三峡水库运用对长江中下游干流水位影响分析

为了分析三峡水库的调洪运用对长江中下游干流水位的影响,采用成熟的预报模型对2010年7月中下旬长江上游地区发生的大洪水过程进行还原计算,分析了三峡水库的拦洪削峰作用。结果表明,洪水过程中,通过对三峡水库的合理调度,有效降低了长江中下游干流各站水位,其中宜昌-沙市河段水位降低约2.5 m,城陵矶-汉口河段水位降低约1.0 m,九江-大通河段水位降低0.3～0.5 m,沙市水位降到警戒水位以下,缓解了荆江河段和中下游干流的防洪压力,缩短了监利-汉口河段各站超警戒水位时间。     

三峡水库2009年防汛调度实践

三峡水库是长江中下游防洪的关键性控制工程。2008年三峡水库建设任务基本全面完成,汛后试验性蓄水至172.8 m。2009年汛期,长江上游发生5 a来最大洪水,8月6日寸滩站洪峰流量达55 000 m3/s。通过三峡水库调蓄,降低了长江中下游干流水位,长江干流宜昌、沙市、监利等站水位均未超过警戒水位,荆南4河接近或超过警戒水位,减轻了长江中下游特别是湖北省的防洪压力,实现了三峡水库防洪、发电等综合效益的初步发挥。     

三峡工程对“07.7”洪水调度的作用分析

2007年7月末,长江上游发生较大洪水,根据预报分析,若三峡工程不拦蓄洪水,荆江河段各站洪峰水位将超过警戒水位。为缓解荆江河段的防汛压力,决定启用三峡工程进行拦洪削峰调度。通过洪水还原计算,分析了三峡水库调度对下游河段防洪的影响。三峡水库实施防汛错峰调度后,水库最高库水位为146.10 m,拦蓄水量约10.13 亿 m3,宜昌洪峰流量为50 800 m3/s、沙市洪峰水位为42.97 m。根据洪水还原分析,此次调度削减宜昌洪峰流量约1 700 m3/s,降低宜昌及荆江河段各站洪峰水位0.3 m左右,成功完成拦洪削峰调度任务,使荆江河段各站洪峰水位基本控制在警戒水位以内。     

2010年三峡水库防洪调度与经济效益初步分析

2010年汛期,长江流域大部分地区发生大范围暴雨,长江中下游干流水位偏高,三峡水库出现入库洪峰流量70000m3/s和56000m3/s的复式洪水过程,经长江防总科学调度,三峡水库及时拦蓄了洪水,有效降低了长江中下游干流水位,沙市站水位未超警戒水位,取得了巨大的防洪等综合效益。     

2016年长江1号洪水过程中三峡水库防洪作用初步分析

自2016年7月以来,长江上游及局部地区持续强降雨,造成湖北省武汉市大面积城市内涝,汉口水位超警戒水位,一些网站和民众对三峡工程的防洪作用产生怀疑。基于长江干流若干控制性水文站的实时水文数据,分析了2016年7月上旬长江洪水的时空演变过程,并与1998年同期洪水过程作了对比。研究表明:2016年7月上旬洪水流量和水位均超过1998年同期值,三峡水库若不拦截1号洪峰部分流量(最大达19 000 m3/s),将导致汉口站7月7日洪峰水位达29.72 m,三峡水库削减汉口洪峰水位1.35 m。三峡水库对长江中下游的防洪作用由此可见。     

四方水情

正长江中下游干流及两湖水位全线退至警戒以下长江防汛抗洪工作取得阶段性重大胜利7月31日23时,鄱阳湖湖口站水位退至19.49 m,低于警戒水位0.01 m。至此,长江中下游干流及洞庭湖、鄱阳湖水位全线降至警戒水位以下,超警历时12~29 d。8月1日8时,长江中下游干流及两湖主要控制站水位低于警戒水位0.04~1.08 m,三峡水库水位152.82 m,较7月22日7时最高水位(158.50 m)低     

三峡水库蓄水后坝下游干流枯水期水位变化研究

三峡工程建成运行以来,水库清水下泄对坝下游河道造成了明显冲刷,同时枯水期水库向下游补水,提高了坝下游沿程水位与平均流量,改善了下游供水形势。根据坝下游干流沿程宜昌、枝城、沙市、螺山、汉口、大通等水文站的水位、流量、大断面等资料以及三峡水库优化调度方案,分析了三峡水库建成运行以来沿程各站枯水期水位流量关系变化,旨在定量研究三峡水库枯季补水和清水下泄对河道的冲刷作用及对三峡坝址下游沿程水位的影响。研究表明:三峡水库蓄水以来,宜昌-汉口河段各控制站在不同流量条件下,水位均有不同程度的降低;枯水期综合考虑补水和冲刷作用后,不同月份沿程各站水位有升有降。     

长江中下游主要水文站水位流量关系研究

长江中下游河道的行洪能力与防洪设计水位确定都是防洪规划、设计中的重要数据,它们都有赖于长江中下游主要控制站的水位流量关系.而受多种因素影响,非常复杂.根据长江干流沙市、螺山、汉口、湖口(八里江)、大通水文站的历年实测资料,以螺山站为重点,采用多种分析方法,对影响水位流量关系的各种因素进行了详细分析,提出了各站的水位流量关系成果,并已在防洪规划中得到应用.     

2001年长江流域干旱及成因分析

2001年，长江流域降雨总体偏少，其中长江上游基本正常，时空分布不均匀，中下游降雨明显偏少，流域大部地区干旱严重。梅雨期内，长江中下游集中性强降雨过程少、雨带不稳定，梅雨量偏少，除长江上以汉局部地区出现暴雨洪涝灾害外，长江干流和汉江来水均偏少，干流水位异常偏低。在通常出现年最高水位的7、8月份，长江干流却出现了少见的低水水情，寸滩、宜昌更出现了历史上少有的低水位。干流汉口以下各站汛期最同水位出现在6月下旬后期，干流监利以上各站汛期最高水位侧出现在9月上旬。汛期长江干流三大控制站宜昌、汉口、大通最高水位分别为50．54m（9月8日）、23．52m（6月26日）、11.86m（6月29日）。从天气气候成因方面对长江流域干旱成因进行了初步分析，探讨了气候背景变化的规律对旱涝趋势预测的重要性。     

三峡水库运行对鄱阳湖江湖水文情势的影响

三峡水库运行改变了长江中下游干流及通江湖泊的水文情势,基于实测水文资料,构建了反映长江中游复杂江湖关系的一、二维水动力数学模型,定量评估了三峡水库2009～2014年实际运行对长江与鄱阳湖江湖水文过程的影响程度。结果表明:三峡水库运行对湖口站5～10月水量交换过程影响相对较大,7～10月倒灌水量有所减少;三峡水库蓄水期长江中游干流流量减少,尤以10月最为显著,湖口站平均水位降低1.09 m,降低湖区水位效应可影响至康山;补水期长江中游干流1～3月流量增加明显,湖口站平均水位升高0.28～0.56 m,抬高湖区水位作用仅能影响到都昌附近;汛期湖口站5～6月最高水位最大抬高0.34 m,7～8月最高水位降低。研究成果可为鄱阳湖区综合治理与保护提供参考依据。     

三峡水库防洪调度对“09.8”上游洪水影响分析

针对2009年8月长江上游发生的较大洪水（简称“09.8”长江上游洪水）,为减轻荆江河段及荆南四河的防洪压力,控制三峡水库出库流量,实施削峰调度。通过还原计算,分析了防洪调度对荆江及城陵矶河段防洪的影响。结果表明,本次拦洪调度的三峡水库最高库水位达152.89 m,沙市、城陵矶水位均在设防水位以下,避免了荆江河段高洪水位,降低了防汛响应级别,减少了中下游防汛成本支出,同时增加了5.3亿kW·h的发电量,取得了较大的防洪与发电效益,是三峡水库建成以来首次大规模防洪调度的成功案例。     

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。     

三峡水库对城陵矶防洪补偿库容释放条件分析

针对三峡工程承担的防洪任务,从长江流域与洞庭湖水系洪水特性,城陵矶附近地区防洪标准及防洪补偿调度方式,分析提出了三峡水库对城陵矶防洪补偿库容的释放条件。在发生流域型大洪水的年份,因需要三峡水库长时间拦蓄洪水,动用较多防洪库容,水库将长期处于较高水位运行状态。如洞庭湖水系不发生大洪水,三峡水库对城陵矶地区防洪补偿库容就可释放。除发生流域型大洪水的年份外,7月中旬后,洞庭湖水系一般不会发生大洪水,加上洞庭湖自身具有较大的调节洪水能力,防洪安全有保障,8月1日之后有条件逐步抬升三峡水库水位至155 m运行,可提高水资源综合利用效率,也可减轻三峡水库蓄水期间蓄水对湖区水位的影响,保障湖区供水安全。研究结果对三峡水库科学调度具有指导意义。     

城陵矶防洪控制水位的探讨

长期以来城陵矶控制水位既是堤防设计水位又是蓄洪工程调度运用水位,这一直是长江中游防洪问题争论的焦点。从分析现有江湖关系条件下的长江洪水特征出发,以长江中游防洪体系既定的布局为基础,结合三峡水库的调节作用,根据模型模拟结果和实际水情,提出将堤防设计水位与蓄洪工程调度水位分开,近期莲花塘防洪设计水位采用历史最高水位35.80 m、蓄洪工程调度水位采用34.4~35.80 m为宜。     

三峡水库围堰发电期的防洪调度

按审查批准的三峡水利枢纽初步设计，围堰发电期三峡水库没有为长江中下游设置防洪库容。1998年长江大洪水后，长江中下游的防洪对三峡建设期防洪调度提出了新的要求。在围堰发电期，当长江发生大洪水、防洪形势严峻、诸多水库已非常运用的情况下，三峡水库在确保围堰安全运行的同时，利用可挖掘的防洪潜力，适度发挥滞洪错峰作用，以充分发挥三峡工程围堰发电期的综合利用效益。围堰发电期的防洪调度主要有正常调度和非常调度两种方式。启用非常调度方式是以沙市水位作为控制判定条件的。     

长江上游流域暴雨洪水相似性判别指标研究

暴雨洪水发生演化的各个阶段之间存在一定的关联性和规律性。以长江上游流域为研究对象,将暴雨洪水指标分为降雨、洪水、时间、雨洪关系、水库、形状和初始指标7大类,共67个指标。通过整理暴雨历史洪水资料,摘录暴雨洪水过程和计算暴雨洪水特征值,结合洪量相似度、洪峰相似度、形状相似度和灰色关联度4种相似性评价方法,优选出降水量、降水历时、起涨流量和洪水涨率4个指标作为相似洪水判别指标。以113场三峡入库洪水为样本进行相似性检验,基于几场典型洪水特征值寻找的历史相似洪水之间的相似度较高,确定性系数都达到了0.9以上。结果表明,降水量、降水历时、起涨流量和洪水涨率4个指标作为相似洪水判别指标,对指导实时洪水预报具有较高的参考价值。研究成果在三峡水库以上长江上游流域进行了试验应用,在寻找历史相似洪水方面具有较好的效果。     

三峡水库汛期分期洪水特征及成因研究

为协调三峡水库防洪与兴利的矛盾,提高水库综合利用效益,通过研究三峡水库以上流域汛期洪水的气候成因、暴雨洪水的时空分布规律及洪水量级的变化,确定9月15日作为主汛期和汛末期洪水分界点,并将三峡水库以上洪水汛期划分为主汛期、汛末期两个分期。进一步提出了三峡水库坝址分期设计洪水及其量值。相关成果可为三峡水库优化调度和实施提前蓄水提供关键技术支撑。     

三峡水库蓄水期长江中下游水文情势变化及对策

三峡工程于2009年8月通过正常蓄水(175m水位)验收,标志着三峡工程将进入正常运行阶段,全面发挥防洪、发电和航运等综合效益。三峡水库正常蓄水运行后,将改变长江中下游水文情势,水文情势的变化也将带来一定的次生影响。结合三峡水库2009年试验性蓄水情况,分析了三峡水库蓄水期长江中下游出现异常低水位的成因,初步揭示了三峡水库正常运行后长江中下游水文情势的变化规律,并对降低三峡蓄水对中下游的影响等相关对策问题进行了初步探讨。     

2016年长江第1号洪水预报及调度影响分析

通过分析2016长江第1号洪水的水雨情发展、洪水组成、水情预报、调度还原计算成果等,解析了该场洪水的暴雨洪水特性、预报对调度的支撑作用以及三峡水库调度对城陵矶河段水位的影响。分析表明：金沙江、乌江来水对第1号洪水起筑底作用,三峡区间洪水则为该场洪水造峰,三者最大1d洪量占三峡入库来水比率分别达26.1%,15.6%,38.1%;第1号洪水期间,水情预报为调度决策提供了长预见期、较高精度的前提支撑,78,54,30,6 h预见期的三峡入库洪峰预报误差分别仅为-20.0%,-10.0%,-4.0%,0;三峡水库在第1号洪水期间通过防洪调度将入库洪峰流量削峰38%,最大拦蓄洪量约29亿m3,削减莲花塘站洪峰水位0.39 m左右,避免了城陵矶河段出现超保证水位。