三峡水库蓄水运用初期长江中下游河道冲淤响应

根据来自长江水利委员会的2003年三峡水库蓄水前后出(入)库水沙变化的逐日数据(2003.5.25-6.12)以及长江中下游2003年和多年平均的干支流测站数据,本文对三峡水库蓄水初期长江中下游河道冲淤响应进行了初步研究。三峡水库蓄水后,拦沙作用十分明显,仅2003年6-12月份,水库淤积泥沙即达1.24亿t。由于泥沙被水库拦截,其下游各站输沙量均降低,河道沿程普遍发生冲刷(除监利至螺山段外)。各江段冲淤响应表现不一,从宜昌至监利冲刷量逐渐减小,监利至螺山段淤积,而从螺山到大通冲刷量逐渐增大。宜昌站至大通站间长江河道2003年总冲刷量为0.798亿t,比预测值小。三峡水库蓄水运用后长江河道冲淤形势发生的变化将对长江中下游环境带来一定的影响,加强及时的监测与研究十分必要。     

三峡工程对长江中下游河道采砂影响及对策

近十几年来长江上游来沙量呈减少趋势,其中长江上游干支流建库拦沙起主导作用.上游来沙减少使长江中下游河道采砂量与沙源的供需问题更加突出.为了长江中下游河势稳定,河道采砂实行控制与管理十分必要.利用近期来水来沙变化及数学模型计算预测,分析了三峡工程建成后长江干流河道冲淤变化以及河道的来沙量、泥沙组成变化等,研究了上游来沙减少对长江中下游干流河道采砂量的影响.结合长江中下游河道稳定、防洪以及通航等因素,提出三峡工程蓄水运用初期长江中下游主要河段可采量及控制性对策措施.     

近50年来长江中游泥沙输移变化

 对1950年以来长江中游泥沙输移资料作了初步分析。分析结果表明：20世纪60年代下荆江裁弯后,三口(松滋口、太平口、藕池口)分流分沙减少,下荆江径流量和输沙量相应增加,洞庭湖泥沙淤积减少;80年代中期以后,长江中游干流及洞庭湖出口的年输沙量呈减少趋势,城陵矶至武汉河段河床由淤积转为趋向冲淤平衡三峡工程初期蓄水运用后,长江中游含沙量沿程恢复距离较长,但床沙质部分恢复距离相对较短。     

长江中下游水沙与河床冲淤变化特性研究

利用长江干、支流水文和河道地形实测资料,研究了三峡工程运用前后坝下游水沙输移特性与河湖泥沙冲淤的时空格局和变化特征。结果表明：① 三峡工程建成运行后,长江中游洪峰流量减小,中水时间延长,汛后退水时间缩短,干流输沙量大幅减少,泥沙来源发生新变化,荆江三口分流分沙量继续减少;② 长江中游干流河势总体稳定,但河床沿程纵向冲刷强度与三峡水库运用前相比明显增大,且冲刷强度和发展速度均大于原预测值;③ 荆江三口洪道由蓄水前的淤积转为冲刷;④ 洞庭湖淤积速度大为减缓,鄱阳湖受河道采砂等影响,总体由淤积转为冲刷;⑤ 长江中游河、湖泥沙冲淤格局发生调整,三峡水库蓄水前长江中游河、湖呈淤积状态,蓄水后则呈冲刷状态。      

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。     

运用三峡水库为长江中下游补充冬季淡水资源

随着人口的增加和社会经济的发展，长江中下游的需水量越来越大，长江水量丰富，但年内来水不均，枯季水量小。由于水体的污染和三峡工程汛末蓄水的影响，使长江中下游原已存在的供水问题更加严重。三峡工程汛末蓄水将减少下游河道的流量，但蓄水完成后又可向下游河道提供较原来天然情况下更大的流量。对长江中下游城镇供水，工业、农业和航运的用水需求进行了分析，并在此基础上研究了洪水资源化问题。三峡工程的科学调度可利用部分洪水，增加发电效益，向中下游提供更多的枯季水源。     

三峡工程运用后长江中下游冲淤变化

三峡工程建成运用后,改变了水库下游河道的水沙条件,坝下游河道水流输沙能力处于不饱和状态,河道将发生沿程冲刷,并可能引起河势的调整,进而可能对防洪产生一定影响.为此,采用数学模型计算与实测资料分析的手段进行了三峡工程建成后长江中下游江湖水沙变化及河道冲淤演变及其对防洪影响的初步研究.结果表明,三峡工程蓄水运用后,长江中下游河道发生大量冲刷,同流量水位降低.各河段冲刷量达到最大时,荆江河段河床平均冲深约2.0～5.3 m,槽蓄量约增加13亿m3,城陵矶至武汉河段河床平均冲深约2.5 m,槽蓄量约增加8.5亿m3;由于干流河床冲刷,荆江三口分流分沙减少,洞庭湖湖区淤积减缓,增加调蓄量约23.8亿m3;水沙过程改变、河床冲刷及局部河势调整对河道稳定及堤防、护岸工程的安全会带来一定影响,需采取相应的对策措施.     

三峡工程建成后长江中下游防洪形势及对策

三峡工程是长江流域治理开发的关键性工程。三峡工程建成后长江中下游特别是荆江防洪形势将会发生根本性的改善。但由于长江洪水范围广,峰高量大,部分地区防洪形势仍然严峻。此外,三峡工程蓄水运用后,清水下泄将引起长江中下游河道冲淤变化,导致蓄泄关系、江湖关系发生变化,对防洪产生影响。根据目前的研究成果,对三峡工程建成后长江中下游的防洪形势及对策进行了初步研究。     

三峡工程运行前后长江中游河段水质变化模拟

三峡工程运行后在枯水期增加了下泄流量,提高了长江中下游河段枯水期沿程水位与平均流量,改变了中下游河段污染物排放的水动力扩散特性,进而对河道的水质产生了一定的影响。以三峡工程运行前后武汉河段汉口站水位和流量变化为例,分析其在枯水期、汛期和蓄水期3个典型时段的水文情势变化特征,采用数值模拟方法研究河道排污口附近主要污染物指标(COD和NH3-N)的扩散特性和响应变化规律,并进一步总结分析水位和流量变化对长江中下游沿江城市排污口附近水质特征变化的影响。结果表明:三峡工程运行后,由于流量年内分布趋于均匀化,各个不同时期的污染物扩散范围总体呈现减小趋势。     

陆佑楣论三峡工程

在三峡工程全面实现二期工程蓄水、通航、发电三大目标之际，中国三峡总公司总经理陆佑楣接受记者采访，全面回顾80多年来人们对三峡工程认识的深化过程，就世人关注的三峡工程生态环境问题、水库移民问题、泥沙问题、工程理性与工程备战问题、工程质量问题、科技创新问题、工程管理问题以及三峡总公司未来前景等问题进行了系统、深入的论述。     

三峡水库蓄水对宜昌—城陵矶河段水温情势影响研究

为研究三峡水库对长江中游河道水温的影响,采用一维水温模型对宜昌至城陵矶河段1983—2013年水温进行模拟反演,分析了不同蓄水工况不同时间尺度下水温时空变化规律。结果表明:(1)三峡水库蓄水后,宜昌-城陵矶河段升温期(3—6月)降温、降温期(9—12月)升温效应明显,并伴随着水温滞迟和平坦化现象,且随蓄水位升高现象愈加显著,越靠近三峡大坝,河段水温较蓄水前变化越大。(2)坝下河段水温"滞温"、"滞冷"效应主要由三峡水库蓄水引起,水库调蓄作用下的水温变化沿程减缓。气象条件的影响对水库调蓄引起的水温变化恢复有限,三峡水库175 m蓄水期城陵矶断面仍存-2.14℃～3.40℃的水温变化。研究成果可为长江生态环境保护修复提供科学依据。     

三峡工程对嘉陵江朝天门至井口河段的影响及治理研究

本文建立水沙运动二维数学模型，通过实测水面线、流速分布及其泥沙冲淤变化过程与模型计算值进行比较，其值吻合较好。运用该数模计算了嘉陵江朝天门至井口河段在三峡工程运行八十年内的泥沙淤积情况并提出治理工程方案，预测了方案前后河段的河床演变以及港口、航道的泥沙淤积，选择出合理的治理方案。     

三峡水利枢纽工程阶段验收工作体会

2003年，三峡水利枢纽工程胜利完成了蓄水(135m水位)、双线五级船闸试通航和首批机组(2、5号)启动等阶段验收，为实现蓄水、通航、发电三大目标奠定了基础。由三建委发布的《长江三峡二期工程枢纽工程验收工作大纲》是国家专为三峡二期工程阶段验收制定的验收办法，验收工作由国务院长江三峡二期工程验收委员会主持。三峡二期工程阶段验收工作的顺利进行，为我国特大型水利水电工程的阶段验收积累了经验。     

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。     

三峡水库运行后考虑重庆主城区防洪的坝前最佳水位

根据三维数学模型计算所得的不同坝前水位和上游流量下的重庆主城区水位公式,建立三峡水库坝前水位对于重庆主城区(九龙坡—铜锣峡)河段的壅水高度公式,公式可综合反映重庆主城区壅水高度与坝前水位关系,根据公式给出考虑重庆主城区防洪的坝前最高水位和最佳水位,可为三峡水库坝前水位调度提供参考。     

引江补汉工程引江规模初步分析

引江补汉工程是南水北调中线工程的后续工程,其引水规模的确定涉及到长江三峡水库水源区、汉江流域以及中线工程受水区等,具有分析范围广、影响因素多、边界条件复杂等特点。在预测中线工程受水区2030年水平年需水量的基础上,构建了长江三峡水库、丹江口水库以及中线工程受水区的水资源联合调度模型,通过长系列水资源联合调节计算的方式来确定引江补汉工程的引水规模,并对各个方案的引水效果进行初步分析。分析过程中所采用的方法和思路可为其他调水工程的规模论证提供参考。     

三峡工程与两湖河川径流丰枯遭遇研究

基于多种常用的统计技术对三峡工程坝址控制站与两湖入湖控制站天然径流序列进行趋势诊断,识别了其变化趋势;采用多种拟合精度评价方法,从构建的多种边缘分布和Copula联合分布模型中优选出拟合精度较高的模型,计算分析三峡工程与两湖天然径流量丰枯遭遇概率及其变化规律。研究表明:三峡工程坝址控制站径流量呈现不显著下降趋势,两湖入湖控制站径流量呈现不显著增大趋势;三峡工程与鄱阳湖丰枯遭遇概率较洞庭湖略大,全年期三峡工程与洞庭湖、鄱阳湖遭遇同丰同枯概率较汛期、非汛期要大,同丰概率分别为42.10%和44.71%,同枯概率分别为11.74%和16.62%。研究成果可为三峡水库供水调度研究提供理论参考。     

三峡电站日调节对下游河道水面比降的影响

根据水电站日调节波的特性，运用一维恒定流和非恒定流泥沙数学模型，分别计算了河道涨落水过程的水面线，在此基础上，用恒定流泥沙数学模型计算了三峡水库建库前后，其下游宜昌～沙市河段的水面线．并结合三峡和葛洲坝两电站联合运行的实际情况，研究了调节方案对三峡水库下游河道水面比降的影响。