜒性变化能够维持的基础上，结合三峡水库修建后的长期冲刷过程中，下荆江水沙及河床变化特点，较深入地研究了影响河型变     

三峡坝下游冲刷荆江河段演变趋势研究

本文根据河道主要特性、河段天然状态的反馈调整规律以及三峡枢纽下游冲刷一维数模计算成果，运用最小能耗率理论分析河道演变机理，预测清水下切冲刷后该河段横向变形趋势、崩岸的必然性，并提出重点防御河段。     

三峡工程运用初期荆江河段调关弯道冲淤演变试验研究

三峡水库修建后,由于水库调蓄作用,进入坝下游荆江河道的水沙过程发生了显著变化。荆江河道产生较明显的冲刷,已引起局部河段的河势调整,将在相当长时期内对两岸堤防、已建护岸工程和河道整治工程及河道的稳定产生不同程度影响,进而影响该地区的防洪、航运、生态与环境,以及河流的综合服务功能的正常发挥。采用长江防洪实体动床模型试验,研究了三峡工程运用初期不同时期荆江重点险工段调关弯道的冲淤变化过程,并在此基础上预测河势调整趋势。研究成果可为该段河道的治理和河势控制工程规划、设计等提供技术参考。     

三峡水库运行对荆江三口分流的影响评估

荆江三口作为连接洞庭湖和荆江的纽带,历来是研究洞庭湖区防洪、航运、水环境变化和水资源利用的关键点。通过建立荆江三口分流模型,将2008—2015年枝城日实测流量和相应的还原流量作为模型输入资料,计算出有、无三峡工程情况下荆江三口的分流量。探讨了三峡水库对荆江三口发流量、分流比、断流情况的影响(此影响为径流调节和河道调整的综合影响),同时分离并探讨了河道调整对荆江三口分流量变化的影响。结果表明:有三峡工程情况下,在径流调节和河道地形调整的综合影响下,汛前消落期荆江三口多年平均分流量和分流比分别增大28.17%,9.59%,断流情况基本无变化;汛期多年平均分流量减少2.11%,分流比增长0.56%,断流情况变化不大;汛末蓄水期多年平均分流量和分流比分别减少33.87%和19.84%,松滋口和太平口断流情况无明显变化,藕池口断流天数增多且断流日期提前;枯水期三口多年平均分流量增大8.60%,多年平均分流比减小2.93%,松滋口和藕池口在有三峡工程情况下每年分别平均少断流30.43,6.80 d,太平口每年平均多断流30.86 d;其中,河道地形调整使汛期荆江三口分流量增加2.73%,汛前消落期、汛末蓄水期、枯水期荆江三口分流量分别减小16.62%,3.10%,18.49%。该结果可为洞庭湖区湖泊干旱情况、水资源利用与保护及三峡水库的运行调度提供研究基础。     

用BP神经网络研究三峡工程建成后对下游河床变形的影响

为了研究三峡工程建成后水沙条件的变化对下游河床变形造成的影响,引入BP神经网络的方法。以荆江河段的石首弯道为例,运用该方法分析了河床岸线变化和河床断面变化,得到了较好的结果。说明将BP神经网络运用到三峡工程建成后对下游河床变形的影响上是可行的。     

上荆江沙市至郝穴河段近期河床演变及过洪能力分析

在大量实测河道资料基础上，分析了上荆江临江河段演变的基本规律、发展趋势及河道过洪能力，通过分析上荆江主流变化与岸滩变化的关系，深泓纵向冲淤变化和护岸段近岸河床冲淤变化，初步预测了上荆江河道发展趋势，最近还分析了荆江近期过洪能力的变化，通过分析后认为在三峡工程建成之前，荆江仍然面临着大洪水的威胁，因此必须重视河道观测工作，因势利导加强河势控制工程，改善近岸河床冲刷的现状，保障荆江地区的安全。     

三峡工程漂污物问题及其治理研究

多年以来长江漂污物问题日趋严重。这对沿江的生态环境,特别是对葛洲坝工程的发电、通航构成危害,三峡工程完建并投入运行后,危害将会进一步加剧。而已往在电厂前沿清漂或将漂污物排向下游的方法效果不甚理想。经对长江若干典型河段河势的初步考察和模型试验探索,探明了川江漂污物的特性和漂污物在三峡工程坝前河段的运行规律,认为在远离坝前的适当河段,运用水力学原理,采取挑、导、拦等简便易行的工程措施以设置聚漂区,为进     

长江三峡工程助力长江经济带可持续发展

长江三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽工程,具有巨大的防洪、发电、航运、水资源利用等综合效益。三峡工程最早于1919年由孙中山先生提出、1993年经全国人大决策兴建、2008年提前1 a基本建成,至今已安全高效运行10余年,促进了中国经济社会的可持续发展。重点论述了三峡船闸及三峡升船机等三峡通航建筑物的建设关键技术,从提升航运效率出发,对实施三峡船闸运行以及三峡工程、葛洲坝工程两坝航运联调运行的技术和管理措施进行了试验研究,讨论了三峡水库蓄水以来长江泥沙与河道的演变情况。向家坝水电工程运行期的水库航运状况验证了三峡工程蓄水运行以来航运发展的规律,揭示了水电工程与航运发展的相互促进关系。面对未来峡谷河段高水头通航建筑物的发展需求,分析了建设环保节约型及本质安全型通航设施的技术可行性。三峡水库蓄水运行以来的通航统计数据和监测资料表明:三峡工程建成运行使长江黄金水道名副其实,并将在以共抓大保护、不搞大开发为导向的长江经济带发展中发挥更加关键的作用。     

试析荆江四口建闸控制对江湖冲淤的影响

应用一维悬移质数学模型 ,对三峡工程建成后长江中下游干流和洞庭湖区冲淤变化进行了联合计算 ,在此基础上研究了荆江松滋口和藕池口的建闸调度方案对江湖冲淤和三口分流分沙的影响。结果表明 :建闸控制后 ,三口分流分沙量减少 ;松滋口减幅最大 ;长江干流河道冲淤变化较小 ;松滋口分流道淤积 ,洞庭湖区淤积量明显减少