三峡水库变动回水区整体泥沙冲淤研究

三峡水库变动回水区泥沙冲淤对长江黄金水道的航道运行状态及其可持续发展都有着至关重要的影响。利用相应测站的水位流量输沙量数据,对三峡水库175 m蓄水后变动回水区区域水文特性进行分析,采用输沙量法,计算确定出三峡水库变动回水区所在河段泥沙冲淤现状。结果表明:江津至涪陵段由蓄水前的自然冲淤平衡状态转为蓄水后的三峡水库变动回水区的累积性淤积状态,近年来由于人工采砂活动以及来沙变化影响,2012年起至2015年三峡水库变动回水区累积性淤积量稳定在2.3亿t左右,整体淤积总量近期趋于"稳定态势"。     

金沙江溪洛渡水库变动回水区冲淤分析

依据实测资料,对比了溪洛渡水库蓄水后变动回水区各年间冲淤变化情况,分析了影响该河段冲淤演变的相关因素,并比较了溪洛渡水库与三峡水库变动回水区冲淤情况的异同。结果表明:溪洛渡水库蓄水后,受上游水沙条件及坝前水位影响,变动回水区年际间以淤积为主,年内11月至次年5月变动回水区有少量淤积或冲刷,5～6月间有较明显冲刷,6～11月淤积;空间冲淤分布规律与三峡水库变动回水区相似,均表现为上段冲刷、下段淤积,且以防洪限制水位下淤积为主,但淤积程度明显大于三峡水库变动回水区。     

三峡水库变动回水区河道演变研究

本文阐述了三峡水库变动回水区建库前后河道特性,河床演变特点和泥沙冲淤规律及其对航道和港口的影响,铜锣峡峡谷建库前后的壅水作用。并通过对已建丹江口水库变动回水区原型实测资料对比分析与建立油房沟河段实体泥沙模型,进行较长系列水文年建库后高水位条件下的验证与预报试验研究,检验了三峡水库库尾泥沙实体模型试验的精度。     

丹江口水库变动回水区冲淤特性分析

 建库后的库区河床是水库淤积重新塑造的河床,其河势不仅与冲积河道有明显不同,而且与原来的天然河道也有很大的差别,具有水库与河道的两重性。由于各年坝前最高及最低水位运用不同,因此,各年的回水变动范围也不固定,其泥沙冲淤的范围及强度也有所不同。为了了解其冲淤特性,利用丹江口水库运用36年来实测资料,通过计算分析认为：变动回水区在年内具有汛、枯期两大造床期,泥沙冲淤具有两冲一淤的周期性冲淤特点,沿程遵循由不平衡输沙至平衡输沙的冲淤规律。变动回水区的淤积是自上而下逐段发展,动平衡库段也是自上而下逐渐发展;在动平衡库段内,消落期沿程只有顺直及弯道（狭谷）2种相间的单槽河型,最终变动回水区淤积河床向着均匀形态的方向发展。     

重庆市主城区河段冲淤特性分析

重庆市主城区河段处于三峡水库变动回水区范围内,又是嘉陵江汇入长江的河段,两江相互顶托,水流条件和泥沙运动十分复杂,本文依据长江委上游水文局1961年、1992-2003年观测资料,特别是2003年全河段的观测资料,初步分析重庆主城区河段走沙过程及该河段冲淤规律,为减少变动回水区的泥沙淤积提供科学依据。     

泥沙实体模型相似性探讨

为检验三峡水库变动回水区泥沙实体模型试验研究成果的精度,根据已建丹江口水库原型观测资料和丹江口水库变动回水区库段实体模型泥沙冲淤试验成果的对比、分析研究了泥沙实体模型的相似性,对影响模型相似性的关键因素进行了探讨。研究表明,三峡水库变动回水区泥沙实体模型相似性也是较高的,模型能够预报较长期的河流泥沙冲淤和河床演变情况,试验研究成果可信。     

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。     

三峡水库重庆主城区河段走沙规律研究

通过对三峡建库前,天然条件下九龙坡、猪儿碛、金沙碛及寸滩等重点观测河段泥沙冲淤变化的分析,研究重庆主城区河段的泥沙淤积、走沙规律及其影响因素.研究成果旨在为减少三峡建库后重庆主城区河段泥沙淤积,改善港口和航道条件的三峡水库调度方案提供依据.分析认为,重庆主城区河段多年来河床稳定,年际间无明显单向性泥沙淤积和冲刷现象.每年汛初至9月中旬为泥沙淤积过程;汛末9月中旬至10月中旬为主要走沙期,可冲走大部分前期淤积泥沙;10月中旬以后冲刷总量和平均冲刷强度大幅度减小,至12月下旬达到年内冲淤基本平衡.     

三峡水库蓄水175m后重庆九龙坡河段冲淤变化

为了研究三峡水库变动回水区——重庆九龙坡河段冲淤变化,整理了该河段2009～2011年的多次河床实测地形图,分析河床演变规律。结果表明,该河段蓄水期淤积的泥沙大部分都会在次年消落期冲刷,难以形成累积性淤积。航道碍航情况多是由于卵砾石推移质淤积和卵砾石沙波造成的。研究成果为该河段的泥沙输移计算、航道整治设计等研究提供了依据。     

三峡水库蓄水后土脑子河段河床演变分析

土脑子河段位于三峡库区涪陵至丰都之间,是川江三大淤沙河段之一。三峡水库蓄水前遵循汛淤枯冲,年内基本平衡的规律。三峡水库蓄水运用后,该河段处于139~135 m蓄水阶段的变动回水区,156~145 m蓄水阶段的常年回水区。根据蓄水后2003~2007年河道观测资料,分析了该河段的冲淤量、深泓线、典型断面、洲滩等变化。结果表明,三峡水库蓄水以来,土脑子河段洲滩岸线无明显的变化,右岸深槽呈现累积性淤积态势,河型由凸岸深槽河曲逐渐向凹岸深槽河曲转变。     

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。     

三峡库区涪陵港区码头对长江涪陵段防洪的影响分析

在分析长江涪陵段的水沙特性和三峡水库蓄水前后该河段河床演变趋势的基础上,运用二维水流数学模型,分析了4种流量组合情况下在三峡水库运用前和运用50年,涪陵港区码头修建前后的水位、流速变化及其影响范围.结果表明,修建涪陵港区码头对该河段的防洪及河势变化影响不大.     

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.     

三峡水库蓄水后上下游河段水沙特性变化及影响因素分析

泥沙淤积问题是三峡工程的关键技术问题之一,关系着长江水资源的开发利用、生态环境保护、经济发展。基于2002-2016年期间,三峡水库上、下游设置的11所重要控制性水文站水文泥沙监测资料,深入系统地探讨水文泥沙参量的变化特征,进一步分析水文泥沙参量的相关性和三峡水库的冲淤特性,探究了泥沙特性变化的原因。研究结果表明:三峡水库自施工期蓄水、初期蓄水、试验性蓄水的整个过程,对三峡水库上下游河道的水沙特性影响较大。越靠近三峡大坝的河段,受三峡水库的影响越大;三峡水库抬高水位,导致上游大部分河道流速变小,河道过水断面和水动力条件发生改变,导致入库泥沙越来越少,越来越细;三峡水库上游长江干流和支流上修建的梯级电站拦蓄了大量的泥沙,年输沙量、年均含沙量、中值粒径、年输沙模数都显著降低。年径流量和输沙量、年均含沙量、年输沙模数在2004-2013年间具有较好的相关性,曲线变化规律类似,2013年后受三峡水库蓄水的影响,出现弱相关;年径流量能表征泥沙参量的变化特性;年输沙量和年均含沙量在2002-2016年间皆具有较好的相关性。2007年前三峡水库淤积量呈增长趋势,其后三峡水库泥沙淤积量逐渐降低。在水库冲淤和泥沙特性方面,汛期三峡水库水位对其影响较大;枯水期的高水位对其影响并不大。研究成果将为长江流域梯级电站和航道的规划设计、三峡水库的运行管理提供理论支撑。     

断波在朱沱—三峡坝址库区河段传播规律分析

水库群建成运行改变了河道天然洪水传播特性,主要表现在洪水传播时间明显变化。通过建立朱沱—三峡坝址库区河段水动力学模型,模拟分析了不同坝前水位、不同断波流量,以及不同最大流量持续时间条件下的洪水波传播特性,揭示了各因素对断波在该河段传播的影响规律。研究表明:影响断波在河道中传播过程的因素较为复杂,断波流量、最大流量持续时间和坝前水位均会对其传播造成一定程度影响,其中最大流量持续时间对洪水传播时间的影响最小,断波流量其次,坝前水位的影响最大。研究成果可为三峡入库洪水精确预报和三峡水库优化调度提供一定的技术支撑。     

三峡工程运用后长江中游河床调整及崩岸特点

三峡工程运用后,因入库沙量减少及上游水库群的拦沙作用,坝下游河段沙量急剧减小,长江中游河道发生沿程冲刷,2002～2015年该河段累计冲刷量已达16亿m~3,同时平滩河槽形态也发生了显著调整。为更好地掌握长江中游的河床调整特点,分析了近期长江中游水沙过程及河床冲淤情况,采用基于河段尺度的平滩河槽形态参数的统计方法,计算了长江中游各河段平均的平滩河槽形态参数;建立了这些参数与前5 a平均汛期水流冲刷强度之间的经验关系,用于反演各河段平滩河槽形态随水沙条件变化的调整过程。此外,三峡工程运用后长江中游局部河段崩岸险情频发,不仅影响河势稳定,同时危及防洪安全,因此还总结了长江中游河道崩岸的时空分布及其特点,提出了水流冲刷强度增加是导致崩岸发生的主要因素。     

三峡水库汛限水位动态控制可行性研究

应用实际观测资料,分析三峡水库水文气象预报精度和长江上游来沙量,研究三峡水库实施汛限水位动态控制的可行性.结果表明,三峡水库入库洪水1d、2d、3d预报精度均达到甲级标准;其区间流域未来24h、48 h无雨和小雨预报信息可以用于实时调度;与1961年～1970年系列相比,2003年～2009年系列各站年均来沙量减少44...     

长江黄陵庙至南津关河段河势分析

随着通航、调度及生态方面需求的提高,对葛洲坝和三峡大坝两坝间河段进行新一轮治理已迫在眉睫。根据葛洲坝工程运行以来的实测资料,对该河段30余年来的河势变化进行了分析。分析表明:葛洲坝工程运行后至1983年,两坝间河段明显淤积,其后至1998年,淤积进程趋缓;1998年以后有一定的冲刷,尤其在2003年三峡工程运行以来,两坝间河段处于累积性的冲刷状态,冲刷部位主要以深槽为主,冲刷深度较大的河段主要发生在乐天溪深槽段和南津关深槽段,河段中部较为稳定;2008年后,冲刷幅度变小,个别年份甚至有回淤。30年来,河段先淤后冲,渐趋平衡,河势较为稳定;三峡工程运行后,两坝间冲淤与三峡工程下泄沙量关系并不明显,而受汛期来水影响较大,考虑到三峡水库仍将持续进行试验性蓄水,逐渐进入正常运行期,其中小洪水调度及汛期滞洪作用都将增强,洪水流量过程的调平在所难免,因此两坝间冲刷将不易发生,小幅淤积极为可能,总的河势及深槽大小、位置将相对稳定。     

三峡水库库尾重庆主城区河段冲淤特性

重庆主城区河段是西南地区水陆交通枢纽,其河道泥沙冲淤关系到防洪、航运及码头作业等一系列问题,是三峡水库泥沙问题的重点内容之一。三峡水库175 m试验性蓄水后,该河段位于库尾段,年内水力特性显著改变,河床冲淤规律相应发生变化。依据实测水沙及河道原型观测资料,对比研究了近15 a天然状态下和三峡水库175 m水位试验性蓄水后河段的泥沙冲淤变化。结果表明:自然状态下重庆主城区河段以冲刷为主,汛后走沙、汛期淤积规律明显,且汛后为主走沙期;三峡水库175 m水位试验性蓄水后至2012年河床冲刷强度下降,主走沙期推迟至汛前消落期;2013年以来上游来沙大幅减少使得河段冲刷强度增大。研究成果可为三峡水库优化调度和重庆主城区河段的规划治理提供参考。