三峽水庫蓄水對下荊江監(jiān)利河段航道條件影響分析

分析了位于仙女山斷裂帶的湖北省秭歸縣周坪站傾斜儀2002～2009年的觀測數(shù)據(jù),并與三峽庫區(qū)水位資料進行了對比分析,結果發(fā)現(xiàn),蓄水前后傾斜儀觀測曲線的走向發(fā)生了趨勢性變化,表明三峽蓄水對附近的斷層活動有影響,蓄水期間的短期荷載變化引起的響應更為顯著,但蓄水效應沒有從根本上改變斷層的活動性質;還發(fā)現(xiàn)3次大的蓄水期間,水位上升量與觀測曲線的上升量成相同比例的對應關系,進一步說明,周圍斷層對三峽蓄水引起的荷載變化響應明顯,不同的荷載變化引起斷層活動變化的程度不同.

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,從而導致局地氣候特征的變化。為了解三峽大壩對庫區(qū)降水量的影響,基于三峽庫區(qū)37個雨量站點1958-01-01～2008-12-31逐日有效降水量資料,采用氣象診斷旋轉正交經(jīng)驗函數(shù)(reof)方法計算并分析了三峽庫區(qū)和大壩南北部年均降水量、四季降水量的時空變化情況,并通過reof模態(tài)圖時間系數(shù)分析了建壩前后降水量的波動情況。結果發(fā)現(xiàn),三峽水庫運行后庫區(qū)降水量存在一定的波動,三峽大壩在運行前45年與運行后6年的時間內,年均、四季整個庫區(qū)與北部降水量差值波動幅度并不明顯。

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,進而對方案調整后變動回水區(qū)重點淺灘的水深變化進行了研究.結果表明,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.

通過實地調查與測定,獲取相關數(shù)據(jù),運用貨幣方法分別估算三峽水庫蓄水前(1996年)后(2010年)洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務價值.結果表明:三峽水庫蓄水后,濕地生態(tài)系統(tǒng)服務總價值由1996年的156.69×108元增加到2010年的177.11×108元;1996年濕地主要服務價值量排位為:調蓄洪水>蓄水供水>大氣調節(jié)>科研教育,2010年濕地主要服務價值量排位變?yōu)槁糜涡蓍e>交通航運>大氣調節(jié)>蓄水供水;在洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務總價值量中,與水體關聯(lián)的直接價值量由1996年的110.85×108元減少到2010年的27.47×108元,減少了75.2%;盡管物質產(chǎn)品生產(chǎn)與供給方面的直接價值比重有所增加,但生態(tài)環(huán)境調節(jié)與維護、文化社會方面的間接價值卻保持在總價值量的80%左右;除氣候因素外,三峽水庫蓄水、長江入湖水沙減少也是導致洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化的癥結所在.

為探討三峽水庫蓄水以來長江枝城至沙市河段的水質變化情況,利用這一河段3個斷面水質實測資料,通過模糊評價方法與權重值分析,對1998～2011年水質狀況進行了分析評價.結果表明,枝城至沙市河段水質尚好,鉛為對沙市河段水質影響最大的污染因子.對比了三峽水庫蓄水前后的水質評價結果,表明水質狀況未受明顯影響,分析成果可為相關機構管理該河段的水資源提供參考.

三峽庫區(qū)眾多涉水滑坡在庫水位下降階段均出現(xiàn)明顯的變形加劇現(xiàn)象；樹坪滑坡作為其中之一；在庫水位下降階段也出現(xiàn)了明顯變形；自2003年三峽水庫蓄水以來一直變形不止；為此；結合地質調查和監(jiān)測資料；通過監(jiān)測數(shù)據(jù)和geo-studio數(shù)值模擬分析方法；將其治理前后進行對比；結果表明:樹坪滑坡穩(wěn)定性與庫水位升降保持一致；穩(wěn)定系數(shù)隨著庫水位的漲落而變大變??；特別是在庫水位下降期間；坡體內水位線明顯滯后于庫水位；產(chǎn)生不利于滑坡穩(wěn)定的動水壓力；滑坡治理后整體穩(wěn)定性得到提升；穩(wěn)定性系數(shù)伴隨庫水位變化在很小的范圍內波動；研究成果可為庫區(qū)類似涉水滑坡的治理工程提供相關經(jīng)驗和參考；并為三峽庫區(qū)管理提供理論依據(jù)；

為了解三峽水庫蓄水對樹坪滑坡的影響,基于監(jiān)測資料分析了滑坡位移隨水庫蓄水變化的規(guī)律,采用有限元分析軟件geo-studio分析了各蓄水階段樹坪滑坡的滲流場、位移場和穩(wěn)定性變化特征。結果表明,水庫蓄水過程可分為125~139~135m、135~156~145m和145~175~145m三個階段,每個蓄水階段對樹坪滑坡的影響程度不同;庫水位上升時滑體內地下水浸潤線呈內凹趨勢,庫水位下降時滑體內地下水浸潤線呈外凸趨勢,且凹凸程度與運行水位差正相關;第一階段蓄水過程主要引起樹坪滑坡前緣局部變形,第二階段蓄水過程中滑坡前緣變形量增大且變形逐步向滑坡中部發(fā)展,第三階段蓄水過程中滑坡前緣及中部變形量明顯增大,變形逐漸向后發(fā)展。最后根據(jù)樹坪滑坡變形機理,提出了防治措施。研究成果可為三峽庫區(qū)管理提供理論依據(jù)。

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重,將嚴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,預測了遠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,提出了相應的解決措施。

為了解三峽水庫運行對大壩上下游水質的影響,同時為三峽江段水質保護提供參考,根據(jù)長江三峽水環(huán)境監(jiān)測中心在三峽庫區(qū)官渡口和壩下南津關兩個重要斷面1998～2012年間的水質監(jiān)測資料,比對分析了水庫蓄水前后部分水質指標的年際和年內變化特征,并探討其成因.結果表明,2003年三峽水庫135m蓄水成功后,水體中ss和重金屬等指標濃度下降,tp等營養(yǎng)鹽指標濃度呈不同程度減小do等氧平衡指標濃度總體下降.由此可得:三峽水庫運行對庫區(qū)及壩下游水體水質有積極影響;水庫運行后,水流變緩,泥沙沉降,使得水體含沙量明顯減少,污染物濃度也相應降低,泥沙吸附沉降作用對減少大多數(shù)水體污染物的作用不可小覷;但庫區(qū)中吸附了大量水體污染物的泥沙,如果再懸浮,會對長江干流水質產(chǎn)生不利影響,應密切關注庫區(qū)水體泥沙含量的變化規(guī)律.

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,對三峽水庫進出庫水沙變化和泥沙淤積特性進行了較為系統(tǒng)地分析,并將實測結果與三峽工程初步設計階段、"九五"、"十五"攻關階段的計算結果進行了對比,結果表明:2003年6月～2010年12月,三峽入庫懸移質泥沙15.801億t,出庫懸移質泥沙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。

荊江三口作為連接洞庭湖和荊江的紐帶；歷來是研究洞庭湖區(qū)防洪、航運、水環(huán)境變化和水資源利用的關鍵點；通過建立荊江三口分流模型；將2008—2015年枝城日實測流量和相應的還原流量作為模型輸入資料；計算出有、無三峽工程情況下荊江三口的分流量；探討了三峽水庫對荊江三口發(fā)流量、分流比、斷流情況的影響(此影響為徑流調節(jié)和河道調整的綜合影響)；同時分離并探討了河道調整對荊江三口分流量變化的影響；結果表明:有三峽工程情況下；在徑流調節(jié)和河道地形調整的綜合影響下；汛前消落期荊江三口多年平均分流量和分流比分別增大28.17%；9.59%；斷流情況基本無變化；汛期多年平均分流量減少2.11%；分流比增長0.56%；斷流情況變化不大；汛末蓄水期多年平均分流量和分流比分別減少33.87%和19.84%；松滋口和太平口斷流情況無明顯變化；藕池口斷流天數(shù)增多且斷流日期提前；枯水期三口多年平均分流量增大8.60%；多年平均分流比減小2.93%；松滋口和藕池口在有三峽工程情況下每年分別平均少斷流30.43；6.80d；太平口每年平均多斷流30.86d；其中；河道地形調整使汛期荊江三口分流量增加2.73%；汛前消落期、汛末蓄水期、枯水期荊江三口分流量分別減小16.62%；3.10%；18.49%；該結果可為洞庭湖區(qū)湖泊干旱情況、水資源利用與保護及三峽水庫的運行調度提供研究基礎；

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識、在此基礎上，用河流動力學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．

某堆積體位于秭歸縣境內長江南岸,采用了通用計算程序,對三峽水庫三期蓄水的一系列工況下該堆積體的穩(wěn)定安全系數(shù)fs、飽和非飽和滲流場的變化及變形破壞機理進行了計算分析。計算結果表明,隨著水庫蓄水位的增加,該堆積體的塑性區(qū)范圍及水平位移值增大,穩(wěn)定性相應的降低。

以長江中游典型放寬型淺灘礙航水道—牯牛沙水道為背景,根據(jù)實測資料分析了三峽水庫對牯牛沙水道水文泥沙特性的影響,研究了牯牛沙邊灘寬度及面積與汛后退水期天數(shù)的關系。在深入分析牯牛沙水道礙航特性的基礎上制定了航道整治方案,采用二維水沙數(shù)學模型對牯牛沙水道治理前后的汛后蓄水沖刷過程進行了模擬,分析了整體方案實施后的工程效果。

水庫調度首先是確保工程本身防洪安全,發(fā)揮水庫的防洪作用,在保證防洪安全的前提下,兼顧發(fā)電、航運和排沙.梯級水庫調度改變了河流天然的水文過程,對其下游航道通航條件也產(chǎn)生了明顯的影響.

本文論述了長江三峽工程建成后庫區(qū)旅游景觀的淹沒和“高峽出平湖”的新景觀。據(jù)預測，水庫蓄水后，受淹沒影響的景點３９處，峽區(qū)峽谷氣勢有所減弱，但雄姿猶存；水庫正常高水位達１７５ｍ時，將新增湖泊１１處、島嶼１４處，支流上可提高旅游開發(fā)利用價值的峽谷３７條、溶洞１５個，許多世界級的自然奇觀可望得到開發(fā)。屆時，三峽工程庫區(qū)將成為觀光游樂、度假休閑、科考探險及從事水上運動的多功能旅游區(qū)。

三峽水庫沿江公路 楊河溪大橋工程地質條件。 卅 i1) 堡萱垂． (鐵一院工程承包公司蘭州7300~)u~ 162， ． ’ 一。． 1前言工哥i履、嵋．2一求／51}輯 沿江公路位于萬縣市境內，起于龍寶區(qū)的三丘村，沿長江逆水而上，經(jīng)楊河溪、襄渡／ 鎮(zhèn)、雙雞村(石橋)等止于武陵鎮(zhèn)．全長40kin。 楊河溪大橋位于龍寶區(qū)河121鄉(xiāng)廟壩村一支溝內。橋址附近及其上游曾發(fā)生大崩塌， 淘床及谷坡遍布大塊石，為該區(qū)不良地質之一。 三峽大壩建成后庫區(qū)水位將達到高程175m，橋位附近蓄水深度20m左右。 勘測期間，由于時間緊迫，雖采用工程地質調繪、攝影、鉆探及取石、水樣等多種勘察 手段，滿足了當時生產(chǎn)急需，但為了對大橋工程地質條件有更深入的了解，現(xiàn)將勘察資料 作深入的探討，編寫成文，以利今后工作的開展。 2地形地貌 該

為研究庫水位升降對涉水邊坡穩(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象,探討了不同庫水位升降速率對于滑坡滲流場和穩(wěn)定性的影響。通過分析gps監(jiān)測結果,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之間波動的瞬態(tài)滲流場,將滲流場結果應用于slope/w模塊對滑坡進行穩(wěn)定性分析。通過數(shù)值計算,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,對研究浮托減重型滑坡有一定的參考價值。

每年汛期與蓄水期三峽水庫近壩段水域會有大量漂浮物聚集；為探索三峽水庫近壩段水域(壩前及以上約12.7km長的河段)水面漂浮物對水質的影響；2018年開展了漂浮物覆蓋水體水質跟蹤監(jiān)測和漂浮物浸泡試驗；并以20142018年的漂浮物產(chǎn)量和近壩段水域水質監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎進行了相關分析與回歸分析.結果表明:漂浮物會提高壩前覆蓋水體的氮類營養(yǎng)鹽水平和有機污染物濃度；引起河灣漂浮物覆蓋水域氨氮(nh3-n)濃度升高；致使氮類營養(yǎng)鹽組成的變化和由于高錳酸鹽指數(shù)/總有機碳比值(cod_(mn)/toc)的差異變化對水體產(chǎn)生有機污染.除nh_3-n外；壩前水域受漂浮物影響程度大于河灣區(qū)域；漂浮物對河灣水質的影響在蓄水期更為明顯；漂浮物覆蓋水體垂直方向上2m內水質因子無明顯分層現(xiàn)象；相比綜合類漂浮物；植物類漂浮物對水質的影響更迅速和明顯；漂浮物僅在其覆蓋的水體小范圍內對氮類營養(yǎng)鹽指標造成影響；漂浮物產(chǎn)量的增加會增大近壩段水域水體懸浮物、有機污染物和還原性無機物質(cod_(mn))濃度；形成一定的影響規(guī)律.因此；合理布置清漂作業(yè)點；高效及時地開展漂浮物清理工作；短期內優(yōu)先打撈植物類漂浮物；合理實施水庫調度以減少漂浮物聚集量與縮短滯留時長；加強漂浮物影響水體的水質監(jiān)測對近壩區(qū)河段水環(huán)境保護意義重大.

針對三峽水庫的建立,國內外學者主要研究其局地氣候的變化,而對于局地天氣的影響研究則相對較少。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,檢驗水庫對宜昌天氣的影響。結果表明: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小的環(huán)流系統(tǒng)。最后利用class模式驗證平流作用對相對濕度、邊界層高度的影響。結果表明:湖面周邊區(qū)域相對濕度的變化取決于濕度平流作用;溫度平流對邊界層高度的變化起主導作用,影響效果也最明顯;濕度平流對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。

本刊從長江三峽通航管理局獲悉,三峽大壩至葛洲壩之間的樂天溪航道整治工程已通過竣工驗收。該工程位于三峽大壩至葛洲壩兩壩間上段的黃陵廟與青魚背之間,處于三峽大壩下游交通管制區(qū)。工程自2010年12月起開工?？偼顿Y超過1.5億元,建設過程中共炸除樂天溪錨地和樂天溪河段船舶航行水域礙航礁石36.71萬m3,清渣34.25萬m3,航道疏浚1.5萬m3。整治后錨地面積增加至46.8萬m3,錨地水深增加到5.5m30

通過對比三峽水庫蓄水前后長江宜昌河段的泥沙特性和河床侵蝕下切速度的變化特征,說明了三峽水庫的清水下泄特征和三峽水庫蓄水后清水下泄,且它是近年來宜昌段岸坡崩岸的重要影響因素。分析表明,三峽水庫蓄水后的數(shù)年內,由于清水下泄,河段發(fā)生明顯沖刷,宜昌河段內的崩岸頻率大大提高,且出現(xiàn)了多處新的崩岸險情,特別是宜昌市點軍區(qū)艾家河段、猇亭區(qū)古老背河段、枝江市白洋河段和宜都市洋溪河段岸坡崩岸比較嚴重。