三峽水庫回水變動(dòng)區(qū)重慶河段泥沙淤積影響及治理

三峽回水變動(dòng)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(yàn),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(duì)重慶港口與航道的影響。結(jié)果表明,三峽水庫按156m方案運(yùn)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(yùn)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(shí)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(yùn)行。最后,把試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比,二者基本吻合。結(jié)果對(duì)重慶航道治理可提供科學(xué)依據(jù)。

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.

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(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。

通過河工模型試驗(yàn)及概化模型試驗(yàn)，對(duì)三峽水庫變動(dòng)回水區(qū)泥沙沖淤規(guī)律及其對(duì)航道的影響有了清楚的認(rèn)識(shí)、在此基礎(chǔ)上，用河流動(dòng)力學(xué)的基本理論分析了水庫對(duì)變動(dòng)回水區(qū)的再造床過程及再造床機(jī)理，并指出再造床各個(gè)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(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。

隨著三峽工程的建成蓄水,重慶庫區(qū)的變動(dòng)回水區(qū)的泥沙淤積問題,隨著運(yùn)用年限的增長而日趨嚴(yán)重,將嚴(yán)重影響重慶市的航運(yùn)健康快速發(fā)展。針對(duì)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(duì)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(duì)設(shè)計(jì)可研報(bào)告回水分析和現(xiàn)場實(shí)勘情況比較,分析水庫回水對(duì)營盤河支流泥沙淤積的影響。

三峽水利樞紐變動(dòng)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(yùn)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(dòng)圓水區(qū)的中、下段到常年 回東區(qū)的上段，并隨著時(shí)間的推移逐漸向壩 前和庫尾延伸。淤積對(duì)照道和港口如重慶港 區(qū)以及對(duì)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(duì)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(jí)高壩和小觀音高壩加大柳樹低壩兩級(jí)2個(gè)開發(fā)方案。通過泥沙沖淤計(jì)算,對(duì)黑山峽河段不同開發(fā)方式的各時(shí)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(shí)間長、蓄水造峰作用強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),黑山峽一級(jí)開發(fā)比二級(jí)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(yùn)用,攔截了金沙江下游泥沙。為了解梯級(jí)水庫泥沙淤積情況及其攔沙作用對(duì)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(jì)算分析了向家壩水電站、溪洛渡水電站2庫自運(yùn)用以來的庫區(qū)泥沙淤積量及分布特征,研究了梯級(jí)水庫攔沙作用對(duì)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(jí)攔沙使得三峽入庫沙量及庫尾重點(diǎn)河段淤積強(qiáng)度均減小。研究成果對(duì)梯級(jí)水庫運(yùn)行、三峽水庫運(yùn)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(yùn)用以來實(shí)測水文、河道地形觀測資料,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。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)測值偏大、近壩段的淤積強(qiáng)度較實(shí)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(shí)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(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%.

三峽水庫蓄水后,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。

為分析白石水庫泥沙淤積影響因子并準(zhǔn)確計(jì)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(jì)算各影響因子對(duì)水庫泥沙淤積的影響程度,采用灰色關(guān)聯(lián)度法驗(yàn)證了計(jì)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(duì)白水水庫庫容及死水位選擇的影響,對(duì)水庫來水來沙和淤積形態(tài)進(jìn)行計(jì)算分析,設(shè)計(jì)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(yùn)用,采用錐體淤積形態(tài)設(shè)計(jì).根據(jù)設(shè)計(jì)成果,白水水庫運(yùn)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(jì)學(xué)為基礎(chǔ),通過對(duì)歷史實(shí)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(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

采用長江上游梯級(jí)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(duì)三峽水庫淤積影響計(jì)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(qiáng)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。

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(duì)泥沙測報(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)測報(bào)汛提供了發(fā)展方向。

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(qiáng)水庫管理提供科學(xué)依據(jù)。對(duì)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(shí)施對(duì)減小水庫淤積具有重要作用。

為研究庫水位升降對(duì)涉水邊坡穩(wěn)定性的影響,選取距三峽大壩壩址56km處的譚家河滑坡作為研究對(duì)象,探討了不同庫水位升降速率對(duì)于滑坡滲流場和穩(wěn)定性的影響。通過分析gps監(jiān)測結(jié)果,判定譚家河滑坡為典型浮托減重型滑坡。采用geostudio2007有限元分析軟件,利用seep/w模塊模擬庫水位在145~175m之間波動(dòng)的瞬態(tài)滲流場,將滲流場結(jié)果應(yīng)用于slope/w模塊對(duì)滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。通過數(shù)值計(jì)算,得到了不同庫水位升降速率與邊坡地下水位線和穩(wěn)定性之間的規(guī)律,對(duì)研究浮托減重型滑坡有一定的參考價(jià)值。

針對(duì)三峽水庫的建立,國內(nèi)外學(xué)者主要研究其局地氣候的變化,而對(duì)于局地天氣的影響研究則相對(duì)較少。利用中尺度數(shù)值模式wrf,通過改變下墊面水庫庫區(qū)的形狀、面積,模擬水庫區(qū)域3天的天氣演變情況,檢驗(yàn)水庫對(duì)宜昌天氣的影響。結(jié)果表明:水庫建立后,宜昌地區(qū)氣溫在夜間明顯升高,白天明顯降低,其溫度主要受臨近城市區(qū)域湖泊面積大小的影響而非湖泊總面積大小。湖面風(fēng)不再是簡單白天向四周發(fā)散,晚上向湖面集中,而在湖面上空形成了一個(gè)小的環(huán)流系統(tǒng)。最后利用class模式驗(yàn)證平流作用對(duì)相對(duì)濕度、邊界層高度的影響。結(jié)果表明:湖面周邊區(qū)域相對(duì)濕度的變化取決于濕度平流作用;溫度平流對(duì)邊界層高度的變化起主導(dǎo)作用,影響效果也最明顯;濕度平流對(duì)邊界層高度的變化影響較小,二者共同作用的影響效果最強(qiáng)。