三峡水库蓄水初期宜昌河道演变特点及趋势分析

在原型观测资料基础上,对三峡水库蓄水运行以来坝下游近坝宜昌河段河床冲淤演变特点进行了详细分析.结果表明,2003年以来,坝下游近坝宜昌河段经历了三峡水库不同的蓄水运行期,受多种因素的影响,河床冲淤变化呈现不同的演变特点,受宜昌河段冲淤影响,宜昌枯水位有时会出现下降或保持稳定不变的情况.近年来,由于坝下游长程河道冲刷带下移及宜昌以下枯水控制河段冲刷幅度加大,使宜昌枯水位又出现新一轮的下降.     

铜陵河段河道演变分析

长江下游铜陵河段为长江中下游典型的鹅头型分叉河道。通过对该河段历史与近期演变分析，尤其是对太阳洲弯道段剧烈变化过程的分析，认为目前河势的调整变化已进入到一相较为关键的时期，在现有河道平面形态下进行整治，易于河道稳定，可取得事半功倍的效果。建议尽快实施河道整治工程，以控制河势的变化。     

三峡水库蓄水后重庆河段冲淤特性研究

三峡水库蓄水对重庆河段冲淤影响的研究具有重要的科学价值和应用前景。根据水沙连续原理和重庆河段输沙特点,考虑嘉陵江汇流和水沙变化特征,导出了重庆河段泥沙淤积比的公式,分析了不同时期河段冲淤变化特点,论证了重庆河段淤积比与嘉陵江汇流比和寸滩站流量有重要关系。三峡水库蓄水初期重庆河段冲淤特点与蓄水前基本一致,具有汛期淤积、非汛期冲刷的特点。试验性蓄水以来河段冲淤特性发生变化,汛后蓄水期和汛前消落期河段有冲有淤,总体发生淤积。汛期河道有冲有淤,淤积有所减轻,甚至发生冲刷。河道采砂对重庆主城区河段冲淤产生重要影响。     

三峡水库蓄水前后窑监河段年内河床演变分析

三峡水库蓄水后,窑监河段上游的来水来沙条件发生改变,使河床发生相应调整。三峡工程不仅引起该河段年际间水沙特征变化,含沙量显著减小,年内水沙过程也发生变化,表现为蓄水期流量减少,退水过程加快。根据现有实测地形数据,对三峡水库蓄水前后2002和2007年年内监利河段河床冲淤分布、横断面变化与航道条件进行了比较,并采用资料分析、数学模型等方法对航道条件变化的原因进行了分析。研究表明:三峡水库蓄水后,监利河段年内仍遵循蓄水前"涨淤落冲"的规律;汛期淤积强度较蓄水前减弱,汛后冲刷动力也有所减小,水沙不利年份时航道条件仍呈恶化态势。     

黄河宁夏河段河道演变分析

通过对黄河宁夏河段河道演变的分析,研究了宁夏河段河道冲淤及河势变化情况。结果表明:1993—2009年,黄河宁夏段下河沿至青铜峡河段河道多年平均冲淤平衡,青铜峡至石嘴山河段河道呈淤积状态。宁夏河段河道的冲淤变化主要取决于来水来沙条件,1986年以后汛期水少沙多,泥沙全部淤积在河道主河槽内,主槽淤积萎缩,中小洪水水位明显抬高。宁夏峡谷河段及卵石河床冲淤变化及主流摆幅较小,其余河段河床冲淤变化及主流摆幅较大。河道整治工程的实施对控制河势变化有积极作用。黄河宁夏段水沙条件、河道边界条件及河床质地是影响河道演变的本质原因。     

三峡水库蓄水后荆江河段沙质推移质特征分析

为了研究三峡水库蓄水后长江中下游河道冲淤及发展趋势,采用2003～2017年实测水文资料,分析了三峡水库蓄水后荆江河段沙质推移质变化特征,并从来沙条件、断面冲淤及流速、流量变化等方面阐述了变化原因。分析结果表明:三峡水库蓄水运用后,荆江河段沙质推移质输沙量基本呈逐年减小、沿程增加趋势;推移质输沙主要集中在汛期5～10月;枝城站沙质推移质中值粒径变化复杂,沙市站沙质推移质中值粒径基本呈逐年增大趋势,监利站沙质推移质中值粒径变化不大且基本呈沿程减小趋势。沙质推移质中值粒径变化主要受断面冲淤以及流速、流量变化影响。     

三峡水库蓄水后荆江沙质河段冲淤分布特征及成因

根据实测水沙、地形资料,分析了荆江沙质河段内洪枯河槽、宽窄河段等不同部位的冲淤幅度差异,并结合观测资料讨论了河道形态调整对水沙过程的响应关系。结果表明:荆江河道泥沙冲淤强度平面分布不均,泥沙冲刷主要集中于枯水河槽,断面形态趋向窄深;宽浅河段冲刷强度大于束窄河段,河道形态沿程趋于均一化。蓄水前河道形态与水沙过程相适应,河床在不同流量下以造床流量为界发生冲淤交替,长时期水沙过程作用下河道整体冲淤平衡。蓄水后含沙量大幅减小、大洪水消减而中洪水持续时间增长是荆江沙质河段冲淤分布特征形成的主要原因。     

长江沙市河段近期河道演变分析

沙市河段是上荆江河势较为复杂的河段之一,也是航道治理的重点河段之一。根据三峡水库蓄水以来沙市河段实测地形资料以及沙市水文站的实测水文资料,从来水来沙、深泓平面、洲滩、深槽以及横断面变化等方面系统分析了沙市河段的近期河道演变特性。结果表明:(1)三峡水库蓄水后,沙市河段整体呈现冲刷的趋势,深泓平面摆动集中在分汊段,沿程洲滩冲刷萎缩,横断面冲淤时有发生,20 m深槽冲刷发展,接近贯通。(2)受到沿程护岸工程以及洲滩守护工程等的影响,该河段总体河势基本稳定,但局部河段内仍会有所调整。(3)河段尚未达到冲淤平衡,未来一段时间内,河段仍将以冲刷为主,若无人工干预,滩槽演变趋势将延续近期的变化,由此对防洪、航运等方面带来的影响值得关注。     

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.     

三峡水库蓄水前后重庆段整体水质变化分析

随着三峡水库的形成和不同水位的蓄水,水环境发生了很大的变化。通过对三峡水库重庆段2003～2009年主要代表监测断面水质监测数据的统计分析,采用单因子评价方法对蓄水前后整体水质进行评价,以各月水质类别占全年比例的变化来反映水质变化特征。结果表明：不考虑粪大肠菌群,三峡库区重庆江段总体水质良好,各个监测断面水质类别大多为Ⅲ类（含优于Ⅲ类水）,少数断面个别年月总磷、高锰酸盐指数和石油类超标较严重。干流2003~2009年Ⅲ类水质类别所占比例为58.9%~80.56％,且比重呈上升趋势,变化幅度平缓;支流2004~2009年Ⅲ类所占比例为80.3％~96.96％,年变化趋势平缓。三峡水库蓄水6 a来,库区江段总体水质呈向好趋势。     

三峡水库蓄水前后干流水质特征与变化趋势研究

为了分析三峡水库蓄水前后水质的变化情况,选取三峡水库干流5个代表断面,通过2010年现状水质调查监测结果与1998~2009年历史水质资料的比较,深入分析了三峡水库蓄水前后干流水质特征和变化趋势。研究表明：目前三峡水库干流水质良好,年度水质为Ⅲ类;蓄水前以Ⅲ类为主,蓄水后以Ⅱ~Ⅲ类为主;从水库上游至下游,沿程水质逐渐趋好;蓄水后,总磷、高锰酸盐指数、铅等是影响水质的主要因子,与蓄水前相比,其沿程降低趋势更强,水质超标污染状况有所缓解。     

溪洛渡、向家坝水库与三峡水库联合蓄水调度研究

由于溪洛渡、向家坝水库与三峡水库蓄水时间上的同步性,使三峡水库蓄水难度进一步加大,进而影响其综合效益的发挥。为满足下游地区在蓄水期对上游梯级水库下泄流量的新要求,研究金沙江溪洛渡、向家坝水库与三峡水库联合蓄水调度方案,优化梯级水库蓄水过程。在综合分析防洪、泥沙、库区、发电及供水等指标基础上,推荐梯级水库蓄水调度方案。防洪、库区淹没及泥沙淤积的影响分析表明,所提方案可进一步缓解下游地区的供水压力,对金沙江梯级水库联合蓄水调度一定实践指导意义。     

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。     

三峡水库蓄水以来水库淤积和坝下冲刷研究

为了分析三峡工程对库区及坝下长江中游河势的影响,基于实测资料,较为系统地研究了三峡水库蓄水运用以来水库泥沙淤积和坝下游河床冲刷特性。研究表明,1991年以来长江干流各站径流量变化不大,输沙量明显减小;三峡水库蓄水运用后的2003～2011年入库沙量继续大幅减少,仅为原设计值的40%,水库年均淤积泥沙1.40亿t,也仅为论证阶段的40%左右,且绝大部分淤积在常年回水区和死库容内;受上游来沙减小和三峡水库蓄水拦沙影响,坝下游输沙量大幅减小,悬移质泥沙颗粒也明显变粗,长江中游原有的冲淤相对平衡状态被打破,河床发生沿程冲刷,2002年10月至2010年10月,宜昌至湖口河段总冲刷量为9.79亿m3,河床冲淤形态转变为“滩、槽均冲”,主要冲刷发生在宜昌至城陵矶河段。     

三峡水库试验性蓄水期间水环境质量监测分析

为了分析三峡水库蓄水后的水体质量变化情况,选取水库干流全程和主要支流典型断面进行了水质监测。水库蓄水期间水质分析的结果表明：库区干流水质较好且总体稳定,但支流水质总体较差,支流回水区各断面水质以Ⅳ类为主,主要超标因子为总磷,与蓄水前相比,支流水质明显下降,大部分处于中营养或富营养状况,部分支流回水区的局部河段发生了水华。水质分析结果为针对性地制定三峡水库水环境保护措施奠定了基础。     

三峡水库运用后武汉天兴洲分汊河段演变规律及趋势

利用武汉天兴洲分汊河段的水文与地形等实测资料,分析了水沙变化条件下本河段分流区水流动力轴线、流速与含沙量分布等变化特点,阐述了本河段水沙运动与河床演变的相互作用机制,预测了本河段的演变趋势。研究结果表明本河段分流区水流动力轴线随流量增加而逐渐偏向左侧变化,其变化规律形成了左汊的有利进流条件与较长时间维持本河段分汊的河势格局,但因上游来沙的大幅度减少,右汊冲刷幅度较左汊大,有利于右汊继续维持主汊地位。     

三峡水库蓄水期综合调度需求分析

三峡水库蓄水期是水资源综合利用矛盾最为突出的时期,科学分析蓄水期综合利用需求是研究三峡水库蓄水调度方式的先决条件。以8月下旬至11月下旬作为蓄水研究阶段,从上游水库群蓄水影响、防洪、发电、航运、两湖用水和水生态及水环境等方面,系统分析了三峡水库蓄水期用水需求,为进一步优化三峡水库蓄水调度方案提供技术支撑。     

三峡库区试验性蓄水期间浮游生物群落特点研究

蓄水改变了三峡水库的水文情势,使得浮游生物密度及群落结构出现明显改变,在不同蓄水阶段呈现不同的特点。根据2009年三峡水库试验性蓄水期间分季节实地监测结果,分析了浮游动植物在不同季节、不同蓄水位以干流与支流河口的分布变化情况。结果表明：就季节变化而言,秋季浮游植物种类最多、夏季次之、冬春较少;浮游生物密度整体不高,且时空分布不均,为春夏秋冬依次递减,支流河口密度高于干流;与蓄水前相比,蓄水后浮游生物密度显著增加,但与135 m及156 m蓄水位相比,试验性蓄水期间有下降趋势。库区营养盐水平较高,对浮游生物的生长不形成限制,浮游生物分布的时空显著差异是由流量、流速及浊度造成的。