三峽水庫175m試驗(yàn)性蓄水過程水文泥沙分析

2013年11月11日14：00，三峽水庫水位達(dá)到175．0m，入庫流量7600m3／s，出庫流量5390m3／s，蓄水量393億m3，標(biāo)志著2013年三峽水庫175試驗(yàn)性蓄水任務(wù)圓滿完成，三峽水庫連續(xù)第4年實(shí)現(xiàn)汛后蓄水目標(biāo)。工程將全面發(fā)揮防洪、供水、發(fā)電、航運(yùn)等綜合效益，也為三峽水庫轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行期積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

采用深度平均二維非恒定流數(shù)值模型模擬了175m水位川維廠排污口附近的流場(chǎng)和濃度場(chǎng),利用tecplot軟件繪制了其排污口污染帶分布圖,并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了預(yù)警分析。結(jié)果表明,蓄水后川維廠排污口附近的河道變寬,水深加大,流速由天然狀況下的1.5m/s陡降至0.2m/s。受河道地形的影響,在川維廠排污口附近及其上游形成了一個(gè)明顯的回水區(qū)域,致使污染物長(zhǎng)時(shí)間停留在排污口附近水域稀釋擴(kuò)散,其排污口附近江段的水環(huán)境容量比天然狀況將會(huì)變小,在處理后排放、未處理直排和污染事故排放3種工況下均會(huì)形成一條明顯的超背景和超水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)污染帶,將無法滿足附近江段水域功能要求。

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(duì)庫區(qū)泥沙淤積狀況快速做出分析處理,實(shí)時(shí)分析顯示水庫調(diào)度運(yùn)行對(duì)泥沙沖淤演變的影響,為及時(shí)調(diào)整水庫運(yùn)行方式提供依據(jù),實(shí)現(xiàn)水庫信息數(shù)字化管理,加強(qiáng)數(shù)據(jù)空間分析處理能力,對(duì)原始測(cè)量數(shù)據(jù)成果進(jìn)行分析處理,對(duì)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。

依據(jù)三峽蓄水后變動(dòng)回水區(qū)的實(shí)測(cè)資料,初步分析了三峽水庫175m正常蓄水下變動(dòng)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(jī)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(dòng)回水區(qū)的泥沙淤積及淤沙淺灘的治理提供科學(xué)依據(jù)。

本文根據(jù)三峽水庫蓄水運(yùn)用以來實(shí)測(cè)水文、河道地形觀測(cè)資料,對(duì)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(shí)測(cè)結(jié)果與三峽工程初步設(shè)計(jì)階段、"九五"、"十五"攻關(guān)階段的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)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(qiáng)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(shì)。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(duì)較少或略有沖刷。不同階段水科院和長(zhǎng)科院研究成果均表明,在三峽水庫運(yùn)用前10年大壩至豐都河段河床淤積最明顯,由于各計(jì)算方案所采用的入庫水文邊界條件與蓄水運(yùn)用后的實(shí)測(cè)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(shí)測(cè)值偏大、近壩段的淤積強(qiáng)度較實(shí)測(cè)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(shí)測(cè)值吻合較好。

針對(duì)三峽水庫入庫水沙條件及實(shí)際運(yùn)行方式的變化,計(jì)算分析了三峽水庫蓄水方案變化對(duì)水庫泥沙運(yùn)動(dòng)及變動(dòng)回水區(qū)航運(yùn)條件造成的影響.采用一維水沙數(shù)學(xué)模型,計(jì)算了不同蓄水方案對(duì)水庫泥沙淤積情況的影響及各方案間的差別,進(jìn)而對(duì)方案調(diào)整后變動(dòng)回水區(qū)重點(diǎn)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(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而縮小,不會(huì)對(duì)變動(dòng)回水區(qū)淺灘河段通航條件產(chǎn)生不利影響.

通過實(shí)測(cè)三峽水庫135m運(yùn)行階段永久船閘下引航道及口門區(qū)泥沙淤積與水沙因子變化,計(jì)算分析了下引航道及口門區(qū)的淤積量及分布、攔門沙淤積形態(tài)、淤積機(jī)理及清淤時(shí)機(jī),建立了口門含沙量與長(zhǎng)江含沙量、口門斜流流速與長(zhǎng)江流量、攔門沙淤積高度與來沙量等關(guān)系;并結(jié)合倒灌異重流理論,計(jì)算驗(yàn)證了下引航道及口門區(qū)異重流、環(huán)流淤積。結(jié)果表明,下引航道及口門區(qū)主要集中在主汛期(7~9月)淤積,汛末(10~12月)進(jìn)行一次清淤即可滿足航深要求。

三峽工程按175m方案蓄水后,隨著水庫運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng),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(huì)對(duì)該河段的港口、航道和沿江市政基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)環(huán)境等造成一定的負(fù)面影響。綜合各方面的研究成果,進(jìn)一步加大長(zhǎng)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(shí)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(fù)面影響的有效途徑。

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(shí)必然影響水庫淤積發(fā)展過程,進(jìn)而影響航運(yùn)狀況。文中運(yùn)用一維及二維非恒定流非均勻沙數(shù)學(xué)模型,計(jì)算分析了汛限水位優(yōu)化調(diào)度對(duì)三峽水庫泥沙淤積及航運(yùn)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(yùn)行的前100年內(nèi),這種淤積差別并不大。優(yōu)化調(diào)度對(duì)各個(gè)河段淤積的影響程度不同,從絕對(duì)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(duì)量來說,水庫變動(dòng)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(dòng)回水區(qū)航運(yùn)情況看,優(yōu)化調(diào)度對(duì)銅鑼?shí){以下河段航運(yùn)的影響不大,對(duì)銅鑼?shí){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。

金沙江流域位于長(zhǎng)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(jì)建設(shè)的需要,我國陸續(xù)批準(zhǔn)了金沙江上水電站梯級(jí)開發(fā)項(xiàng)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(gè)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。

以統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ),通過對(duì)歷史實(shí)測(cè)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(zhǎng)江沙市河段的航道維護(hù)管理工作提供技術(shù)支持。

結(jié)合基于經(jīng)典貝葉斯統(tǒng)計(jì)推斷理論的mcmc(markovchainmontecarlo)方法與多輸入單輸出模型,建立了不確定性水文預(yù)報(bào)模型,并將該模型應(yīng)用于長(zhǎng)江三峽水庫,依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出以下結(jié)論:①較傳統(tǒng)方法而言,不確定性水文預(yù)報(bào)可更好的避免由于模型的不確定性而引入的誤差;②應(yīng)用于三峽水庫入庫流量預(yù)報(bào),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明預(yù)測(cè)流量可很好地覆蓋實(shí)際觀測(cè)流量,取得理想預(yù)報(bào)結(jié)果。

三峽水庫按175m方案運(yùn)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(huì)對(duì)重慶河段的港口、航道和沿江市政基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)環(huán)境等造成一定負(fù)面影響。綜合各方面考慮,進(jìn)一步加大長(zhǎng)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(shí)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。

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(zhǎng)江委水文局對(duì)泥沙測(cè)報(bào)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性提出了更高的要求。為克服傳統(tǒng)泥沙測(cè)驗(yàn)方法時(shí)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(cè)報(bào)系統(tǒng),該系統(tǒng)的建立為三峽工程調(diào)度中心及時(shí)、全面獲取水文泥沙信息提供了保障,為三峽工程調(diào)度運(yùn)行提供了依據(jù),同時(shí)也為水庫泥沙監(jiān)測(cè)報(bào)汛提供了發(fā)展方向。

以葛洲壩-三峽梯級(jí)水庫為研究對(duì)象,根據(jù)水庫的不同運(yùn)行階段劃分研究時(shí)段,基于寸灘、宜昌、漢口、大通站1954~2008年的日流量和日含沙量資料,計(jì)算分析了梯級(jí)水庫運(yùn)行對(duì)長(zhǎng)江中下游輸沙量及水沙關(guān)系的影響。結(jié)果表明：4個(gè)水文站的年輸沙量、含沙量總體呈下降趨勢(shì),梯級(jí)水庫運(yùn)行對(duì)中下游輸沙量及水沙關(guān)系的影響與水庫庫容和距離水庫遠(yuǎn)近有關(guān);水庫攔截造成的泥沙減少與年徑流量變化無關(guān),與徑流量的季節(jié)分配變化有關(guān),徑流量季節(jié)分配的變化和梯級(jí)水庫的蓄水?dāng)r沙都使大通站月輸沙量的年內(nèi)分配更加均勻。

為探討三峽水庫蓄水以來長(zhǎng)江枝城至沙市河段的水質(zhì)變化情況,利用這一河段3個(gè)斷面水質(zhì)實(shí)測(cè)資料,通過模糊評(píng)價(jià)方法與權(quán)重值分析,對(duì)1998～2011年水質(zhì)狀況進(jìn)行了分析評(píng)價(jià).結(jié)果表明,枝城至沙市河段水質(zhì)尚好,鉛為對(duì)沙市河段水質(zhì)影響最大的污染因子.對(duì)比了三峽水庫蓄水前后的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果,表明水質(zhì)狀況未受明顯影響,分析成果可為相關(guān)機(jī)構(gòu)管理該河段的水資源提供參考.

三峽水庫蓄水運(yùn)用改變了下泄的水沙條件,引起壩下游水沙過程及輸移特性的變化。采用以旬為單位的統(tǒng)計(jì)時(shí)段,分析比較了三峽水庫蓄水前后旬平均流量、輸沙量及含沙量的變化。蓄水前后壩下游各站洪水、中水、枯水3個(gè)流量區(qū)間的出現(xiàn)頻率變化分析表明,建庫后距壩距離愈遠(yuǎn)其洪水流量區(qū)間出現(xiàn)頻率的減小愈顯著。統(tǒng)計(jì)分析了不同流量級(jí)下含沙量的沿程恢復(fù)程度,發(fā)現(xiàn)高、低水流量級(jí)下其沿程恢復(fù)程度較中水流量級(jí)高。分析了各站懸移質(zhì)中值粒徑和床沙級(jí)配的變化,發(fā)現(xiàn)床面粗化主要位于距壩較近的荊江河段,由于粗細(xì)粒徑的交換作用,懸移質(zhì)中值粒徑在下荊江顯著變粗。

[目的]保護(hù)三峽水庫水質(zhì),預(yù)防介水和鼠傳疾病的發(fā)生,確保水庫的正常運(yùn)行。[方法]2008年3～8月,在重慶市涪陵區(qū)全面開展長(zhǎng)江三峽工程涪陵區(qū)四期蓄水庫底衛(wèi)生清理工作,根據(jù)清理對(duì)象的特點(diǎn)分別采取清運(yùn)、焚燒、填埋及必要的消毒措施,對(duì)鼠類和鼩鼱類進(jìn)行毒餌毒殺。[結(jié)果]全面完成四期庫底衛(wèi)生清理的清理。一般性污染源與傳染性污染源清理后糞大腸菌值符合《糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,每個(gè)滅鼠區(qū)的鼠密度小于1%。[結(jié)論]庫底衛(wèi)生清理工作達(dá)到預(yù)期效果。

三峽大壩建成后庫區(qū)水位上升,常年水面面積也將大幅增加,庫區(qū)下墊面將發(fā)生變化,從而導(dǎo)致局地氣候特征的變化。為了解三峽大壩對(duì)庫區(qū)降水量的影響,基于三峽庫區(qū)37個(gè)雨量站點(diǎn)1958-01-01～2008-12-31逐日有效降水量資料,采用氣象診斷旋轉(zhuǎn)正交經(jīng)驗(yàn)函數(shù)(reof)方法計(jì)算并分析了三峽庫區(qū)和大壩南北部年均降水量、四季降水量的時(shí)空變化情況,并通過reof模態(tài)圖時(shí)間系數(shù)分析了建壩前后降水量的波動(dòng)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),三峽水庫運(yùn)行后庫區(qū)降水量存在一定的波動(dòng),三峽大壩在運(yùn)行前45年與運(yùn)行后6年的時(shí)間內(nèi),年均、四季整個(gè)庫區(qū)與北部降水量差值波動(dòng)幅度并不明顯。

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(jì)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135+m庫水位運(yùn)用初期壩前泥沙淤積分析——三峽水庫135m庫水位蓄水運(yùn)用，壩前水位抬升近70m，由于過水面積的顯著增加，使水流流速降低，挾沙能力降低，泥沙大幅在庫區(qū)落淤。在實(shí)測(cè)資料基礎(chǔ)上分析了水庫135m運(yùn)行初期壩前水沙特性及淤積分布特點(diǎn)，探討了壩前泥...

·衛(wèi)生管理· 三峽水庫壩區(qū)庫底衛(wèi)生清理措施及評(píng)價(jià) 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(hào)】r123.7　　【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】b　　【文章編號(hào)】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(duì)維護(hù)壩區(qū)人群健康,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(huì)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(píng)價(jià),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