三峽135m庫水位運用初期壩前泥沙淤積分析

根據(jù)三峽工程蓄水初期2003年6月-2006年10月壩區(qū)河段實測水文及地形資料,對三峽壩區(qū)泥沙模型進行了泥沙淤積驗證,分析了模型試驗成果與原形實測資料間產(chǎn)生偏差的原因,認為三峽壩區(qū)泥沙模型的試驗結(jié)果與原型實測資料基本一致,模型的泥沙淤積規(guī)律和淤積分布與原型基本相同,定量預報具有一定精度;造成原型與模型淤積偏差的主要原因是,模型沙的相似性、模型含沙量比尺和沖淤時間比尺的適應性、模型異重流運動的相似性。在此基礎上,提出了進一步開展三峽壩區(qū)泥沙問題研究和適當調(diào)整模型部分比尺的建議。

汛限水位優(yōu)化調(diào)度在進一步充分發(fā)揮三峽水庫的綜合效益的同時必然影響水庫淤積發(fā)展過程,進而影響航運狀況。文中運用一維及二維非恒定流非均勻沙數(shù)學模型,計算分析了汛限水位優(yōu)化調(diào)度對三峽水庫泥沙淤積及航運的影響,結(jié)果表明,采用汛限水位優(yōu)化調(diào)度方案后,三峽水庫的淤積發(fā)展過程將加快,但是,在三峽水庫運行的前100年內(nèi),這種淤積差別并不大。優(yōu)化調(diào)度對各個河段淤積的影響程度不同,從絕對量來說,水庫下段受優(yōu)化調(diào)度影響最大,一度出現(xiàn)的淤積量差別是最大的;從相對量來說,水庫變動回水區(qū)下段及常年回水區(qū)上段受優(yōu)化調(diào)度的影響要明顯大于下段。從變動回水區(qū)航運情況看,優(yōu)化調(diào)度對銅鑼峽以下河段航運的影響不大,對銅鑼峽以上河段,由于受上游水庫修建及來水來沙減少造成的沖刷的影響,優(yōu)化調(diào)度的影響也并不明顯。

本文根據(jù)三峽水庫蓄水運用以來實測水文、河道地形觀測資料,對三峽水庫進出庫水沙變化和泥沙淤積特性進行了較為系統(tǒng)地分析,并將實測結(jié)果與三峽工程初步設計階段、"九五"、"十五"攻關階段的計算結(jié)果進行了對比,結(jié)果表明:2003年6月～2010年12月,三峽入庫懸移質(zhì)泥沙15.801億t,出庫懸移質(zhì)泥沙4.118億t,水庫淤積泥沙11.683億t。從淤積強度沿程分布來看,隨著壩前水位的逐漸抬高,泥沙淤積呈上延趨勢。從橫向分布來看,泥沙淤積主要集中在主槽。從縱向分布來看,庫區(qū)干流泥沙淤積以寬谷段(平均庫區(qū)水面寬大于600m)為主,占全河段總淤積量的97.4%,窄深段淤積相對較少或略有沖刷。不同階段水科院和長科院研究成果均表明,在三峽水庫運用前10年大壩至豐都河段河床淤積最明顯,由于各計算方案所采用的入庫水文邊界條件與蓄水運用后的實測水沙過程有一定的差別,引起各階段研究庫區(qū)年均淤積量較實測值偏大、近壩段的淤積強度較實測值偏小以及水庫排沙比偏大等情況出現(xiàn),但淤積量的沿程分布特性與實測值吻合較好。

三峽工程規(guī)模宏大,具有巨大的防洪、發(fā)電、航運等綜合效益,是治理和開發(fā)長江的骨干工程。涉及面極廣,影響深遠,庫尾段恰位于西南重鎮(zhèn)重慶市,其水面線變化規(guī)律及其回水末端歷來為人們所重視,正確了解其回水末端具有極其重要的戰(zhàn)略意義。本文采用2004,2005年原型觀測資料,研究了三峽水庫圍堰發(fā)電期135m蓄水位時的庫區(qū)沿程水位、水面線變化規(guī)律,初步確定了各流量級的回水末端位置。

對三峽工程運行初期下游引航道泥沙淤積機理及口門區(qū)泥沙淤積量計算方法進行了探討。研究成果表明,在下游引航道口門附近,存在豎軸回流,產(chǎn)生回流淤積,在回流以內(nèi)的港渠存在異重流,產(chǎn)生異重流淤積?？陂T區(qū)的回流泥沙淤積量與回流長度、水深、縱向平均流速、含沙量、歷時等因素有關,可采用謝鑒衡公式計算下游引航道口門區(qū)泥沙年淤積量,并對公式中涉及的回流長度等關鍵參數(shù)給定了計算方法及數(shù)值,回流泥沙淤積量計算值與實測值進行了對比,兩者較為一致。

隨著三峽工程的建成蓄水,重慶庫區(qū)的變動回水區(qū)的泥沙淤積問題,隨著運用年限的增長而日趨嚴重,將嚴重影響重慶市的航運健康快速發(fā)展。針對三峽工程初期蓄水的泥沙淤積問題,分析了淤積的成因,預測了遠景主要航道的淤積量,分析了泥沙淤積對重慶港口航道發(fā)展的影響,提出了相應的解決措施。

金沙江流域位于長江流域上游,屬橫斷山脈地區(qū)。其作為我國最大的水電基地,位于＂中國十三大水電基地規(guī)劃＂首位,是＂西電東送＂主力。根據(jù)我國經(jīng)濟建設的需要,我國陸續(xù)批準了金沙江上水電站梯級開發(fā)項目,建造一系列的水電站以滿足能源及灌溉、通航等相關需求。而隨著金沙江中下游各個電站依次建成投產(chǎn)后,金沙江下游水沙輸移出現(xiàn)了一些新的變化。

依據(jù)庫區(qū)河床橫斷面測量數(shù)據(jù),用反算法計算來沙量;通過對三角洲淤積體的分析和上游潘口水電站興建后的影響,判斷黃龍灘水庫泥沙淤積趨勢。經(jīng)分析認為,淤積泥沙不影響水庫壽命和防洪標準。

本文針對洋縣水庫泥沙淤積的現(xiàn)狀,分析了淤積產(chǎn)生的原因,探討了減淤治淤的措施。

簡要介紹了長江中游重點淺灘河段的演變現(xiàn)狀及航道中存在的礙航現(xiàn)象.結(jié)合三峽工程135m蓄水運用后水沙條件的變化,預測了長江中游航道演變趨勢及可能出現(xiàn)的礙航現(xiàn)象,并探討了應對措施

義氣河屬山區(qū)性河流,流域植被較好,河床穩(wěn)定,河底由礫石和卵石組成。團山子水庫建成后,由于改變了天然河道的泥沙輸移特性,河流中的泥沙將部分淤積在水庫中。通過對團山子水庫工程進行淤積分析認為,工程建成后,水庫泥沙淤積對工程及其運行的影響不大。為了更好的發(fā)揮工程的正常效益,建議采取在壩址設置泥沙觀測站,加強水庫上游流域水土保持、科學合理調(diào)度水庫等措施,使泥沙淤積對團山子水庫工程的影響降到最低程度。

一統(tǒng)河屬山區(qū)性河流,流域內(nèi)植被良好,河床比較穩(wěn)定,河底由淤泥和細沙及鵝卵石組成。大迫子水庫建成后,由于改變了天然河道的泥沙輸移特性,河流中的泥沙將有一部分淤積在水庫中。通過實測資料對大迫子水庫工程進行淤積分析計算認為,工程建成后,水庫泥沙淤積對工程及未來運行的影響較小。

針對三峽水庫入庫水沙條件及實際運行方式的變化,計算分析了三峽水庫蓄水方案變化對水庫泥沙運動及變動回水區(qū)航運條件造成的影響.采用一維水沙數(shù)學模型,計算了不同蓄水方案對水庫泥沙淤積情況的影響及各方案間的差別,進而對方案調(diào)整后變動回水區(qū)重點淺灘的水深變化進行了研究.結(jié)果表明,在新的水沙條件及考慮上游建庫的影響下,蓄水方案調(diào)整帶來的影響主要集中在6~11a,并隨水庫運行時間的延長而縮小,不會對變動回水區(qū)淺灘河段通航條件產(chǎn)生不利影響.

三峽工程按175m方案蓄水后,隨著水庫運行時間的增長,重慶主城區(qū)河段的泥沙淤積將成累積性增加,邊灘加高加寬,河床發(fā)生一定的演變,泥沙淤積將會對該河段的港口、航道和沿江市政基礎設施和生態(tài)環(huán)境等造成一定的負面影響。綜合各方面的研究成果,進一步加大長江上游的水土保持力度、采取建庫攔沙及蓄水攻沙、根據(jù)泥沙淤積情況規(guī)劃調(diào)整河道岸線,實施港口改造和航道整治等綜合措施,是減少重慶河段的泥沙淤積,降低其負面影響的有效途徑。

依據(jù)三峽蓄水后變動回水區(qū)的實測資料,初步分析了三峽水庫175m正常蓄水下變動回水區(qū)輸沙過程及該河段沖淤特性,揭示了航道調(diào)整的內(nèi)在機理,總結(jié)了水沙條件變化和河段沖淤規(guī)律。結(jié)果可為減少變動回水區(qū)的泥沙淤積及淤沙淺灘的治理提供科學依據(jù)。

三峽水庫按175m方案運行以后,重慶河段的泥沙淤積將成累積性增加,兩岸邊灘加高加寬,河床演變劇烈,泥沙淤積將會對重慶河段的港口、航道和沿江市政基礎設施和生態(tài)環(huán)境等造成一定負面影響。綜合各方面考慮,進一步加大長江上游的水土保持力度,采取建庫攔沙及蓄水攻沙,根據(jù)泥沙淤積情況規(guī)劃調(diào)整河道岸線,實施港口改造和航道整治等綜合措施,將成為減少重慶河段泥沙淤積的有效途徑。

著重對三峽工程下游引航道口門內(nèi)異重流淤積的形成機理、計算方法進行了探討,綜合比較了各家公式的計算成果,并與實測資料進行了對比。研究表明:下游引航道口門內(nèi)為異重流淤積,應用韓其為公式計算下游引航道口門內(nèi)含沙量沿程衰減過程和泥沙淤積量,計算值與實測值較為一致,可在下游引航道附近水文泥沙狀況已知的條件下,預估下游引航道內(nèi)的泥沙淤積量。

小浪底壩前泥沙淤積對大壩基礎滲流影響分析——分析了小浪底水庫壩前基礎滲壓計的觀測數(shù)據(jù)，結(jié)果表明水庫蓄水初期壩前泥沙快速淤積，垂直防滲效果明顯；壩前三角區(qū)淤積完成后，淤積鋪蓋對壩基的防滲效果隨庫水位的升高而減小、庫水位的降低而增加；隨著長時間的...

本文通過對新疆克孜爾水庫1953-2008年近56的年入庫懸移質(zhì)泥沙觀測資料的分析,得出結(jié)論:克孜爾水庫泥沙淤積速度過快是由于近10年來,渭干河出現(xiàn)了豐水、豐沙的水文年景過程,大洪水及特大洪水挾帶大量泥沙是造成水庫泥沙淤積嚴重的主要原因。同時介紹了克孜爾水庫目前采取的減緩水庫泥沙淤積速度的排沙措施:異重流排沙、低水位渾水排沙的運用情況。從而提出了從根本上解決水庫泥沙淤積日趨嚴重問題的有效措施是:采取人工輔助工程措施進行沖淤排沙,可使水庫長期保持一定的防洪庫容、興利庫容,以延長水庫的使用壽命。

三峽水庫開縣水位調(diào)節(jié)壩工程的興建,給流域內(nèi)洄游性魚類的繁殖帶來不利影響,為此,擬修建魚道作為溝通魚類洄游的一項重要補救措施。首先論述了國內(nèi)外現(xiàn)有魚道工程的運行效果及先進技術,并結(jié)合水位調(diào)節(jié)壩工程特點,確定采用豎縫式魚道型式。系統(tǒng)介紹了魚道設計條件擬定、魚道布置、池室設計、進口及誘魚補水設計、出口結(jié)構(gòu)、過魚觀測室設計及魚道水工模型試驗等情況,提出了較為系統(tǒng)的魚道設計方案。

汾河水庫是山西省最大的水庫,也是省城太原市最重要的供水水源。分析水庫淤積特征及原因,可以為進一步加強水庫管理提供科學依據(jù)。對汾河水庫1962~2008年淤積情況分析表明:水庫淤積量總體呈減小趨勢,汛期降水量和來水量是造成水庫淤積的主要原因,水土保持措施的實施對減小水庫淤積具有重要作用。

為分析白石水庫泥沙淤積影響因子并準確計算各因子的影響程度,定性分析了白石水庫水沙情況,獲取了泥沙淤積的主要影響因子;再依據(jù)2001～2008年白石水庫水沙資料,采用偏最小二乘法建立模型,定量計算各影響因子對水庫泥沙淤積的影響程度,采用灰色關聯(lián)度法驗證了計算結(jié)果。結(jié)果表明,影響白石水庫泥沙淤積的主要因子及其影響程度為平均流量35.26%、汛期降水量30.66%、入庫水量15.31%、出庫水量12.52%、平均輸沙率3.55%、最大流量2.65%和平均含沙量0.05%。