葛洲坝下游胭脂坝河床护底工程效果分析

自葛洲坝工程动工及运行以来,坝下游河段冲刷下切,致使宜昌枯水位逐步下降,因此,必须对河床实施工程保护,以遏制宜昌枯水位进一步下降。简要介绍了护底工程结构、工程布置及施工情况。结合实测数据和计算成果,分析了护底区域河床演变、糙率、水位的变化。结果表明,护底工程对河床有较好的保护效果,对遏制宜昌枯水位的下降亦有一定的作用。     

宜昌至杨家脑河段滩槽演变对宜昌枯水位的影响

在原型观测资料基础上对葛洲坝水利枢纽下游宜昌至杨家脑长河槽内滩槽演变与宜昌枯水位的相关关系进行了系统研究。结果表明,枯水位受控于长河槽内沿程滩槽演变,尤其是控制节点河段洲滩的萎缩、深槽的下切,是引起宜昌枯水位下降的直接原因。宜昌枯水位下降易导致枯水期葛洲坝三江航道航深不足,造成通航问题,在此情况下对坝下游河段实施滩、槽工程治理非常必要。结合已实施的滩、槽防护工程的实践,分析防护工程对滩、槽的保护作用,并提出对坝下游沿程控制节点河段应尽快实施防护工程的建议。     

葛洲坝下游沿程节点演变对宜昌枯水位影响研究

采用原型观测调查和数学模型计算相结合,分析了葛洲坝下游宜昌至杨家脑河段的节点河床演变情况,计算研究了各节点演变对宜昌枯水位产生的控制作用,为坝下河道整治及水库调度提供了科学依据.     

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.     

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.     

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。     

荆江沙质河床减缓冲刷的节点整治措施研究

受气候变化和上游建库等人类活动影响,荆江河段来沙减少,河床发生显著冲刷,引起枯水位下降和荆江三口分流减少。为缓解河床冲刷带来的不利影响,首先分析确定了荆江沙质河床的可控河段,然后提出了护底带与局部潜坝相结合的节点整治措施。数学模型计算表明,整治工程实施20 a后,荆江沙质河段总冲刷量可减少15%左右,枯水位下降值可减小0.2~0.8 m,而洪水位壅高值在0.1 m内。综合分析认为,整治工程对于减缓河床冲刷与枯水位下降具有一定效果,同时对河势稳定、防洪等影响不大。     

汉江兴隆水利枢纽下游近坝段水位下降成因及防治对策

汉江兴隆水利枢纽2013年运用以来,坝下游近坝段中、枯水期水位较建坝前发生了不同程度的下降,到2018年枯水位最大下降1.67 m,造成船闸闸槛水深不足,影响船舶顺利过闸。基于对该河段实测水文、地质、河床地形资料分析,对坝下游近坝段水位下降的原因和防治措施进行了研究。结果表明:枢纽的清水下泄和河床床沙易被冲动,使河床平滩河槽冲刷下切和展宽,是造成坝下游中、枯水期水位下降的主要原因。为此,提出了对坝下游近坝段平滩河槽进行护底、修筑潜坝等工程措施来防治河床冲刷并适当抬升河道枯水位,同时建议尽快修建引江补汉工程增加汉江中下游枯水期来水流量,从根本上解决船舶过闸问题和坝下游河道中、枯水期水位下降带来的不利影响。     

三峡水库运行初期坝下近坝段河道冲刷对河床糙率影响分析

三峡工程蓄水运行后,坝下河段出现较为剧烈的冲刷,但宜昌枯水位并未出现预期的大幅度下降.研究表明,宜昌枯水位稳定的主要原因之一是河床糙率增大.根据实测水文河道资料,分析了三峡水库运行初期坝下近坝段河道冲刷对河床糙率的影响,并进一步估算了河床糙率变化对宜昌枯水位的影响程度,认为河床粗化对宜昌枯水位下降有明显的补偿作用.     

三峡坝下游河道造床流量与水流挟沙力的变化

通过对三峡水库蓄水前后坝下游水沙条件代表站--宜昌水文站的资料进行统计,分析了三峡水库蓄水前后坝下游河道造床流量的变化,并结合水力学计算对水流挟沙能力进行估算,简要分析了坝下游河道水流挟沙能力沿程的变化情况。分析认为三峡水库蓄水后引起的坝下游第一、第二造床流量变化和水流挟沙能力变化反映了坝下游河床以纵向冲刷为主的发展趋势;三峡蓄水前后同流量级条件下沿程水流挟沙能力的变化反映了三峡蓄水以来坝下游河段以中低水冲刷为主、中枯水位下降相对明显及河床沿程变化受节点控制的客观事实。     

三峡下游沙卵石河段纵剖面形态对枯水位影响

采用近期河床地形及枯水位资料,分析计算了三峡下游沙卵石河段纵剖面形态对沿程枯水位的影响.结果表明：芦家河浅滩是河段内主要控制性河段,对抑制宜昌水位下降起着关键性的作用;下游枝江浅滩、江口浅滩对枝城以上河段枯水位直接控制作用甚小,但对芦家河以下的水面比降影响很大.在将来冲刷过程中,经过江口、枝江、芦家河三个控制性浅滩河段的缓冲作用,陈二口以上段的水位不致发生大的变化,但下游枝江、江口浅滩段水面陡坎可能加剧.     

三峡坝下游河道造床流量与水流挟沙力的变化简

 通过对三峡水库蓄水前后坝下游水沙条件代表站——宜昌水文站的资料进行统计,分析了三峡水库蓄水前后坝下游河道造床流量的变化,并结合水力学计算对水流挟沙能力进行估算,简要分析了坝下游河道水流挟沙能力沿程的变化情况。分析认为三峡水库蓄水后引起的坝下游第一、第二造床流量变化和水流挟沙能力变化反映了坝下游河床以纵向冲刷为主的发展趋势;三峡蓄水前后同流量级条件下沿程水流挟沙能力的变化反映了三峡蓄水以来坝下游河段以中低水冲刷为主、中枯水位下降相对明显及河床沿程变化受节点控制的客观事实。     

三峡水库下游近坝沙卵石河段演变规律研究

经过比较三峡水库蓄水后宜昌至大布街河段河床演变预测成果与实际观测数据之间的差异,分析了形成这种差异的原因。结果显示：陈二口以上的河床冲刷,是导致宜昌枯水位下降的主要原因;大布街以下沙质河床的冲刷,虽对陈二口以上河段枯水位影响较小,但却是造成芦家河水道枯期坡陡流急现象的主要原因。以往研究成果与三峡蓄水后实测数据存在差异的主要原因是,预测研究中对芦家河水道河床组成的模拟准确性不够、忽略了沿程冲刷不均匀分布的特性等。     

水道地形观测误差分析及改进措施

水库建成后,水库淤积及坝下游冲刷是重点研究的内容。水道地形资料是分析研究水库淤积及坝下游河床冲淤演变的重要依据。通过水道地形观测误差来源及实测数据分析,提出了测深仪选型、等精度观测等改进措施,并在三峡水库淤积及坝下游荆江河段河床冲刷演变观测中得到成功应用。     

三峡工程蓄水运用后长江中游河道演变初步研究

三峡工程是长江流域治理开发的关键性工程。本文在分析三峡工程蓄水运用以来坝下游水沙特性变化的基础上,采用长江中游宜昌至湖口多年的实测地形资料,对建库前后该河段的泥沙冲淤变化及河势演变特点进行了深入的探讨。研究表明:三峡工程蓄水运用以来,坝下游输沙量大幅减小,荆江三口分流分沙特性尚未发生明显变化,长江与洞庭湖的关系进一步调整;坝下游河势总体稳定,但河床冲刷强度加剧,并由蓄水前的冲槽淤滩转变为滩槽均冲。宜昌至枝城河段河床纵向冲刷明显、洲滩面积萎缩、床沙明显粗化;荆江河床冲刷下切,河床形态逐渐向窄深形式发展;城陵矶至湖口河段部分弯道段主泓横向摆动、凹岸崩塌,分汊段主泓摆动不定,滩槽冲淤交替仍较为频繁。     

三峡水库蓄水后宜昌枯水位的时变特征及成因

三峡水库蓄水后,葛洲坝枢纽下游近坝河段内枝城枯水位降幅较小,但宜昌及宜都等位置枯水位降幅较大,且随时间变化显示出非均匀下降的特征。为揭示该现象成因,依据宜昌至枝城河段内枯水位、地形、河床组成等实测资料分析了各因素的时变特征,并采用分离变量法计算分析了枯水位非均匀下降的机理。结果表明:宜昌枯水位在2008年前降幅小且下降速度慢,2008年以后降幅增大且下降速度加快;宜都至枝城区间冲刷是引起宜昌枯水位下降的主导因素,宜都以上河床变形、枝城水位下降为次要因素;宜都以上河床粗化引起阻力调整,是导致2008年前宜昌枯水位降幅小的主要原因;2012年后,宜昌至枝城段河床变形和阻力调整余地都已不大,未来宜昌枯水位稳定性主要取决于枝城水位变幅。     

丹江口水库运行后下游河道冲刷特性分析

 丹江口水库的修建改变了原来的来水来沙特性,对水库下游河床造成了不同程度的冲刷。加高后的丹江口大坝为南水北调中线水源工程。工程运用后必将对丹江口水库大坝下游河床、水资源供给及生态环境等方面都将产生影响,为了与工程运用后作一对比,2005年对丹江口水库坝下游丹江口至碾盘山河段进行了一次1/10 000水道地形测量。从历年观测资料看,从丹江口至碾盘山河段即汉江中游各河段河床出现了大量的、不同程序的冲刷,经分析计算得出,坝下游河段冲刷强度随时间及距坝里程的不同而发生变化,并且与来水量密切相关。     

宜昌站枯水位变化趋势分析

以三峡工程初步设计确定的葛洲坝下游庙咀站最低通航水位为基准,较系统地分析了宜昌站1890年以来年最低水位、1973年至今枯水期同流量条件下水位变化情况等资料。结合宜昌至枝城下游河道冲淤变化成因等对宜昌站枯水位的影响程度和关系,以及下荆江系统裁弯、葛洲坝工程修建和三峡工程运用等不同时期的年最低水位变化趋势等成果,对未来宜昌站枯水期同流量下枯水位变化趋势进行了类比分析和预测,提出了预测结论和应对策略。指出应加强下游河道治理,控制枯水位进一步下降,而目前工作的重点则是控制枝城至马家店河段水位下降对宜昌站水位的带动作用。     

边界条件对三峡坝下游河床演变影响

河流发育和河床演变受多种因素的影响,其中边界条件是重要的因素之一.根据已有河床组成、地质钻孔成果,阐述了三峡坝下游河道边界条件,总结了三峡坝下游河段河床演变特点,分析不同的边界条件对坝下游河床演变的影响.分析表明,基岩质或硬土石质河岸边界对河床剧烈演变起制约作用;砂-土二元边界河岸抗冲性很差,对河床演变的约束力较弱,主要体现在下荆江;粘性土质河岸对弯道的发展起重要的抑制作用;护岸及河控工程很大程度上抑制了河床横向变形,但易造成河床的纵向较剧烈变化.     

三峡工程坝下游河道冲刷研究进展综述

综述１９９６～１９９７年三峡工程坝下游河道冲刷研究的进展。三峡工程施工期和运用后，宜昌枯水位降低对葛洲坝船闸运用的不利影响，可采取局部整治工程等综合措施解决。对三峡建坝后宜昌至大通河段冲刷深度、江口镇上下游的浅滩、荆江河势和三口分流的可能变化，提出了定性和定量估计，具体整治工程方案尚待下阶段研究。