三峽水庫(kù)對(duì)長(zhǎng)江中游牯牛沙水道的影響分析及航道整治研究

三峽工程集防洪、航運(yùn)、發(fā)電等多項(xiàng)功能于一身,其功能實(shí)現(xiàn)中會(huì)對(duì)壩上壩下的水位過程、流速、水流挾沙力等水文要素產(chǎn)生影響。由于長(zhǎng)江中游緊鄰三峽工程下游,三峽工程的建設(shè)及調(diào)度運(yùn)行對(duì)中游航道維護(hù)工作都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

羅湖洲水道是目前長(zhǎng)江中游實(shí)施了航道整治工程的幾個(gè)礙航淺水道之一,該水道航道整治工程是順利開展長(zhǎng)江中游航道系統(tǒng)整治的基礎(chǔ)。在介紹羅湖洲水道整治工程具體布置的基礎(chǔ)上,通過工程建成后幾個(gè)水文年實(shí)際的工程效果分析,總結(jié)了該工程在工程設(shè)計(jì)或施工中取得的經(jīng)驗(yàn)。

在以往的模型試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬計(jì)算的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)述了長(zhǎng)江中游武穴水道的河道概況、礙航情況和整治工程,從河勢(shì)、防洪、航道、生態(tài)環(huán)境和水利規(guī)劃等方面分析了航道整治工程對(duì)武穴水道的影響.

長(zhǎng)江作為我國(guó)溝通我國(guó)東部沿海和西南腹地的運(yùn)輸大動(dòng)脈,對(duì)于促進(jìn)全國(guó)各個(gè)地區(qū)共同發(fā)展起著至關(guān)重要的作用.但荊江航段由于自然特性和三峽工程的影響,河床演變劇烈,洲灘變遷頻繁,航槽極不穩(wěn)定,礙航情況頻發(fā),通航能力明顯不足.在荊江航段的整治工程中,采用了大量的護(hù)底、護(hù)岸、護(hù)灘、筑壩工程,拋石的工程量相當(dāng)大,為了克服人工拋尸安全隱患大、效率低和陸用反鏟挖掘機(jī)置于石料船上進(jìn)行拋石作業(yè)中挖掘機(jī)易墜江以及拋石易成堆、不均勻、質(zhì)量不佳等諸多問題,項(xiàng)目施工單位將淘汰的15m寬排幅的“宜工排1”沉排船改建成多功能拋投船,使安全性和拋石質(zhì)量大大增加,實(shí)現(xiàn)功能的多樣化.

簡(jiǎn)要介紹了長(zhǎng)江中游重點(diǎn)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(yùn)用后水沙條件的變化,預(yù)測(cè)了長(zhǎng)江中游航道演變趨勢(shì)及可能出現(xiàn)的礙航現(xiàn)象,并探討了應(yīng)對(duì)措施

前段時(shí)間,網(wǎng)絡(luò)流傳一條\"三峽防洪能力逐年下降\"的帖子,引發(fā)了公眾對(duì)三峽防洪能力的質(zhì)疑。2010年7月20日,7萬立方米/秒的洪峰抵達(dá)三峽大壩,這是長(zhǎng)江有水文記錄以來的第三大洪峰。三峽工程的防洪能力到底如何?請(qǐng)隨記者走走長(zhǎng)江中游,看看三峽防洪。

北江中游航道整治工程倫洲段通過整治與疏浚仍達(dá)不到航道水深要求,文章對(duì)此進(jìn)行了探討,并提出相應(yīng)對(duì)策。

三峽水庫(kù)蓄水后,荊江河段沖刷以枯水河槽沖刷為主,對(duì)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(duì)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(duì)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。

黑沙洲水道是長(zhǎng)江下游重點(diǎn)礙航淺險(xiǎn)水道之一,文章分析了該水道的演變規(guī)律與礙航特性,在此基礎(chǔ)上提出設(shè)計(jì)方案,根據(jù)定、動(dòng)床模型試驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行效果檢驗(yàn)與調(diào)整優(yōu)化,最終選定方案。

三峽工程是長(zhǎng)江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵性工程。本文在分析三峽工程蓄水運(yùn)用以來壩下游水沙特性變化的基礎(chǔ)上,采用長(zhǎng)江中游宜昌至湖口多年的實(shí)測(cè)地形資料,對(duì)建庫(kù)前后該河段的泥沙沖淤變化及河勢(shì)演變特點(diǎn)進(jìn)行了深入的探討。研究表明:三峽工程蓄水運(yùn)用以來,壩下游輸沙量大幅減小,荊江三口分流分沙特性尚未發(fā)生明顯變化,長(zhǎng)江與洞庭湖的關(guān)系進(jìn)一步調(diào)整;壩下游河勢(shì)總體穩(wěn)定,但河床沖刷強(qiáng)度加劇,并由蓄水前的\"沖槽淤灘\"轉(zhuǎn)變?yōu)閈"灘槽均沖\"。宜昌至枝城河段河床縱向沖刷明顯、洲灘面積萎縮、床沙明顯粗化;荊江河床沖刷下切,河床形態(tài)逐漸向窄深形式發(fā)展;城陵磯至湖口河段部分彎道段主泓橫向擺動(dòng)、凹岸崩塌,分汊段主泓擺動(dòng)不定,灘槽沖淤交替仍較為頻繁。

三峽工程在2008年基本建成后,將為長(zhǎng)江中游帶來重大的防洪效益;但是,水庫(kù)大量攔沙將使荊江河段泥沙出現(xiàn)嚴(yán)重不平衡泥沙沖刷將會(huì)對(duì)長(zhǎng)江中游帶來深刻的影響和一系列問題。此外,三峽水庫(kù)的有效防洪能力相對(duì)較小,盡管近年來城陵磯附近的防洪形勢(shì)嚴(yán)峻,但是,單靠三峽工程并不能解決城陵磯附近防洪的問題。從最危險(xiǎn)的角度,提出了如果荊江發(fā)生嚴(yán)重沖刷和三峽承擔(dān)城陵磯調(diào)度任務(wù)等將產(chǎn)生的問題,以便供有關(guān)的研究和規(guī)劃參考。

由于長(zhǎng)江中下游遭受50年未遇的干旱,三峽工程開始發(fā)揮生態(tài)調(diào)度功能,2007年12月4日起加大三峽水庫(kù)下泄流量為下游補(bǔ)水,以緩解當(dāng)前長(zhǎng)江中游通航緊張。2007年12月5日8時(shí),三峽大壩下泄流量加大為5450m3/s,比4日增加250m3/s;6日8時(shí),增為5500m3/s;7日8時(shí),將維持5500m3/s水平。記者注意到,下泄流量增大,已使長(zhǎng)江中游宜昌至沙市水位有所回升。長(zhǎng)江已進(jìn)入一年一度的枯水期,中游水位持續(xù)大幅退落,沙市、漢口、九江11月份水位分別比近5年同期平均值低0.42、1.60和2.03m。因長(zhǎng)江上游降雨量減少,三峽入庫(kù)流量連續(xù)下降,2007年12月4日僅為5200m3/s,比2006年同期的入庫(kù)流量減少1400m3/s,同日長(zhǎng)江宜昌段水位為海拔39.11m,同比下降0.36m,創(chuàng)下2007年入冬以來宜昌段最低水位。長(zhǎng)江航務(wù)管理局副局長(zhǎng)阮瑞文說,針對(duì)當(dāng)前長(zhǎng)江中游通航的嚴(yán)峻形勢(shì),長(zhǎng)江航務(wù)管理局與中國(guó)三峽總公司協(xié)商,加大三峽出庫(kù)下泄流量,并已派出多艘挖泥船對(duì)中游重點(diǎn)淺險(xiǎn)水道實(shí)施疏浚。目前,除太平口、窯監(jiān)水道因間隙施工分時(shí)禁航外,其他航段保持暢通。三峽工程實(shí)施補(bǔ)水調(diào)度緩解長(zhǎng)江中...

2.4　樞紐除險(xiǎn)加固前洪水調(diào)度方案設(shè)計(jì) 在上述工作的基礎(chǔ)上,分別對(duì)將汛限水位降為 52.8m和52.7m2個(gè)方案進(jìn)行了重點(diǎn)研究,并就下面 3種變化對(duì)52.8m和52.7m起調(diào)方案做了計(jì)算分析, 結(jié)果見表3。 表3　100年一遇設(shè)計(jì)洪水各起調(diào)方案最高調(diào)洪水位表 起調(diào)水位/m 最高調(diào)洪水位 方案一方案二方案三 52.8056.4056.3256.37 52.7056.3756.2956.34 　　(1)變化一:即利用洪水預(yù)報(bào),較調(diào)度規(guī)程規(guī)定提 前1個(gè)時(shí)段(3h)起用2100m3/s(簡(jiǎn)稱方案一)。 (2)變化二:即利用洪水預(yù)報(bào),較調(diào)度規(guī)程規(guī)定提 前二個(gè)時(shí)段(6h)起用2100m3/s(簡(jiǎn)稱方案二)。 (3)變化三:即利用洪水預(yù)報(bào),分別較調(diào)度規(guī)程規(guī) 定提前1個(gè)

隨著三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)行,清水下泄導(dǎo)致壩下游河段受到不同程度的沖刷,使得江湖關(guān)系發(fā)生變化。對(duì)長(zhǎng)江中游主要控制站三峽工程蓄水運(yùn)用前后水文數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明:三峽工程蓄水運(yùn)用后,清水下泄沖刷下游河道深槽部分,長(zhǎng)江河段總體同流量下水位下降,其中以漢口以上河段水位下降明顯,且對(duì)低水影響明顯。三峽工程蓄水運(yùn)用后,三口河道分流比繼續(xù)減少,斷流時(shí)枝城水位有升高趨勢(shì),分流河道逐漸萎縮,荊江過流量增大。

三峽水庫(kù)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(kù)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(kù)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。

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(yùn)用,攔截了金沙江下游泥沙。為了解梯級(jí)水庫(kù)泥沙淤積情況及其攔沙作用對(duì)下游三峽水庫(kù)的影響,基于大量水沙、固定斷面觀測(cè)資料,采用輸沙法和地形法,計(jì)算分析了向家壩水電站、溪洛渡水電站2庫(kù)自運(yùn)用以來的庫(kù)區(qū)泥沙淤積量及分布特征,研究了梯級(jí)水庫(kù)攔沙作用對(duì)三峽水庫(kù)的影響。結(jié)果表明:向家壩、溪洛渡庫(kù)區(qū)泥沙淤積量較小,金沙江下游梯級(jí)攔沙使得三峽入庫(kù)沙量及庫(kù)尾重點(diǎn)河段淤積強(qiáng)度均減小。研究成果對(duì)梯級(jí)水庫(kù)運(yùn)行、三峽水庫(kù)運(yùn)行及調(diào)度方式優(yōu)化具有十分重要的意義。

通過對(duì)比分析長(zhǎng)江中游湖廣—羅湖洲河段航道整治工程實(shí)施前后河道變化特點(diǎn)以及工程實(shí)施不同階段的工程區(qū)變形特征,探討了河道變形原因及工程區(qū)變化趨勢(shì),明確了維護(hù)加固對(duì)象及工程措施。研究表明,工程初步抑制了趙家磯邊灘、西河鋪高灘等航道邊界的不利變化趨勢(shì),維持了已建工程的穩(wěn)定;工程實(shí)施以來航道條件較好,整治建筑物總體保持穩(wěn)定,但人民洲2#護(hù)灘帶工程頭部出現(xiàn)了整體塌陷,宜采用拋枕和拋石的方式進(jìn)行維護(hù)加固。

針對(duì)三峽水庫(kù)入庫(kù)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(kù)蓄水方案變化對(duì)水庫(kù)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(kù)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(kù)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(kù)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.

針對(duì)第i部分提出的三峽建成后長(zhǎng)江中游防洪形勢(shì)和問題,用相同模型研究了多種代表性措施的防洪效果,提出了應(yīng)對(duì)長(zhǎng)江中游防洪問題的綜合解決方案。研究顯示,牌洲裁彎、提高城陵磯設(shè)計(jì)洪水位和南北分洪等工程和調(diào)度措施單獨(dú)使用,在三峽水庫(kù)提供和《長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃》確定的條件下都難以保證長(zhǎng)江中游再現(xiàn)1954年洪水的安全。按防御1954年洪水和保障荊江安全目標(biāo),本文通過大量方案計(jì)算比較,提出基于牌洲裁彎與南北分洪組合,以適當(dāng)提高城陵磯設(shè)計(jì)洪水位為調(diào)度余地的綜合方案。該方案在調(diào)度和運(yùn)用條件等方面有較大的安全余地,可以更好適應(yīng)三峽水庫(kù)等影響下長(zhǎng)江中游的河流變化。

三峽工程建成前,長(zhǎng)江中游的防洪形勢(shì)面臨著洪水發(fā)生頻率加快、江湖關(guān)系不利于防洪以及人水爭(zhēng)地等問題。因此,三峽工程防洪體系應(yīng)貫徹工程性與非工程性措施相結(jié)合的方針,三峽工程建成后還應(yīng)加大上游水土保持工作力度,增加三峽工程以上干支流水庫(kù)的防洪庫(kù)容,從而使中下游防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高。

簡(jiǎn)要介紹了長(zhǎng)江下游“三沙”航道整治工程中為了掌握雙锏沙橫流和如皋沙中汊在劉海沙水道的匯流情況,在福姜沙左汊道→雙锏沙→瀏海沙水道間進(jìn)行了表面流速流向觀測(cè),并對(duì)測(cè)量成果和航跡線圖進(jìn)行了初步分析,從而為保持雙锏沙的穩(wěn)定、保證如皋沙群水道的長(zhǎng)久貫通提出了一些工程措施。

三峽水電站對(duì)長(zhǎng)江中下游的影響 摘要：本文簡(jiǎn)述了三峽水利工程對(duì)長(zhǎng)江流域,，特別是庫(kù)區(qū)及中下游地區(qū)資源、生態(tài)與環(huán)境、 水質(zhì)及其他方面的影響,。 關(guān)鍵詞三峽工程長(zhǎng)江流域防洪發(fā)電社會(huì)環(huán)境生物多樣性水質(zhì)氣候地質(zhì) 三峽工程是世界最大的水電工程，控制了從宜昌到重慶段的長(zhǎng)江水域，其間長(zhǎng)約660km， 水域覆蓋面積達(dá)到1040km2，已逐漸成為長(zhǎng)江流域重要的洪水控制樞紐。 水利水電工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境既有有利影響,也會(huì)帶來不利影響。三峽工程作為世界超 級(jí)工程,也將對(duì)生態(tài)與環(huán)境產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。 一、三峽工程的有利影響 其有利影響主要是:可有效地控制上游洪水,提高長(zhǎng)江中下游特別是荊江河段的防洪能 力,有效地減輕洪澇災(zāi)害帶來的生態(tài)與環(huán)境的破壞;能增加長(zhǎng)江中下游枯水期流量,有利于 改善枯水期水質(zhì),并可為南水北調(diào)提供水源條件;利用水能資源發(fā)電