葛洲坝三江航道船闸运用期泥沙冲淤规律初析

本文根据长江葛洲坝三江航道船闸运用四年的实测水沙条件和泥沙冲淤资料,初步分析了船闸引航道泥沙淤积机理和防淤、冲淤效果以及长江输沙量与三江航道淤积量的关系.初步论证用船闸引航道泄洪会造成严重淤积,而且泄洪所引起的回流淤积,冲沙时很难冲走,对通航影响很大,应尽量少用或不用船闸引航道泄洪.为减少回流淤积,在枢纽总体布置时,应尽量避免在引航道内有形成回流的边界条件.     

葛洲坝枢纽“三江冲沙”泥沙沿程传播的初步分析

葛洲坝枢纽三江航道采用“静水通航,动水冲沙”方案,对防止三江航道的泥沙淤积、维护三江航道的正常运转,是一个很有成效的工程方案。实践证明,该方案已取得通航、排淤、泄洪预期的三种效果。1981年三江开始开闸冲沙,两次共冲去泥沙253万立米;1982年三江又两次开闸共冲去泥沙203万立米。基本上保证了三江上、下航道泥沙不至于积累而发生碍航情况。那么,这些被冲刷下来的泥沙,在坝下游的情况又怎样?本文主要根据三江冲沙在坝下游河段的沿程观测资料,对冲刷的泥沙在坝下游的传播情况,作一点初步的分析并提点看法。     

葛洲坝水利枢纽运行期间的泥沙问题

本文首先简要回顾了葛洲坝水利枢纽泥沙问题的研完成果,并对葛洲坝工程运行期的泥沙问题进行了总结。葛洲坝枢纽建成后,库区内的比降和流速显著减小,目前库区冲淤已基本平衡;库区航道得到显著改善;坝区的淤积量有逐年减少的趋势;三江航道的水流条件良好;二江电厂引水防沙情况良好,机组叶片磨损轻微。从大江电厂的初步运行和大江航道试运行情况看,电站的底孔排沙效果良好,不需常年运用即可保持“门前清”;大江航道的冲沙效果良好,除下游引航道口门外的横波对船舶有一定影响外,其它处的水流条件均能满足航行要求。本文还对葛洲坝水利枢纽船闸泄水所形成的往复式不恒定流、大江下游引航道口门外的横波和回淤速率以及枢纽下游水位降低等新出现的泥沙问题进行了分析。工程的运用实践和研究表明:坝区、库区出现的泥沙问题与前期研究成果基本上是一致的;解决泥沙问题的途径和措施是有效的;个别新出现的泥沙问题,通过运行期的观测试验研究是可以解决的。     

葛洲坝工程三江航道“动水冲沙”的效果

 葛洲坝工程三江航道运用以来,采用“静水通航,动水冲沙”措施,较好地解决了航道的通航水流条件和泥沙淤积问题。本文根据几年来冲沙实践中搜集的原型资料,归纳分析了通航水力学条件及泥沙冲淤规律,阐述了“动水冲沙”在长江水沙特性条件下,运用合理的工程布置,选定有利的冲沙时机、流量和历时,获得了较好的冲沙效果。     

三峡临时船闸改建冲沙闸水力设计

三峡临时船闸在工程施工期间承担临时通航任务,二期工程末,临时船闸完成通航任务后,再改建成冲沙闸,以解决通航建筑物上、下游航道的泥沙淤积问题.临时船闸改建成2孔5.5 m×9.6 m(宽×高)的冲沙闸,在库水位145 m时的泄流能力为2 458 m 3/s,可基本满足上、下游引航道冲沙的要求,必要时辅以机械松动冲淤.着重介绍了临时船闸改建冲沙闸,并利用临时船闸宽24 m、长280 m的闸室段布置底流消能工的高水头底流消能方式的水力设计.     

从葛洲坝三江航道运用泥沙实测成果论三峡船闸引航道泥沙问题

本文根据葛洲坝三江航道运用泥沙实测成果,论证三峡船闸引航道存在严重泥沙淤积问题,应布置防淤、冲淤设施.     

长江口深水航道(一、二期工程)回淤变化

利用长江口深水航道回淤资料,研究了北槽航道回淤的时空变化特征及其对流域来水来沙、河槽地形的关系.长江口深水航道治理一、二期工程实施后,北槽航道年淤积强度明显下降,工程治理效果得以显现.从空间上看,一、二期工程航道回淤的峰值位置和重心位置经历了下移和上提的过程.从时间上看,一、二期工程后北槽航道回淤年内呈现洪季多淤、枯季少淤;洪季淤积位置下移,枯季淤积位置上提的变化特点,季节性上、下移动约7～11km.深水航道淤积的泥沙来源有多种,仅流域悬沙输沙量减小并不能明显降低深水航道的回淤量.     

三峡工程大江及明渠截流期间坝区河演分析

三峡工程1997年大江截流和2002年导流明渠截流,均引起了坝区河势及水流泥沙条件的改变.依据两次截流间(1997～2002年)的河床演变原型观测资料,分析了三峡坝区来水来沙、河势及河床冲淤变化情况.三峡工程坝区河段在两次截流期间,冲淤变化较大.1998年大洪水冲刷坝区河床泥沙达1 413.7万m3.之后的1999～2002年,坝区河床一直处于回淤状态,4 a总计淤积了1 046.14万m3,仍未达到大江截流前的冲淤平衡状况.     

葛洲坝水利枢纽一期工程运用三年航道泥沙分析

葛洲坝水利枢纽一期工程正式投入运用是从1981年6月5日开始的,已经历了三个水文年。三江航道泥沙淤积对通航影响如何,国内外泥沙研究专家均十分关心。实践证明,航道通航运用比较成功。大量原型观测表明,航道泥沙淤积以及航道冲沙运用效果,原型与模型相比较基本一致。     

葛洲坝三江航道设计中的几个问题

葛洲坝水利枢纽布置了三江、大江两线航道。三江航道在第一期施工期内建成,大江截流后,上游水位抬高到58米高程时开始通航。在第二期施工内,为长江水运进出川江的唯一通道。大江航道建成后,三江航道仍是主航线,故三江航道对长江的水运至为重要。三江航道设计中涉及的技术问题很多,本文只简介下列几个问题:线路位置的选择,航道的防淤和冲淤问题,航道口门区通航条件问题和对黄柏河的水沙控制问题。     

静水通航 动水冲沙——解决葛洲坝工程通航问题的基本途径

葛洲坝工程的通航建筑物规模较大,技术复杂。建坝后,枢纽水头低,库容小,仍然保持着原天然河道的特性。因此,在通航建筑物设计中,遇到最突出的问题,就是枢纽上下游航道的泥沙淤积和复杂的水流条件。为了解决这两个问题,保证长江航运安全畅通,经过反复调查和科学试验,决定采用人工防淤堤、冲沙闸及其他辅助工程措施,以“静水通航,动水冲沙”的办法,作为解决葛洲坝工程坝区引航道的泥沙淤积和改善通航水流条件的基本途径。通过几年来的泥沙、水工、船模等试验结果表明,采用这些措施建成的葛洲坝一期工程的三江航道,是一条通航条件良好的静水人工航渠。航道的泥沙淤积问题,基本得到解决。     

黄河下游河道冲淤分布模式及冲淤特征

为揭示黄河下游河道的沿程冲淤分布模式及分布特征,对黄河下游1952—2021年间共70年的河段实测冲淤量数据进行了系列统计分析。研究表明：(1)黄河下游河道存在7种沿程冲淤分布模式,其中全线冲刷、全线淤积、上冲下淤、上淤下冲等4种为基本模式。上淤下冲模式的冲淤临界位置在孙口附近,上冲下淤模式的冲淤临界位置在游荡性河段。各模式对河道整体冲淤的贡献率存在较大差异,两边冲中间淤模式对冲刷量的贡献率最大,全线淤积模式对淤积量的贡献率最大;(2)1952年以来,黄河下游河道沿程冲淤分布模式的变化过程可分为1952—1959年、1960—1985年、1986—1999年、2000年后共4个阶段;(3)各河段冲淤量大小以0点为中心近似呈偏态分布,冲淤量在多年尺度下具有沿程减小的趋势性特征以及“冲久必淤、淤久必冲”的周期性特征;(4)各河段整体冲淤发生年数差别不大,反映了河道冲淤的平衡趋向性;70年内淤积于黄河下游河床底部的泥沙有一半左右被冲走,花园口到孙口河段的累计冲淤量接近下游总冲淤量的8成,孙口以下河段很小;(5)全线冲刷模式为小浪底水库运用后下游河道的主要冲淤模式,小花段前期淤积的泥沙基本被冲完,夹高段、高孙段及孙艾段仅冲走了前期淤积泥沙的二到三成。研究结果总结了黄河下游河道的沿程冲淤分布模式,分析了冲淤分布特征,有助于深化对下游河道冲淤现象的整体认识。     

葛洲坝航道运行以来水流泥沙特性浅析

依据葛洲坝工程运行１０余年来的原型观测资料，阐述了大江与三江两航道成功地采用“静水道航，动水冲沙”辅以机械清淤的方式，解决船闸两航道的航行水流和泥沙问题。并对两航道的水流条件，冲淤规律，影响航道淤积的原因，过流冲沙，拉沙效果及影响拉沙效果的主要因素，下航道枯季走沙现象及两航道存在的差异等方面进行了分析，得出一些初步的认识，可为今后两航道进一步解决存在或出现新的问题提供资料依据。     

我国水库泥沙淤积研究综述

我国江河大多泥沙量大,所建水库淤积严重,由此带来了一系列问题:库容损失影响水库效益的发挥;淤积上延影响上游地区的生态环境;水库变动回水区的冲淤对航运带来不利影响;坝前泥沙淤积影响枢纽的安全运行;水库下泄清水对下游河道河床的冲刷以及附着在泥沙上的污染物对水库水质的影响等。本文对我国水库泥沙淤积研究的状况和成果进行了全面的综述。内容包括水库淤积观测资料和分析、悬移质不平衡输沙理论、水库异重流、高含沙水流、水库淤积形态、水库排沙及运行方式、变动回水区的冲淤、下游河道的冲淤变形,以及水库淤积数学模型等方面的研究成果和进展情况。     

长江葛洲坝水利枢纽坝区河势问题的试验研究

本文是葛洲坝水利枢纽南京泥沙模型河势试验的总结。试验表明,建坝后所形成的河势是典型弯道,而大江航道和电站处于弯道的凸岸,泥沙淤积严重。为了解决这个问题,试验了双槽方案和单槽方案,而前者优于后者。在单槽已定的情况下,除了大江在总流量35,000米~3/秒时敞泄以外,在大江电站右侧设置泄水闸,使大江分流比保持50%左右,就能较好地解决大江航道、电站的淤积和减少粗沙通过机组,并能改善大江下游航道水流条件和降低大江电站下游尾水位。文中提出了低水头径流枢纽河势的规划原则。     

三门峡水库不同运用时期下游河道不同粒径泥沙的冲淤调整趋势

通过分析黄河下游河道的实测水沙资料，对三门峡水库不同运用时间下游河道不同粒径泥沙的冲淤调整进行了分析，比较，得出了近３０年下游河道不同粒径泥沙的冲淤调整趋势，即淤积有，较大幅度地减少，其中汛期淤积量减少非汛期河道由淤积状态转变为冲刷状态；在滞洪排沙运用条件下，出现以粗泥沙为主的淤积；在蓄清排浑运用条件下，由于来水来沙减少，河道淤积明显减少。     

广州港深水出海航道伶仃航段回淤规律分析

根据实测资料分析了广州港出海航道泥沙冲淤时空变化以及伶仃航道的回淤原因,运用数学模型对伶仃航道不同开挖尺度方案回淤量进行预测.结果表明,航道的平均淤强随开挖深度的增加而增大.回淤量除与平均淤强有关外,还与开挖深度、宽度有关,不同方案的年回淤量在274～690万m3之间.     

韩国京仁阿拉航道泥沙技术咨询

首先从航道泥沙淤积原因、减少航道淤积措施、泥沙原型观测方法、流域泥沙疏导措施、三峡工程泥沙研究等5个方面总结了中国水利枢纽工程航道泥沙治理的技术、研究与实践。指出了韩国京仁阿拉航道4个关键泥沙问题:流域产沙输沙估算与观测,航道输沙能力复核与泥沙监测,渠首防沙工程与非工程措施,航道泥沙疏浚与回淤评估。最后提出了京仁阿拉航道泥沙观测、治理与研究一揽子建议。     

湘江湘潭-濠河口河段河道演变特点分析

针对近年来湘江下游枯水期水位过低,洪水期水位较高,下游人为因素不断影响湘江河道的通航条件,本文从不同方面综合分析了湘潭-濠河口河段河床冲淤演变的特点.通过同流量水位变化分析各河段冲淤变化,研究表明湘江总体具有大水淤积、小水冲刷的特点;依据河段中江心洲冲淤变化,得到湘潭-濠河口河段冲淤变化特点,进一步指出不同河段冲刷淤积的原因.     

黄河中下游大型水库对下游河道的减淤作用

本文采用泥沙数学模型分别对小浪底水库单独运用以及小浪底与古贤水库联合运用的20个可能运行方案条件下,黄河下游河道的冲淤过程和发展趋势进行了计算研究。结果表明,在黄河上修建大型水利枢纽工程对减轻黄河下游河道淤积,遏制河床抬升具有明显作用。结合三门峡水库运用以来的实测资料,分析了大型水利枢纽工程运用与下游河道演变的内在规律,建立了小浪底水库出库水沙与下游河道泥沙冲淤的量化关系,给出了维持下游河道冲淤平衡的临界条件,为通过大型水利枢纽工程运用来减轻黄河下游河道泥沙淤积提供科学依据。