三峽水庫回水變動區(qū)重慶河段泥沙淤積影響及治理

三峽回水變動區(qū)重慶城區(qū)河段的港口與航道變化是自三峽建庫論證以來就被廣泛關(guān)注的重大問題之一。此文根據(jù)大比尺物理模型試驗,分析了三峽水庫不同蓄水期重慶河段的演化趨勢和泥沙淤積對重慶港口與航道的影響。結(jié)果表明,三峽水庫按156m方案運行期,河段不受壩前水位影響,基本處于天然狀況。隨著水庫175m方案運行期的增長,河段產(chǎn)生累積性淤積,逐漸向著單一、規(guī)順、微彎和高灘深槽方向發(fā)展。此文給出了不同時段的泥沙淤積量、淤積分布、泥沙淤積的灘槽分配和淤積泥沙的粒徑分布。研究表明,泥沙淤積使得航道和港口需要整治才能保持正常運行。最后,把試驗結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,二者基本吻合。結(jié)果對重慶航道治理可提供科學(xué)依據(jù)。

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(xué)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(jìn)而對方案調(diào)整后變動回水區(qū)重點淺灘的水深變化進(jìn)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.

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(shè)的需要,我國陸續(xù)批準(zhǔn)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(guān)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。

通過河工模型試驗及概化模型試驗，對三峽水庫變動回水區(qū)泥沙沖淤規(guī)律及其對航道的影響有了清楚的認(rèn)識、在此基礎(chǔ)上，用河流動力學(xué)的基本理論分析了水庫對變動回水區(qū)的再造床過程及再造床機理，并指出再造床各個階段的航道問題．

汛限水位優(yōu)化調(diào)度在進(jìn)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(jìn)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(xué)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。

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(yán)重,將嚴(yán)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(yù)測了遠(yuǎn)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(yīng)的解決措施。

營盤河為廟林電站大壩上游左岸的一條支流,距壩址約4280m處匯入洛澤河。由于泥沙淤積,河道嚴(yán)重阻塞。通過對設(shè)計可研報告回水分析和現(xiàn)場實勘情況比較,分析水庫回水對營盤河支流泥沙淤積的影響。

三峽水利樞紐變動回水區(qū) 泥沙淤積研究的回顧 一 、日1j吾 陳子湘陳中坻 長江三峽水利樞紐工程巨大，舉世矚目 樞紐上游來水量手沛年輸沙量太(宜昌水文 站最太年輸沙量達(dá)7．5億噸)。除懸移質(zhì)泥 沙外，還有卵石和砂礫推移質(zhì)。三峽樞紐工 程為河道型水庫，庫區(qū)河道形態(tài)復(fù)雜。水庫 建成蓄水運用后，由于流速降低，水流挾沙能 力減小，泥沙將在庫區(qū)淤積；特別是建庫前期 將集中淤積在變動圓水區(qū)的中、下段到常年 回東區(qū)的上段，并隨著時間的推移逐漸向壩 前和庫尾延伸。淤積對照道和港口如重慶港 區(qū)以及對洪水位拾高的影響等問題的研究 是十舟重要而復(fù)雜的課題，是三蛺工程關(guān)鍵 陛技術(shù)問題之一．如不妥善研究對策將影啊 水簿壽命、庫區(qū)淹沒和樞紐綜合效益的充分 發(fā)揮。遵照毛主席、周總理關(guān)于三峽水庫泥 沙問題的一系列指示在長江球利委員

黑山峽河段的開發(fā)方式有大柳樹一級高壩和小觀音高壩加大柳樹低壩兩級2個開發(fā)方案。通過泥沙沖淤計算,對黑山峽河段不同開發(fā)方式的各時期調(diào)節(jié)庫容、攔沙減淤作用、蓄水造峰情況及死庫容等幾方面進(jìn)行了比較:大柳樹高壩有調(diào)節(jié)庫容大、攔沙減淤時間長、蓄水造峰作用強等優(yōu)點,黑山峽一級開發(fā)比二級開發(fā)能更大限度地發(fā)揮水庫的綜合效益。

2012年以來,金沙江下游向家壩水電站、溪洛渡水電站相繼蓄水運用,攔截了金沙江下游泥沙。為了解梯級水庫泥沙淤積情況及其攔沙作用對下游三峽水庫的影響,基于大量水沙、固定斷面觀測資料,采用輸沙法和地形法,計算分析了向家壩水電站、溪洛渡水電站2庫自運用以來的庫區(qū)泥沙淤積量及分布特征,研究了梯級水庫攔沙作用對三峽水庫的影響。結(jié)果表明:向家壩、溪洛渡庫區(qū)泥沙淤積量較小,金沙江下游梯級攔沙使得三峽入庫沙量及庫尾重點河段淤積強度均減小。研究成果對梯級水庫運行、三峽水庫運行及調(diào)度方式優(yōu)化具有十分重要的意義。

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(jìn)出庫水沙變化和泥沙淤積特性進(jìn)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(shè)計階段、"九五"、"十五"攻關(guān)階段的計算結(jié)果進(jìn)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。

一、劉家峽水庫概況劉家峽水庫由黃河干流、洮河及大夏河支流組成,水庫正常高水位1735m,相應(yīng)設(shè)計庫容57億m~3,其中黃河、大夏河、洮河庫區(qū)各占94%、4%、2%.有效庫容41.5億m~3,死水位1694m,相應(yīng)死庫容15.5億m~3.劉家峽水庫自1968年10月蓄水至1992年10月,24年全庫共淤積泥沙13.16億m~3,其中黃河干流庫區(qū)淤積12.00億m~3,洮河庫區(qū)淤積0.72億m~3,大夏河庫區(qū)淤積0.44億m~3,各庫區(qū)相應(yīng)庫容百分?jǐn)?shù),全庫占23%、黃河占22%、洮河占63%、大夏河占19.3%.

三峽水庫蓄水后,荊江河段沖刷以枯水河槽沖刷為主,對航道條件將產(chǎn)生顯著影響,其中窯監(jiān)河段近年來航道條件持續(xù)惡化。分析不同年份監(jiān)利河段洲灘形態(tài)與刪除礙航程度,認(rèn)為三峽蓄水后洲灘受到?jīng)_刷是航道條件惡化的原因之一;而通過對淺灘段橫斷面年內(nèi)變化及各年汛后退水過程中水位變化與航道水深變化對應(yīng)關(guān)系分析,初步確定了退水過程中最佳的沖刷流量區(qū)間為10000～15000m3/s,三峽蓄水導(dǎo)致退水過程加快,將導(dǎo)致汛后淺區(qū)沖刷不足,枯季礙航。

為分析白石水庫泥沙淤積影響因子并準(zhǔn)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(guān)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%。

為分析泥沙淤積對白水水庫庫容及死水位選擇的影響,對水庫來水來沙和淤積形態(tài)進(jìn)行計算分析,設(shè)計水庫淤積形態(tài),從而確定壩前淤積高程、死水位和水庫淤積后有效庫容.為了工程更安全的興利運用,采用錐體淤積形態(tài)設(shè)計.根據(jù)設(shè)計成果,白水水庫運用50a后,庫區(qū)淤積泥沙187.78萬m3,壩前淤積高程為1218m,正常蓄水位下有效庫容約1094萬m3.綜合考慮泥沙淤積、灌溉效益、庫區(qū)淹沒影響及工程投資等主要因素,確定水庫死水位為1226m,為工程規(guī)模論證提供依據(jù).

以統(tǒng)計學(xué)為基礎(chǔ),通過對歷史實測資料進(jìn)行分析,研究三峽蓄水前后沙市河段航道水位變化現(xiàn)象,找出其變化規(guī)律,可為今后長江沙市河段的航道維護(hù)管理工作提供技術(shù)支持。

·衛(wèi)生管理· 三峽水庫壩區(qū)庫底衛(wèi)生清理措施及評價 張令要　岳木生　詹發(fā)先　譚梁飛　岳金亮　王谷生　彭清華 　　　　【中圖分類號】r123.7　　【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】b　　【文章編號】100622483(2009)0620103203 　　三峽工程是國家樞紐工程,做好三峽水庫庫底衛(wèi)生清理 工作,對維護(hù)壩區(qū)人群健康,促進(jìn)國民經(jīng)濟和社會的全面發(fā) 展,具有十分重要的意義。自1996年起,國務(wù)院三峽工程建 設(shè)委員會辦公室、衛(wèi)生部和湖北省衛(wèi)生廳陸續(xù)在三峽庫區(qū)開 展了庫底衛(wèi)生清理工作。2008年三峽工程建設(shè)基本結(jié)束, 現(xiàn)將1996～2008年,三峽水庫壩區(qū)庫底衛(wèi)生清理工作進(jìn)行 系統(tǒng)分析與評價,以期推廣應(yīng)用。 1　衛(wèi)生清理方法 三峽工程于1997年開工建設(shè),同年開展一期庫底衛(wèi)生 清理;2002年開展二期庫底衛(wèi)生清理,2003年完成二期蓄 水;2005年

采用長江上游梯級水庫聯(lián)合調(diào)度泥沙數(shù)學(xué)模型,開展了溪洛渡、向家壩建庫對三峽水庫淤積影響計算研究。研究結(jié)果表明:上游溪洛渡、向家壩建庫攔沙可大幅度減少三峽水庫入庫沙量,使得三峽庫區(qū)淤積強度明顯減弱,考慮溪洛渡、向家壩建庫攔沙影響后,100年末三峽水庫入庫沙量可減少40.6%,庫區(qū)淤積體積可減少30.0%,上游溪洛渡和向家壩水庫蓄水?dāng)r沙可明顯提高三峽水庫的調(diào)節(jié)庫容和防洪庫容保留率。

應(yīng)用visualc++應(yīng)用程序、oracle9i數(shù)據(jù)庫開發(fā)了三峽水庫水文泥沙信息分析管理系統(tǒng)。系統(tǒng)能使用戶快捷地查詢到所需的水文泥沙數(shù)據(jù)及分析資料,對庫區(qū)泥沙淤積狀況快速做出分析處理,實時分析顯示水庫調(diào)度運行對泥沙沖淤演變的影響,為及時調(diào)整水庫運行方式提供依據(jù),實現(xiàn)水庫信息數(shù)字化管理,加強數(shù)據(jù)空間分析處理能力,對原始測量數(shù)據(jù)成果進(jìn)行分析處理,對所有的整編成果建立相關(guān)的索引表,提供水文泥沙查詢、檢索及表格輸出等功能。

三峽工程蓄水后,為滿足研究庫區(qū)斷面變化情況、泥沙分布規(guī)律以及工程調(diào)度等方面的需要,三峽總公司和長江委水文局對泥沙測報的準(zhǔn)確性和時效性提出了更高的要求。為克服傳統(tǒng)泥沙測驗方法時效性差、工作效率低下的缺陷,該局利用lisst-100x儀器、hach2100q濁度儀以及通信網(wǎng)絡(luò)等建立了三峽泥沙測報系統(tǒng),該系統(tǒng)的建立為三峽工程調(diào)度中心及時、全面獲取水文泥沙信息提供了保障,為三峽工程調(diào)度運行提供了依據(jù),同時也為水庫泥沙監(jiān)測報汛提供了發(fā)展方向。

本文以恒河華洲水庫工程長系列的水沙資料進(jìn)行分析，由于沙量資料僅有1958年-1992年共35年系列，為此，水沙系列采用1958年1月～1992年12月的水沙系列進(jìn)行分析計算，計算表明：恒河華洲水庫淤積形態(tài)為三角洲淤積，并得出該水庫不同運行年限的淤積量、淤積庫容曲線以及壩前淤積高程。為確定供水建筑物進(jìn)水口最低高程提供基礎(chǔ)參數(shù)，以便更合理的確定水工樞紐工程的總體布置。

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(jìn)一步加強水庫管理提供科學(xué)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。