主题: 三峡水库水位再次大幅抬升考验泥沙淤积处理能力
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主题:三峡水库水位再次大幅抬升考验泥沙淤积处理能力

三峡水库水位再次大幅抬升考验泥沙淤积处理能力


中央政府门户网站 www.gov.cn   2006年10月19日   来源:新华社


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新华社宜昌10月19日电(记者江时强、戴劲松)三峡水库从135米高程蓄水至156米高程后,水位再次大幅抬升,泥沙淤积问题再次面临考验。记者从中国长江三峡工程开发总公司了解到,从多年监测结果可以看到,长江上游来沙量正持续减少,三峡水库泥沙淤积情况也比预想的要好。

根据1946年至1976年这30年间的水文资料记载,长江宜昌段年均泥沙量约5.38亿吨。但从上世纪九十年代开始,这一江段的泥沙量下降速度越来越快,2002年泥沙量已降至3.8亿吨左右。

三峡总公司枢纽管理部主任冯正鹏分析认为,长江泥沙含量并不大,每立方米平均含沙量1.2公斤,仅为黄河的三十分之一。从上游泥沙量分布情况看,金沙江是第一大产沙江段,占48%,长江支流之一的嘉陵江则在其次。由于筑坝拦截、水土保持、雨量均衡、人工挖沙等综合因素发挥作用,使得长江上游泥沙量10多年来呈递减态势。

2003年6月,三峡首次蓄水成库后,运行水位在135米至139米之间。据有关部门监测三峡水库3年多来的实际情况,三峡水库排沙量由原设计的33%提高到40%,年均输沙量仅2亿吨,实际留在库中的约1.3亿吨。

三峡总公司总工程师张超然分析说,除了上游来沙量减少原因外,三峡水库采取适当的调度运行方式,也可将入库来水中的一部分泥沙排出库外,再加上防淤、清淤等辅助措施,可大大延长水库使用寿命。

  据介绍,10多年来,我国斥巨资在长江上游和三峡库区加强退耕还林、建设防护林等措施,水土保持逐渐变好,从根本上减少了泥沙入江入库。

  张超然还说,设计156米这一蓄水位,正是考虑到对三峡水库泥沙问题要慎之又慎。由于这一水位的库区回水不会对重庆港产生影响,有利于进一步分析研究水库泥沙淤积的实际情况。156米水位蓄水结束后,库区回水末端受流量和坝前水位的双重影响,变动回水区在铜锣峡至丰都河段之间。

  他强调,水库泥沙淤积将是一个漫长的动态过程,今后三峡水库泥沙问题研究除了密切关注上游及水库的情况外,还须重视大坝下游的河床冲刷、江湖关系等问题,并制定相应措施。(完)




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2008-10-14 14:09:12          
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三峡水库提前蓄水对重庆河段泥沙淤积和浅滩演变的影响
邓金运李义天陈建甘富万
武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室湖北武汉
摘要重庆河段航运地位非常重要三峡水库提前蓄水后泥沙淤积可能对该河段浅滩演变及航运条件产生重
要影响本文通过平面二维水沙数学模型对提前蓄水后重庆河段的泥沙淤积及浅滩演变进行了分析结果
表明水库运用初中期提前蓄水后重庆河段泥沙淤积速率明显加快但随着水库趋于平衡提前蓄水方案与
正常调度方案泥沙累积淤积总量差别不大提前蓄水仅改变了重庆河段的泥沙淤积速率并没有改变各浅滩
河段的淤积部位
关键词提前蓄水重庆河段泥沙淤积浅滩演变


前言
重庆河段上起长江上游干流大渡口下止铜锣峡
全长约其中在朝天门处有支流嘉陵江汇入图
重庆作为我国西南地区最大的水陆联运枢纽航
运地位非常重要该河段的重点浅滩主要有九龙坡
铜元局月亮碛猪儿碛以及金沙碛河段三峡建库
后重庆河段位于变动回水区的中上段由于壅水影
响该河段将产生泥沙淤积可能造成航道的碍航问
题多家研究单位通过物理模型对三峡水库正常调度
时不同浅滩河段的淤积状况对航道的影响等进行了
研究并提出了相应的整治方案
进入世纪年代以来长江上游来水来沙大
量减少尤其是汛后水量减少较多而且随着上游干
支流水库的修建跨流域调水及用水需求的增加三峡
水库汛后水量进一步减少将严重影响水库蓄满及综合效益发挥为了使三峡水库充分发挥效益李
义天等提出了提前蓄水的调度方式将三峡水库目前汛后蓄水时间由每年的月日提前到月份进
行详见文献但提前蓄水后由于水库高水位持续时间增加可能对重庆河段的泥沙淤积浅滩
演变及航道条件造成重大影响值得进一步深入研究本文在前人研究成果的基础上,通过平面二维水沙试验模型,对三峡水库提前蓄水后重庆河段泥沙淤积和浅滩演变进行了分析.
2008-10-14 14:14:20          
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重庆河段平面二维水沙数学模型
模型简介
平面二维水沙数学模型基本方程参见文献模型求解主要采用算法计算河段为干
流上起大渡口下至长石尾全长约支流上起石马河下至入汇口全长约平面二维数模
计算网格采用河势贴体正交曲线网格形式网格数为水流方向网格间距垂直水流
方向网格间距模型验证采用年月实测地形为起始计算地形对年
月年月的沿程水面线固定断面的流速分布河床冲淤分布及典型断面的变化等进行了验证
验证结果表明本模型能够较好地反映河段的水流运动及冲淤变化规律满足精度要求
计算方案
根据已有研究成果为了比较提前蓄水和正常调度对重庆河段泥沙淤积及浅滩演变的影响本
文采用如下种方案
正常调度方案汛后月日开始蓄水
提前天蓄水方案汛后月份提前天蓄水即月日开始蓄水
提前天蓄水方案汛后月份提前天蓄水即月日开始蓄水
提前天蓄水方案汛后月份提前天蓄水即月日开始蓄水
模型上边界条件采用三峡论证时的水沙系列下边界水位条件采用水库一维泥沙淤积
计算成果计算时间为年
提前蓄水对重庆河段泥沙淤积及分布的影响
表给出了重庆河段主要浅滩段以及整个河段的每年累积的淤积量表由表可知随着三峡水
库运用时间的增加重庆河段的淤积量逐年增加正常调度情况下水库运行年重庆河段淤积
万年达到万年达到万提前蓄水方案与正常调度方案相比水库运用初
中期重庆河段泥沙淤积速率明显加快以提前天蓄水方案为例建库后第年金沙碛朝天
门九龙坡以及重庆河段累积淤积速率分别为万? 比同时期正常调度情况下的
累积淤积速率增加了万? 随着水库运用时间的增加提前蓄水后的累积淤积量
增加较快建库后第年达到最大值比正常调度情况分别增加了万随着河段逐渐
趋于淤积平衡提前蓄水方案的累积淤积速率逐渐减缓建库后年金沙碛朝天门九龙坡以
及重庆河段累积淤积速率分别仅为万? 已较水库运用初期大大减小不同提
前蓄水方案相比提前蓄水时间越长河段淤积速率越快建库第年整个重庆河段的提前蓄水
表不同方案的重庆河段淤积量比较单位


20\30天的累积淤积增量分别为204\445\680万立方米,但河段淤积趋于平衡后年末各方案泥沙
累积淤积总量差别不大提前天蓄水较正常调度的累积淤积量差值分别为万占淤积总
量的比例仅分别为因此提前蓄水只是改变了河段的淤积速率而未改变
该河段平衡后的淤积总量
重庆河段的泥沙淤积纵向分布主要集中宽阔的浅滩段如九龙坡月亮碛猪儿碛以及金沙碛等而
其他部位相对较少从横向分布上看主要集中在汛期的回流区或边滩等部位提前蓄水和正常调度相
比淤积部位基本一致
提前蓄水对重庆河段重点浅滩演变的影响分析
九龙坡河段
三峡水库蓄水运用后由于走沙时间的推迟和走沙量的减少导致河段产生累积性淤积随
着水库运用时间增长边滩逐渐淤长出现航宽缩窄航深不足的现象例如蓄水第年年型
丰沙年汛后蓄水期及年的汛前消落期码头前沿有天水深不足水域宽度不足到后
期边滩扩大到严重影响码头运行大沙年后会出现倒槽现象流态紊乱年碍航天数天
左右水库提前蓄水后九龙坡河段汛后走沙期进一步缩短河段淤积速率增大和正常调度情况比
较提前蓄水情况下边滩尺度明显增大但是提前蓄水仅改变了河段的淤积速率并没有改变九龙坡河
段逐年淤积的趋势和淤积部位图为不同蓄水方案下九龙坡码头前沿断面在第年第年
断面比较情况由图可以看出提前蓄水增大了同期左侧深槽的淤厚从淤积发展的时间过程上来看
提前蓄水造成的淤积差别在初期阶段相对较小中期变大后期又逐渐缩小
图不
2008-10-14 14:17:06          
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朝天门河段
水库蓄水运用初期受壅水影响本浅滩段航道条件在汛后到来年汛前有所改善右侧深槽
水深大于最小航宽随着运用时间的增长壅水影响逐年增大累积性淤积增多猪儿碛逐
年扩大遇到嘉陵江来流量大的年份嘉陵江入汇口附近产生顶托前期淤积物淤积增多冲刷不及时
次年水位消落期易产生潜碛出露流态散乱的情形对航运产生不利影响提前蓄水后该河段淤积加
剧其表现出的淤积量变化特征与九龙坡河段相似由图中月亮碛断面在不同蓄水方式和不同蓄
水时间的比较可知提前蓄水对深槽地带的冲淤影响不大仅对左岸边滩的淤积影响较为明显由于主
槽居右左侧边滩的变化对本河段航运影响不大
金沙碛河段
该河段淤积集中在放宽段上首的右侧主槽回流区右槽淤高在码头前形成边滩逐渐向下发展
右槽淤积呈现年内淤积次年冲开的特征但冲刷并不干净导致边滩逐渐发展这种现象在丰沙年表现尤为明显提前蓄水使该河段淤积趋势更加明显发展的也更快图为水库运用第年和年不
同提前蓄水方案下金沙碛断面淤积比较由图可知提前蓄水加快了右槽淤积的发展速度同时
左侧边滩也产生了少量淤积这主要是由于汛前水位消落期流量比较小对边滩的冲刷不够充分造成的综上所述无论是泥沙淤积部位还是淤积平衡总量提前蓄水与正常调度情况差别不大从对航运
的影响来看正常调度情况下九龙坡金沙碛河段在水库运用过程中由于泥沙淤积出现碍航现象提前
蓄水后上述碍航情况略有加剧但增加的淤积量不大因此三峡水库提前蓄水对重庆河段的重点浅
滩演变影响不大根据表中的数据与正常调度方案相比提前蓄水天方案在水库运用第年末
增加的淤积量最大为万? 假设该增加的淤积量均通过疏浚挖去不致影响重庆河段的航运
疏浚费采用元? 则所需的最大疏浚费用约为亿元? 而根据文献的成果由于提前蓄水显
著增加了水库的发电效益年发电效益约增加亿元? 因此如果利用三峡水库提前蓄水的发电效
益来补偿增加的清淤损失则三峡水库提前蓄水后综合效益将增加亿元? 是相当可观的
结论
2008-10-14 14:19:55          
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结论
提前蓄水与正常调度相比水库运用初中期重庆河段泥沙淤积速率明显加快且提前蓄水时间
越长河段淤积速率越快但随着水库趋于平衡年末各方案泥沙累积淤积总量差别不大
重庆河段泥沙淤积纵向分布主要集中宽阔的浅滩段横向分布主要集中在汛期的回流区或边滩
等部位提前蓄水后九龙坡朝天门金沙碛浅滩淤积加剧但提前蓄水仅改变了重庆河段的泥沙淤积
速率并没有改变各浅滩河段的淤积部位
与正常调度相比,提前蓄水将显著增加水库的发电效益,如果对提前蓄水增加的淤积采用疏浚
措施加以解决并利用发电效益进行补偿将大大增加水库综合效益
除三峡水库外重庆河段泥沙淤积和浅滩演变还受上游金沙江和其他支流建库的影响尚有待
进一步的研究
参考文献
2008-10-14 15:08:14          
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长江三峡工程的泥沙问题






2007-4-18  来源:《中国三峡建设》2007.03


三峡工程曾经经历长时间的论证工作,在论证工作中,泥沙问题始终是三峡工程的最重要的问题之一。在可行性论证阶段,主要研究的泥沙问题有5个方面。1993年以来三峡工程的泥沙研究包括8个方面。

1 可行性论证阶段主要研究的泥沙问题

(1) 如何长期保持三峡工程的有效库容

根据黄河上修建三门峡水库的经验和教训,三峡水库采用了“蓄清排浑”的运用方式,水库在汛期维持低水位,使泥沙可以顺利排出库外;在非汛期水流含沙量减少时,水库蓄水兴利。按照数学模型计算的结果,在水库运用100年后,在汛期限制水位145m和正常蓄水位175m之间的防洪库容可以保持86%;175m和枯水期限制水位之间的库容可以保持92%。因此,三峡工程的大部分有效库容是可以长期保存的。

(2) 三峡水库泥沙淤积后可能产生的淹没问题

依靠数学模型,计算了水库淤积100年后,遭遇百年一遇洪水时的库区回水曲线,求得重庆朝天门地区的洪水位为199m,但考虑到水库蓄水和淤积后糙率的不确定性,专家组要求增加1~3m的安全裕量,以决定重庆市区的淹没范围。对于农业地区,土地按5年一遇回水线征用,居民则按20年一遇回水线迁移。

(3) 变动回水区的航道,港区泥沙淤积问题

三峡水库蓄水后,常年回水区的滩险均被淹没,除青岩子,金川碛主航道由右槽倒向左槽,需要在新航槽中清除礁石外,其他滩险均可得到明显改善。变动回水区汛期产生淤积,汛后因水库蓄水,减少冲刷在翌年消落期有短期航深不足现象,需要进行航道疏浚和整治工作。重庆主城区港口码头前沿,在丰沙年泥沙淤积增加,可能影响正常作业,专家组认为:“可以通过优化水库调度,结合港口改造,认真研究整治和疏浚措施,加以解决。”

(4) 坝区的泥沙淤积问题

三峡水利枢纽工程包括挡水大坝、泄洪坝、电厂、船闸、升船机等,因此设置了规模巨大的坝区实体模型,研究不同阶段坝区泥沙淤积对河流形态和各项建筑物的影响,从而为枢纽总体布置提供了科学依据。

(5) 三峡水库运用对下游河床演变的影响

三峡工程建成蓄水后,下游水流含沙量减少,将引起下游河道长时间、长距离的冲刷下切。依靠数学模型,预报了三峡工程运行后下淤河道冲刷发展过程,同流量水位变化以及对防洪、航运、供水的影响。提出了需要控制宜昌水位,整治芦家河卵石浅滩以及对荆江和城陵矶以下河道河势控制和堤防安全建设的课题。

在三峡工程可行性论证期间,数字模型计算和实体模型试验对工程方案的选择和决策发挥了重要的作用。因此,我们十分重视利用长江干支流上已经建成的水库和在河道上获得的实测资料对上述数学模型和实体模型进行验证和对比。通过这些工作,改善了模拟技术,提高了模型的可信程度。当然,在这里并不是说现有的数学模型和实体模型已经很完善了。随着三峡工程开始蓄水运用,我们将积极利用三峡工程本身的原型观测资料对上述模拟技术作进一步的验证和改进。

2 1993年以来三峡工程的泥沙研究

1992年“人大”会上,通过了建设三峡工程的议案,1993年开始了三峡工程的施工准备工作,结合各项工程建筑物的设计和建设,我们又组织了一系列泥沙问题的研究工作。现将上述问题的研究情况依次作一简要的汇报。

(1) 三峡工程入库泥沙量的变化

近年来,进入三峡水库的泥沙不断减少,其中嘉陵江来沙量的减少特别显著(参见表1)。成因分析表明:造成近年来嘉陵江来沙减少的主要原因有下列方面:

2008-10-14 15:08:48          
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①近年来嘉陵江上修建的大量水库和航电梯级,拦截了大量泥沙。

②1994~1997年流域内降雨量减少,使北碚站90年代的年径流量比多年平均减少约23%。

③1989年以来在流域中实施的水土保持工程发挥了作用。

④由于当地基本建设对建筑骨料的需要,在河床中开挖了大量泥沙。

除了降雨造成的来沙减少具有随机的性质以外,其余三个因素导致的泥沙减少的趋势将是稳定的,因此考虑水利建设的进程,我们建议对于2013年以前可能进入三峡水库的泥沙量采用新的水沙系列(1991年至2000年),作为研究泥沙问题的基础。

2013年后,向家坝、溪落渡工程将相继投入运用,三峡水库上游来沙将更为减少,而且将持续几十年。利用数学模型计算研究了修建两个大型水库对三峡水库库区淤积的影响,计算针对以下三种情况:(1)金沙江上不建工程;(2)只建向家坝工程;(3)只建溪落渡工程,计算的结果如表2所示。

由表可见,当金沙江上修建大型水库后,三峡库区的最大累计淤积量减少30亿m3至40亿m3。对三峡水库淤积过程将有巨大的改善。

(2) 重庆河段的泥沙淤积问题

在三峡工程修建前,重庆主城区河段的泥沙冲淤是年内平衡的。在汛期淤积的泥沙一般可以在非汛期冲掉,因此重庆地区的港口和航道在年内不受泥沙淤积的影响。这种现象是由重庆河段的两个地貌特征造成的,其一是重庆河段的出口处狭窄的铜锣峡严重约束了出口的水流,大流量时水位壅高,泥沙落淤,小流量时,水位下降,流速增大,可以把汛期淤落的泥沙冲走。其二是重庆河段宽河段和窄河段相间,大流量时水流趋直,泥沙在缓流区和凸岸下侧大量淤积,小流量时水流趋弯,可以将岸边淤积冲走。

当三峡工程建成运用后,水库一般在10月1日开始蓄水,十月底蓄满175m。因此,冲刷河道的时间将缩短,汛期发生的泥沙淤积物就不能在汛后完全被冲完,当第二年水库消落时,岸边的淤积物将出露成为边滩,影响船舶靠岸,妨碍码头的正常装卸作业。因此在可行性论证阶段,三峡工程确定了“分期蓄水”的建设方针,规定:“2007年水库的汛期正常蓄水值为156m,运行若干年后,水库在抬高至最终高水位175m运行。初期蓄水位156m运用的历时,可根据水库移民情况,库尾泥沙淤积实际观测成果以及重庆港泥沙淤积影响处理方案等,届时相机确定。初步设计暂定安排6年”(参见三峡水利枢纽初步设计,第一篇综合说明书,1-1-10)

2001年4月,国务院三峡工程建设委员会召开会议讨论了三峡工程分期蓄水的实施方案,会议同意泥沙专家组部分成员提出的建议,指出:“有关专家提出了在2007年后,根据泥沙观测的成果,以分期、渐进地抬高的方式比较合理。”“对156m水位运行后,水位如何提高到175m,也没有作出明确规定,这些都需要通过研究和观测提出建议,经过必要的程序审查后确定。”

“十·五”期间,泥沙专家组接受三峡工程开发总公司的委托,进一步组织了解决重庆河段泥沙淤积问题的研究工作。研究成果发现,考虑90年代以来三峡工程入库泥沙减少的影响后,重庆河段的泥沙淤积问题显著减轻,采用港口整治、机械疏浚和优化调度等措施后,可以较有把握地解决重庆主城区港口、航道的泥沙淤积问题,在水库正常蓄水位达到156m后,可以在第二年进一步提升水库正常蓄水位至165m或172m,更好的发挥三项工程的防洪、发电、航运的综合效益。

2008-10-14 15:09:33          
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(3) 引航道隔流堤的布置和坝区泥沙淤积问题

三峡工程的双线船闸和升船机都布置在左岸。根据实体模型的实验成果,为了确保通航船舶的安全和航道的畅通,在上、下引航道的外侧,布置了防淤隔流堤(参见图1)。三峡工程运行后,引航道内将产生由异重流和船闸充水引起的往复流带来的泥沙淤积,试验成果表明,引航道内的淤积量将随时间增加而增加(参见表3),特别在1954年型的大沙年,引航道内淤积量可以达到200万吨左右,超过了机械清淤能够清除的数量。因此,研究了在引航道内布置一个冲沙闸和两条冲沙隧洞的水力清淤设施。用临时船闸改建的冲沙闸(2500m3/s)已经建成。



(注:全包方案无地下厂房,本实验有地下厂房)






三峡工程建成蓄水后,水流进入坝区时,由于弹子石挑流,主流将逐渐移向左岸,右岸产生巨大回流,回流中泥沙沉积,在坝前将形成一个巨大的边滩。在实体模型实验中当发生1954年型大水丰沙的洪水时,坝前水位将达到159m,边滩淤积面高程将超过145m,对地下电厂和右岸电厂的进水十分不利,当三峡工程防洪采用城陵矶补偿调度方式时,将加速右岸边滩形成和淤高,需要综合考虑。

(4) 库区淤积和数学模型的改进

三峡工程可行性论证阶段,利用数学模型对水库泥沙淤积过程进行了多方面预估,例如淤积的数量、淤积的形态,长期保留的库容和库区洪水位以及淹没范围等问题。三峡水库蓄水运行以来,水文部门开始取得了三峡水库本身的实测资料,对已有的数学模型提供了进一步验证的基础。从原型观测资料的分析中可以发现有以下两方面的问题:

①要协调输沙量和断面法的测量成果

水库中泥沙淤积体是不断压实的,因此用输沙量法求得的泥沙淤积重量和用断面法求得的淤积体积是无法相互换算的,需要水文部门提供淤积体的单位容重资料和研究淤积体单位容重变化的规律,才能更好地做好数学模型的验证和改进的工作。

②要研究库区泥沙异重流运动的问题

实测资料表现,三峡水库蓄水以来库区的淤积越往坝前淤积强度越大。例如近坝段(大坝至庙河)长度仅15.1km,三年来就淤积泥沙6500万m3,深泓内的最大淤积厚度达到53.4m,淤积面的纵剖面平缓(参见图2),可能存在异动流运动。而原来数学模型计算中,由于缺少资料,未考虑异重流运动,坝前淤积偏少,需要在今后计算中加以改进。



图2 200年3月至2004年10月三峡工程坝前河段深泓变化

近年来,林秉南院士等提出了新的水库调度方式。建议提出:当寸滩站预报洪水流量超过40000m3/s时,将坝前水位从145m降到135m,同时控制枝江流量不超过56700m3/s,在大洪水到达大坝之前,水库内泥沙将被冲刷,然后,水库水位将升高到拦洪需要的高度。数学模型计算表明,如果三峡水库投入后的第三年就按照这一调度方式运用,在运用100年后,三峡水库内的泥沙淤积总量将有所减少,如果将135m和145m之间的库容考虑进去的话,可能增加的有效防洪库容将达到50亿m3,重庆河段的泥沙淤积将减少40%。这一调度方式的缺点是每年有5至7天船闸将停止使用。由于万吨船队在流量超过20000 m3/s时在部分河段不能通航,在流量超过40000m3/s后这一调度方式将仅仅对单独航行的船舶通航带来不便。

(5) 葛洲坝枢纽下游的水位变化

葛洲坝枢纽工程处于三峡工程下游约40km,当三峡水库蓄水并下泄低含沙水流时,葛洲坝枢纽下游的河床将受到冲刷,导致水位下降,从而使葛洲坝船闸坎上和下游引航道中的水深不再能满足航运的要求。数学模型曾被用来预报下游河床冲刷的数量和宜昌水位的变化。计算结果表明,在三峡水库的各个运用阶段,预报的宜昌站水位都低于航运部门所要求的水位(参照表4)。




为了满足135m蓄水位时期通航的需要,曾采用了以下措施。

①利用围堰135~139m之间的超高蓄水,用以增加枯水期的下泄水量。

②在有控制作用的河段中铺设护底防冲工程,以避免河床进一步下切。

③改建大江船闸,提高船闸的通航效率。

目前,三峡工程将进入156m的运行时期,4000m3/s流量的宜昌水位已经低于38.5m(参见图3)。宜昌下游的河床护底抗冲工程虽已实验两期,但受到河道挖沙活动的严重干扰。根据长江委水文局的调查,三年来(2003至2005年),宜昌至沙市河段的挖沙量可能达到2070~3830万m3,采沙活动如果不能得到制止,将对未来的船舶通航造成难以弥补的影响。



图3 宜是站枯水期水位流量关系曲线

(6) 芦家河浅滩河段的治理问题

芦家河河道是长江中游卵石夹沙河床向沙质河床变化的过渡河段。在三峡工程“清水”下泄发生冲刷的情况下,下段河道的冲刷量大于上段,河道内将很快发生坡陡流急的现象。目前,在毛家花屋至姚港一带,枯水期的航运条件已逐渐恶化。据调查,2004年2月10日,一个一拖四驳的船队(拖轮2040马力,四个1000吨甲板驳)上行发生困难,增加一个500马力的拖轮后,上行航速仍仅有1.55km/h。2005年3月7日,当日流量为4940m3/s,一艘1942kW的拖轮顶推5条1500吨和1条1000吨的驳船,实际载重仅4200吨,上行最小航速仅2.3km/h。由于近年来长江航道货运量迅速增长,这一河段的整理必须及早进行。芦家河浅滩整治需要调整河道的比降,整治后芦家河上口的水位将有所降低,从而将会影响到宜昌水位的控制,因此需要通过实践,探索如何消除或减少这一影响的途径和方法。

(7) 下游河道的冲刷情况

三峡建坝后,枢纽下泄水位的含沙量明显减少,长江中下游河道将经历很长时期的河床演变过程。为预测三峡工程建成后长江河道的冲淤情况,利用数学模型,进行了三峡建坝后宜昌至大通河道的冲淤计算。计算表明:宜昌至大通的最大冲刷量可能达到40~43亿t,最大冲刷量发生三峡水库运用50~60年的时期内,宜昌至城陵矶、城陵矶至武汉、武汉至九江、九江至大通各河道累计冲刷的变化过程列于表5内。




由表可见,在三峡水库运用初期,邻近水库较近的河段冲刷量很快增加,随着库区淤积发展,下泄泥沙增多,河道开始回淤,而离水库较远的河段开始时河道有所淤积,到水库运用一段时间后转为冲刷,因此,三峡水库下游河道的冲淤过程是一个比较复杂的动态过程。

从河床刷深,水位下降来说,对防洪是有利的,但河道冲刷会引起河势的变化,造成滩地后退,护岸坍塌,堤防出险,又不利于防洪。因此在三峡工程的蓄水过程中,需要加强原型观测的工作,跟踪监测水库下游河道的冲淤演变,做好人力、物力的准备,建立应急抢险机制,加强河道的整治工作。

2003年三峡工程蓄水运用以来,由于入库沙量减少,实测的出库沙量也远少于论证阶段的预测值,因此,三年来下游河道的冲刷强度和冲刷范围都大于预报值(参见表6和表7)。


 

结构注释

 
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