三峡库水位数据资料(2012.1.1～2012.12.31)

三峡工程简介中央政府门户网站 2006年05月12日三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程。

整个工程包括一座混凝重力式大坝，泄水闸，一座堤后式水电站，一座永久性通航船闸和一架升船机。

三峡工程建筑由大坝。

水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。

大坝坝顶总长3035米，坝高185米，水电站左岸设14台，左岸12台，共表机26台，前排容量为70万千瓦的小轮发电机组，总装机容量为1820千瓦时，年发电量847亿千瓦时。

通航建筑物位于左岸，永久通航建筑物为双线五包连续级船闸及早线一级垂直升船机。

三峡工程分三期，总工期18年。

一期5年（1992一1997年），主要工程除准备工程外，主要进行一期围堰填筑，导流明渠开挖。

修筑混凝土纵向围堰，以及修建左岸临时船闸（120米高），并开始修建左岸永久船闸、升爬机及左岸部分石坝段的施工。

目前一期工程在1997年11月大江截流后完成，长江水位从现在68米提高到88米。

己建成的导流明渠，可承受最大水流量为2万立方米／秒，长江水运、航运不会因此受到很大影响。

可以保证第一期工程施工期间不断航。

二期工程6年（1998-2003年），工程主要任务是修筑二期围堰，左岸大坝的电站设施建设及机组安装，同时继续进行并完成永久特级船闸，升船机的施工，2003年6月．大坝蓄水至35米高，围水至长江万县市境内。

张飞庙被淹没，长江三峡的激流险滩再也见不到，水面平缓，三峡内江段将无上、下水之分。

永久通航建成启用，同年左岸第一机组发电。

三期工程6年（2003一2009年）．本期进行的右岸大坝和电站的施工，并继续完成全部机组安装。

届时，三峡水库将是一座长远600公里，最宽处达2000米，面积达10000平方公里，水面平静的峡谷型水库。

水库平均水深将比现在增加10一100米。

最终正常冬季蓄水水位为海拨175米，夏季考虑防洪，海拨可以在145米左右，每年将有近30米的升降变化，水库蓄水后，坝前水位提高近100米，其中有些风景和名胜古迹会受一些影响。

三峡葛洲坝电站的基础水文资料重庆寸滩水文站:三峡的入库控制站点:寸滩水文站为长江上游的重要控制站，由前扬子江水利委员会设立于1939年2月,1947年由长江水利工程总局改为重庆水文站,1949年12月由长江水利委员会又改为寸滩水文站.寸滩水文站位于重庆寸滩三家滩,东经105°51′,北纬29°01′。

集水面积866559K㎡,距河口距离2495㎞,控制着岷江、沱江、嘉陵江及赤水河汇入长江后的基本水情。

寸滩水文站多年平均径流量3470亿㎡，多年平均流量11000㎡/，实测最大流量85700㎡/（1981年7月16日），实测最小流量2270㎡/（1978年），实测最高水位191.41m（1981年7月16日），最低水位158.10m（1973年3月），多年平均悬移质输沙量4.69亿吨，最大平均沙量8.13亿吨（1981年），多年平均含沙量1.36㎏/㎡，百年一遇洪水水位193.74m。

一、葛洲坝情况:三峡水电站水轮机的设计水头为80．6m，设计额定通过流量为966．4m3／，额定水头时的效率为92．5％。

三峡电站水轮机的额定出力为PH＝9．8某0．925某966．4某80．6＝706MW。

考虑发电机的效率，单机额定容量为700MW，26台总容量为1．820GW。

最大设计过水能力为26某966．4＝25126m3／。

天然来水超过25126m3／，电站弃水(可对比葛洲坝的月平均流量因为可以认为历史上葛洲坝入库等于三峡)；反之平均出力降低。

（1）三峡电站年径流量分布极不均衡。

以1955～1956年平水年为例，汛期6～9月份来水量为2．848某1010m3，占全年来水量的61．5％，其中7～8月份来水量为1．794某1010m3，占全年来水量的38．1％，而枯水期1～4月份天然来水量为4．96某1010m3，仅占全年来水量的10．7％。

就发电量而言，6～9月份发电量为44120GWh，占年发电量的51．7％，其中7～8月份发电量为24900GWh，占29．2％。

3
0.12‰；当流量为35 100 m3/s，流速减小了0.46 m/s，
到 50 000 m 3 /s 时，和尚滩河段滩面最大流速变
0.31 m/s （图 4 ）。且随着流量的增多，流速减小 流速分布基本一致，最大减小幅度仅约0.25 m/s。
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的苦竹沱内常年有回流，郭家嘴下游滩内也常年 有回流。在1955—1956年、1969—1971年期间及 岸郭家嘴石梁，总工程量约22万m3。 “ 7250 工程” 1996 年炸除了左岸和尚滩石嘴和右
和尚滩段河床形态极不规则，两岸石梁高 大、凸出，尤其是右岸和尚滩的乱石嘴与左岸 群猪滩及郭家嘴石梁交错对峙，阻束水流汛期成 滩。三峡水库蓄水前该滩的成滩水位为145.8 m， 最汹水位在151~154 m，到155.5 m以上，滩势逐 渐减弱。当长江、乌江同时涨水时，滩势更加凶 猛，水流湍急，泡漩汹涌，因郭家嘴石梁与和尚 滩石梁的挑流使两嘴下均呈现较大回流沱及泡漩 等不良流态，若船舶不慎，便有“打张”的危 险。三峡工程建成后按175 m水位运行时，虽然该 滩的航道条件得到较大程度改善，但汛期流量较 大时仍然会出现碍航特征。和尚滩上下游河道较 宽，在和尚滩段由于左右岸基岩突出致使河道骤 然缩窄而成滩。但因其左右基岩并非对峙，而是 右岸与左岸突嘴上下交错形成，因而属于突嘴型 中的错口急流滩。
No. 6
Jun. 2013 Serial No. 480
三峡水库常年回水区和尚滩 汛期航道条件变化分析*
刘 勇，王
（长江重庆航运工程勘察设计院，重庆 401147） 摘要：收集三峡水库常年回水区洪水急流滩——和尚滩大量的实测地形、水文及过往船舶航行资料，建立了数学模 型，分析汛期的航道条件变化，并得到和尚滩的船舶自航上滩临界流量条件。结果表明：175 m试验性蓄水后，和尚滩航道 提高。 条件有所改善，流速、比降减缓，水深、航宽增加，万吨级船队及3 000吨船舶自航上滩临界流量有所提升，航运效益明显 关键词：三峡水库；洪水急流滩；航道条件；上滩流量 中图分类号：U 617 文献标志码：A 文章编号：1002-4972( 2013) 06-0081-004

以上工程量系根据初步设计审查意见修正后的工程量，但均不包括茅坪溪防护工程、淤沙清除及围堰拆除的工程量
注：1、本表除特别注明者外，均系初步设计阶段审定的指标；
2、1994年单项技术设计阶段汇总的工程量；
土石方开挖量：10390m3；土石方填筑量：3200万m3；混凝土浇筑量：2790m3；钢材：26万t；钢筋：47万t。
初期135m。 亦称汛期限制水位
初期145m
100年一遇洪水位
1000年一遇洪水加10%
正常蓄水位175m以下
20年一遇移民迁建线以下淹没面积
初期5130m3/s
初期500~570km
2、主要建设物
混凝土重力坝
坝顶主程
最大坝高
坝轴线长度
坝后式厂房
装机容量
保证出力
年平均发电量
单机容量
装机台数
永久船闸
闸室有效尺寸
含柑橘地及其他园地
含经济林、用材林
4、枢纽主体工程施工
工程量
土石方开挖量
土石方填挖量
混凝土浇筑量
钢材
钢筋
工期
总工期
第1批机组发电工期
10259万m3
2993万m3
2715万m3
28万t
35万t
17年
11年
以上工程量系根据初步设计审查意见修正后的工程量，但均不包括茅坪溪防护工程、淤沙清除及围堰拆除的工程量
初期360万kw
初期700亿kw·h
长×宽×坝上最小水深
长×宽×水深
长×宽×坝上最小水深
3、水库淹没
淹没耕地
淹没河滩地
淹没园地
淹没林地
淹没线以下人口
其中农业人口
非农业人口

实测
日期
流量比值
364
1980
94
6.7
1978
2670
242
1980
185
208
1979
101
27.5
1952
687
100
1966
203
375
1983
119
172
1958
241
172
1963
122
264
1956
109
1060
1960
27
2060
1937
42
2770
1979
26
3770
1901
20
4620
1979
20
/doc/jd/07-3-1-93044823457687/
1981
100000
1005501
14300
71100
1896
105000
1488036
23800
76100
1954
1705388
29000
92600
1954
日期 1917 1898 1870 1830 1883 1926
1935 1876
1924 1870 1870
流量单位：m3/s
最小流量
最大最小
长江干流安庆以下为感潮河段，沿程水位均受潮汐影响，愈接近河口，其影响愈大，一般情况下水位受上游来量及引潮 力的双重影响，南京站1954年8月出现历史最高水位10.22m，就是由于上游来量很大又遇高潮的结果。位于吴淞口外的高桥 站，为长江最下端的一个近海水位站，1981年9月最高潮位达5.64m，系台风与高潮所致。长江干支流主要站的水位特征值见 表1。

三峡库区灾害地质立体图数据库的设计与实现张军强;吴冲龙;刘军旗【摘要】传统的地理信息系统数据模型难以表达现实世界中的地质空间模型,也不能表达继承、聚合等在GIS中广泛使用的关系.为解决上述问题,依托Geodatabase数据模型的特点和优势,在分析灾害地质数据的基础上,利用UML和Case工具,设计并实现了基于Geodatabase的灾害地质立体图数据库.实践表明,这种建库方法可以很好地将面向对象的思想应用到空间库的设计过程中,使数据库的设计更加快速、直观,且有利于数据库的后期维护和修改.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2012(043)007【总页数】3页(P47-49)【关键词】Geodatabase;Case;灾害地质图;数据库;三峡库区【作者】张军强;吴冲龙;刘军旗【作者单位】中国地质大学(武汉)国土资源信息系统研究所,湖北武汉 430074;中国地质大学(武汉)国土资源信息系统研究所,湖北武汉 430074;教育部长江三峡库区地质灾害研究中心,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TP391三峡库区自然地质条件复杂，生态环境脆弱，暴雨洪水频繁，是我国地质灾害多发地区。

随着三峡工程等大型水利工程的竣工，在遏制了洪水等自然灾害的同时，也引发了新的地质灾害［1］。

国家为三峡库区地质灾害防治工作投入了巨大的人力、物力和才力，为了能更有效地进行三峡库区地质灾害的勘测、设计和施工等预警与防治工作，三峡地质灾害防治指挥部进行了广泛而系统的信息化建设工作。

三峡库区灾害地质立体图信息系统是“三峡库区地质灾害预警指挥系统”的子系统，其目的是实现对灾害地质要素和治理工程信息的三维可视化表达，更加形象地显示区域稳定性、地质灾害分布、诱发因素和地质灾害的危害对象等信息，为揭示区域孕灾地质环境、灾害因子发生发展的地质规律、空间预测和防灾减灾提供有力的工具。

灾害地质立体图数据库在灾害地质立体图信息系统的建设过程中起着至关重要的作用，建立一个具有存取速度高、结构合理的高性能数据库显得尤为重要。

1.1三峡水利枢纽概况1.1.1长江流域概况长江干流自源头至湖北省宜昌市三峡出口的南津关为上游，长度为4512km，占全江总长度的70.9％，流域面积100万km2。

集水面积大于5×104km2以上的大支流在其左岸汇入的有雅砻江、岷江、嘉陵江，右岸汇入的有乌江等。

奉节以下为雄伟险峻的三峡江段(翟塘峡、巫峡、西陵峡)，两岸悬岩峭壁，江面狭窄，水流湍急，险滩密布。

湖北宜昌南津关至江西湖口为中游，长度为955km，占全江总长度的15％，流域面积68万km2。

自枝城以下，即进入中下游平原，河床坡降小，水流平缓，沿江两岸均筑有堤防，并与众多大小湖泊相连。

汇入的主要支流，北岸有汉江；南岸有清江，洞庭水系的湘、资、沅、澧四水和鄱阳水系的赣、抚、信、饶、修五水。

全流域水量丰沛，折合单位面积年产水量约53×104m3/km2，是全国平均的2倍，水量年内分配相对均匀而且稳定。

湖口以下至长江入海口为下游，长度为896km，占全江总长度的14.1％，流域面积12万km2。

汇入的主要支流，南岸有青弋江、水阳江水系、太湖水系，北岸有巢湖水系，淮河的部分水量也通过大运河流入长江。

1.1.2三峡水利枢纽三峡水利枢纽位于湖北省宜昌市三斗坪镇，坝址控制流域面积100万km2。

三峡坝址多年平均流量为14300m3/s，多年平均径流量为4510亿m3。

三峡水库长度为570km～650km，水面平均宽度仅1.1km，属河道型水库，库容系数不足4%。

三峡工程主要特征参数见表2-1。

表2-1 三峡工程特征参数表1992年4月3日，全国人大七届五次会议通过了《关于兴建长江三峡工程的决议》；1994年12月14日，主体工程开工；2003年6月1日，三峡工程开始蓄水，6月10日蓄水到135m，进入围堰发电期；2006年10月27日，三峡水库蓄水至156m，进入初期运行期；2008年，三峡电站26台机组全部投入运行，汛后进行了175m试验性蓄水，最高蓄水位至172.8m；2009年9月，三峡枢纽三期工程通过验收，除升船机外，初步设计中的各项目已全部完成，汛末从9月15日开始试验性蓄水，最高蓄水位至171.43m；2010年，三峡水库从9月10开始继续进行试验性蓄水，10月26日成功达到正常蓄水位175.0m。

葛洲坝水利枢纽工程由船闸、电站厂房、泄水闸、冲沙闸及挡水建筑物组成。

船闸为单级船闸，●二号两座船闸闸室有效长度为280米，净宽34米，一次可通过载重为1.2万至1.6万吨的船队。

每次过闸时间约50至57分钟，其中充水或泄水约8至12分钟。

●三号船闸闸室的有效长度为120米，净宽为18米，可通过3000吨以下的客货轮。

每次过闸时间约40分钟，其中充水或泄水约5至8分钟。

●上、下闸首工作门均采用人字门，其中一、二号船闸下闸首人字门每扇宽9．7米、高34米、厚27米，质量约600吨。

（为解决过船与坝顶过车的矛盾，在二号和三号船闸桥墩段建有铁路、公路、活动提升桥，大江船闸下闸首建有公路桥。

）三座船闸中，大江1号船闸和三江2号船闸为中国和亚洲之最。

船闸各长280米、高34米，闸室的两端有2扇闸门，下闸门两扇人字型闸高34米，宽9.7米，重600吨，逆水而上的船到达船闸时上闸门关闭着，下闸门开启着，上下游水位落差20米，船驶入闸室内，下闸门关闭，设在闸室底部的输水阀打开，水进入闸室，约15分钟后，闸室里的水与上游水位相平时，上闸门打开，船只驶出船闸。

下水船过闸的情况下好相反。

每次船只通过葛洲坝大约需要45分钟。

葛洲坝建船闸三座和两条航道，可通过万吨级的轮船，为当今世界最大的船闸之一。

大坝全长2606.5米，两侧布置三江、大江两线航道，航道与泄水闸之间分别布置二江及大江电厂。

一、工程概况三峡水利枢纽是综合治理和开发长江的骨干工程，主要任务是防洪、发电、通航。

三峡双线五级船闸是三峡枢纽三大主要建筑物之一，于1994年4月正式开工兴建，2003年6月建成经验收投入试通航运行，2004年经国务院验收投入正式运行。

三峡船闸为双线连续五级船闸，设计年单向通过能力5000万吨，一次通过万吨级船队，闸室有效尺寸280m×34m×5.0m，总设计水头113m,级间最大输水水头45.2m,闸室充（泄）水时间≤12min；船闸上游水位变幅40m，下游水位变幅11.8m。

作者：败转头作品编号44122544：GL568877444633106633215458时间：2020.12.13三峡水库的正常蓄水位、防洪限制水位、枯水期最低消落水位点击量：963 回复数：0 举报人杰地不灵发表于 2011-05-17 13:32:37三峡水库有三个特征水位:正常蓄水位、防洪限制水位和枯水期最低消落水位(见图7)。

水利水电工程中的水位均为海拔高程,故在书写时均不再注明"海拔高程"四个字,三峡水库的水位采用的是以上海吴淞口海平面为零点的"吴淞高程"。

图7三峡水库三个特征水位示意图一、正常蓄水位三峡水库在正常运用情况下,为满足兴利除害的要求而蓄到的最高蓄水位叫做正常蓄水位。

初步设计阶段,长江委在可行性研究阶段确定的 "一级开发、一次建成、分期蓄水、连续移民"建设方案及最终正常蓄水位为175米的基础上,又重点研究了172米、175米、177米三个方案。

正常蓄水位愈高,防洪、发电、航运等综合效益愈大,但水库淹没及移民数量愈大,泥沙淤积愈难处理,投资愈多,对库区生态与环境的不利影响愈大。

三个正常蓄水位方案的比较结果符合上述规律,但没有大的本质差别。

考虑到175米正常蓄水位方案是论证阶段经有关专家组、有关部门和地方反复研究,一致推荐的,又经国务院三峡工程审查委员会审查通过并经国务院批准的,因此,初设阶段仍推荐采用175米正常蓄水位方案,相应的三峡水库总库容为393亿立方米。

二、防洪限制水位水库在每年汛期允许兴利蓄水的上限水位叫做防洪限制水位,也叫汛期限制水位,也是水库在汛期防洪运用时的起调水位。

在同样的正常蓄水位条件下,防洪限制水位愈低,防洪库容愈大,使防洪调度有更大灵活性;对水库排沙愈有利,从而对库尾回水变动区航道也有利;但减小了汛期的发电水头,对发电不利。

初设阶段,长江委也在可行性研究基础上,进一步研究了140米、145米、150米三个方案。

三峡水库是中国的一项重要的水利工程，它位于长江上游的湖北省宜昌市、重庆市和四川省的边界处，是世界上最大的水电站之一。

那么，三峡水库有多少水呢？这是一个让人好奇的问题，下面我们来详细阐述一下。

我们需要了解三峡水库的基本情况。

三峡水库的总库容为 3.84万亿立方米，其中正常蓄水位为175米，总库容为2.45万亿立方米。

这个数字很难想象，我们可以通过比较来更好地理解。

三峡水库的总库容相当于北京市一年的用水量，或者是美国加州一年的用水量。

那么，三峡水库到底有多少水呢？根据官方数据，截至2021年6月，三峡水库的蓄水量为1.43万亿立方米，相当于总库容的58.5%。

这个数字虽然很大，但是和三峡水库的总库容相比，还有很大的差距。

这个数字会随着时间的推移而不断变化。

三峡水库的蓄水量对于中国的水利工程和国家的经济发展有着重要的意义。

三峡水库的蓄水量可以调节长江的水位，保证下游的安全和稳定。

三峡水库还可以发电，每年可以为中国提供约1.1万亿千瓦时的电力，相当于中国一年用电量的10%左右。

除了上述基本情况，三峡水库还有一些有趣的事实。

例如，三峡水库的建设需要移民，据官方数据，三峡工程移民总数超过了140万人。

三峡水库的建设还引发了环境保护的问题，例如水质污染、生态破坏等。

三峡水库是中国的一项重要的水利工程，它的蓄水量可以调节长江的水位，保证下游的安全和稳定，同时还可以发电，为中国的经济发展做出了重要的贡献。

三峡水库的总库容为3.84万亿立方米，蓄水量为1.43万亿立方米，还有很大的提升空间。

我们应该保护好三峡水库，让它为中国的发展和人民的幸福做出更大的贡献。

三峡水库是中国的一项重要的水利工程，它的总库容为 3.84万亿立方米，蓄水量为1.43万亿立方米。

三峡水库的蓄水量可以调节长江的水位，保证下游的安全和稳定，同时还可以发电，为中国的经济发展做出了重要的贡献。

我们应该保护好三峡水库，让它为中国的发展和人民的幸福做出更大的贡献。

三峡库区提升库水位下降速率条件下沟边上滑坡稳定性评价陈欢【摘要】三峡库区对非汛期库水位下降速率(0.6 m/d)的严格控制,预防了近千处涉水库岸滑坡大规模下滑入江,但控制消落期库水位下降速率在某种程度上却限制了防洪和蓄水发电效益的发挥,本文主要通过研究在非汛期时候,增加库水位下落速率是否具有可行性,使用Geo-studio中的SEEP/W、SLOPE两个模块对沟边上滑坡进行渗流分析和稳定性分析评价,以计算结果来确定库水位消落期的水位下降速率,对库区调控水位下降速率的调整有重大现实意义和科学价值.【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2018(045)009【总页数】6页(P60-65)【关键词】水位下降速率;消落期;渗流分析;沟边上滑坡;滑坡稳定性评价;三峡库区【作者】陈欢【作者单位】中国地质科学院探矿工艺研究所,四川成都611734;中国地质调查局地质灾害防治技术中心,四川成都611734【正文语种】中文【中图分类】P642最近7年，三峡库区对非汛期库水位下降速率(0.6 m/d)的严格控制，预防了近千处涉水库岸滑坡大规模下滑入江，但控制消落期库水位下降速率在某种程度上却限制了防洪和蓄水发电效益的发挥。

库岸涉水滑坡经过多年小变形，内部应力有了一定调整，因而在不同程度上增加了对提高库水位下降速率的承受能力。

因此，开展三峡水库水位日降幅对库区地质灾害防治工程影响的调查评价研究，分析论证在非汛期增加库水位下降速率的可行性，从而进一步明确或调整三峡水库消落期库水位下降控制速率，具有重大现实意义和科学价值。

1 研究区概况三峡库区属亚热带季风湿润气候区，多年平均降雨量1059.4 mm，年最大降雨量1351.6 mm，降雨多集中在4-9月，占年平均降雨量的55%。

研究工作区段接近三峡峡谷区的河谷-岸坡地带(图1)，由于朱衣河、梅溪河与长江共同作用的结果，本区地貌呈现为：河谷相对开阔，河曲、阶地与漫滩均十分发育，岸坡具明显层状地貌特征。

156.4
156.6
175.1
177.0
134.6
139.8
40.5
67
370.3
忠县
151.1
154.8
156.5
157.3
175.1
177.0
144.4
149.0
30.7
79
429.0
丰都县
154.2
157.8
156.6
158.5
175.1
177.0
150.1
154.1
25.0
86
458.9
珍溪
197.2
195.6
193.4
191.7
189.6
鱼洞
197.9
196.3
194.2
192.4
190.3
珞璜
200.0
198.4
196.2
194.4
192.3
北碚
209.6
207.8
205.0
202.6
199.3
注：1、上述水位系吴淞高程，在我市规划管理中应换成黄海高程。
黄海高程=吴淞高程－1.67（米）
附表1重庆市长江各断面、各频率水位表（瞬时值吴淞高程）
频率（%）
水位（m）
断面
1
2
6
10
20
鱼嘴
189.6
187.9
186.7
183.8
181.5
广阳坝
190.0
188.6
186.3
184.4
182.1
峡口
192.0
190.4
188.2
186.2
183.8
唐家沱
192.6

三峡水库运行后长江中游洪、枯水位变化特征韩剑桥;孙昭华;杨云平【摘要】流域大型水库蓄水后,坝下游河道调整过程中的洪、枯水位变化,对下游水安全、水生态和水资源利用影响甚大.利用19552012年长江中游各水文站水位、流量等资料,采用改进的时间序列分析方法,对三峡水库运行前后长江中游洪、枯水位变化特征进行了研究,结果表明:三峡水库蓄水前长江中游洪、枯水位变化的周期长度分别为9～14、11～15a,在假设三峡水库运行后水位无趋势性变化的前提下,估算得到的水位变化周期长度基本在20a以上,蓄水前的自然周期性已被打破,枯水位发生趋势性下降且无复归迹象,而洪水位波动周期虽有所延长,但上升幅度未超过历史波动变幅,仅可确定洪水位没有明显的下降趋势.三峡水库蓄水后坝下游长距离冲刷,枯水河槽冲刷量占平滩河槽的比例逐年增加,累计至2013年已达91.5％,是枯水位下降的主控因素.河槽冲刷导致的床沙粗化增加了河道床面阻力,高程在平滩水位附近的滩体上覆盖的大量植被增加了水流流动阻力,同时大量航道整治、护岸、码头等工程主体部分布设在枯水位以上,综合因素作用使得洪水河槽阻力增加.三峡水库蓄水后,虽然枯水期流量补偿作用显著削弱了枯水位下降的效应,但枯水位下降事实已经形成,不利于航道水深的提高及通江湖泊枯水期的水量存蓄,洪水位未明显下降,同级流量下的江湖槽蓄量不会明显调整.%The flood and low stage adjustments in downstream reach of reservoir projects have an important effect on water security,water ecology and water resource utilization.The variation features of the water stages are studied in the middle Yangtze River after impoundment of the TGR,based on the hydrological data via one improved method of the time series analysis.The results and conclusions are as follows: The low water stage exhibited a decreasingtrend due to its periodic time increased from 9-14 years to more than 20 years,while the flood stage had no decreasing trend because its change amplitude was less than the max value in history.The main reason for low stage decline is that the erosion amounts in low flow channel increased year by year,when its proportion accounted for the proportion of bank-full channel even reached at 91.5％ in 2013.The river resistance has led to flood stage rising which increased by sand coarsening,vegetation coverage in beach above bank-full stage,and other projects such as navigation regulation,revetment,and wharf etc.Change in the water stages is harmful to the improvement of channel depth and the water storage in the reservoir,although the flow discharge compensation of reservoir improves the low flow stage.The water-storage capacities of lakes have no change because the flood stage is not significantly decreased.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2017(029)005【总页数】10页(P1217-1226)【关键词】三峡水库;水位变化;时间序列分析方法;防洪效益;长江中游【作者】韩剑桥;孙昭华;杨云平【作者单位】西北农林科技大学,杨凌 712100;武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室,武汉 430072;武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室,武汉 430072;交通运输部天津水运工程科学研究院,天津 300456【正文语种】中文流域大型水库蓄水后，蓄洪补枯作用改变了水库下游的流量过程，在清水下泄导致的冲刷过程叠加作用下，河道滩槽冲刷不均，洪水位和枯水位可能出现阶段性或趋势性的变化[1-2]. 尼罗河阿斯旺大坝修建后，坝下游河床平均下切0.45 m，水位下降0.8 m，水面比降减小[3]；科罗拉多河哥伦峡大坝、密苏里河福特佩克大坝等水坝的下游河道也出现了水位下降，水流纵比降变缓的现象[4-5]；中国汉江丹江口水库修建后，下游黄家港、襄阳水文站流量小于5000 m3/s时，水位下降1.5～1.7 m，流量大于10000 m3/s时，水位无明显降低趋势[6]；美国密苏里河建库后，在枯水位下降超过2.5 m的同时，坝下游堪萨斯城洪水位抬高近1 m[7]. 综上，水库下游河道枯水位下降，而洪水位降幅相对较小甚至有所抬升的水位变化特点，在国内外多条河流上得到了证实. 枯水位下降与河床下切幅度的大小关系，决定着航道条件的优劣[8]，也控制着枯水期通江湖泊出口的侵蚀基准面，洪水位变化则是防洪[9-10]、江湖关系调整[11]等更为关注的内容，因此开展水库下游洪、枯水位变化的研究具有重要意义.三峡水库是世界上规模最大的水利枢纽，在其下游的水沙输移、河床调整、床沙粗化等方面，国内外学者进行了大量研究. 针对枯水位变化，三峡水库蓄水前众多研究单位预测成果一致认为长江中游枯水位将大幅下降，水库蓄水后，航道治理研究人员考虑水库不同运行阶段对枯水流量的补偿作用，对枯水位与航道水深的关系开展了大量研究[12-13]. 但对于洪水位的变化，则一直都存在争议，部分研究[14-15]认为洪水位将会下降，由此增加的防洪效益巨大，另外一部分研究[16]则认为洪水位变幅不大，防洪效益有限. 三峡水库蓄水后原型观测资料显示，虽然各站最低水位明显升高，但长江中游同流量下枯水位下降比较明显，与预测结果基本一致[17]，最高水位有所降低，但同流量下洪水位并未明显下降. 三峡水库运行后坝下游的同流量下洪水位是否存在下降趋势，即使结合蓄水后观测资料也难以做出判断，其主要原因有两个：一方面是由于年内水位流量关系的不恒定性，即使采用校正因素法、落差指数拟合法等单值化处理方法也难以形成稳定的水位流量关系曲线，并且以此为据生成的水位时间序列难以具有统一的误差标准[18]；另一方面，年际之间水位波动性强，同流量下水位在大水年抬升、小水年回落等非工程因素影响下的波动特性在天然情况下也普遍存在[19-20]，三峡水库蓄水后的短期时间内，水位变化是趋势性调整，还是正常的周期性波动，很难在水位时间序列中加以识别. 鉴于以上问题，本文利用长江中游各水文站1955-2012年水位、流量等资料，采用改进的时间序列分析方法以分离提取水位变化的周期性、趋势性、随机性特征，由此判断水位是否发生趋势性调整；结合河床形态、床面阻力、水流阻力及重点人类活动等要素，分析长江中游洪、枯水位变化的成因，并探讨水位变化对通江湖泊出流、航道条件等的影响.长江中游自宜昌至湖口约955 km，其中宜昌至枝城河段长61 km，是山区河流向平原河流的过渡河段，河床为卵石夹砂组成；枝城至城陵矶河段习称荆江，南岸自上而下分别有松滋、太平、藕池“三口”分流入洞庭湖，集纳湘、资、沅、醴“四水”的洞庭湖出流在城陵矶附近汇入长江干流[17]. 城陵矶至湖口河段河床组成为细砂及极细砂，其间有汉江、鄱阳湖水系分别在汉口、湖口入汇(图1).长江中游一直是水利、航道部门治理、开发的重点河段，自1950s以来，以稳定河道、开发河流资源为目的，修建了众多水库，实施了堤防加固、护岸工程、航道整治、岸线利用等工程. 大型人类活动有：1968-1972年下荆江实施的系统裁弯工程，主要对中洲子、上车湾河段进行了人工裁弯，沙滩子河段发生自然裁弯；1981年建成的葛洲坝水利枢纽工程，导致坝下游河道发生冲刷[6]；2003年6月三峡水利枢纽蓄水运用，在蓄水初期坝前蓄水位为135 m，在2006年汛末实现了156 m蓄水，在2008年汛末蓄水水位达到172.8 m，2009年以后为175 m 正常蓄水位，水库运行以来削减来沙量达80%以上[17].2.1 数据来源收集了宜昌、枝城、沙市、螺山、汉口站的水位、流量资料，时段为1955-2012年，跨度为58 a. 其中沙市站1991年建站，之前仅测验水位，下游65 km处设有新厂站，两站之间无分汇流，因此1991年之前沙市站流量资料直接引用新厂站实测数据补齐. 监利站受洞庭湖出流随机成分的影响，水位-流量关系散乱[17]，本文暂不涉及其水位变化. 数据来自于长江水利委员会水文局，高程基准均为黄海高程.2.2 研究方法2.2.1 水位趋势性调整判别指标的选取对水位趋势性的判别，一般是从水位时间序列中提取趋势成分进行研究，但蓄水后周期成分与趋势成分可能相互掺杂，在2003年至今短时间尺度上难以分离. 由于趋势成分可以看作是周期长度比实测序列长得多的长周期成分，如存在趋势性变化，掺杂趋势成分的时间序列周期时间必然延长[21]，因此本文采用比较三峡工程影响前后水位变化周期特征的方法，以此判断蓄水后水位是否发生趋势性调整. 其具体过程是基于反证法的思路：首先从水位数据中识别出历史水位波动特征，包括周期、振幅等；其次，假设三峡水库蓄水对长江中游水位无趋势性影响，即水库蓄水前后长江中游水位一直处于同种变化状态，由此得到最近一个周期的变化特征；最后，将最近一个变化周期与历史周期的特征值进行比较，若二者差异巨大，则说明假设不成立，即水库蓄水前水位变化的历史规律已被打破. 其判别指标如下：式中，SP为三峡水库蓄水后的水位周期，SN为三峡水库蓄水前的水位周期.从三峡水库蓄水前、后水位周期波动特性的差别来考察水位变化特点，需首先生成水位时间序列、消除水位时间序列中重要人类活动引起的趋势成分，进而滤除随机成分，提取周期性特征进行对比分析.2.2.2 水位时间序列的生成方法选取连续的3日水位和流量数据取平均值，以消除水流涨落、测量等水位流量关系不恒定引起的随机误差. 针对水位-流量关系误差在时间序列上的不一致问题，将多年水位-流量关系做二次多项式回归曲线，以同一特征流量下，特定年份水位相对多年平均回归曲线的残差平均值形成水文残差时间序列来反映水位的时间变化特点，残差平均值计算依据公式(2)，水位残差时间序列可描述为公式(3)[22]：式中，分别为每组水位、流量数据的残差、实测值和回归曲线预测值；分别为特定年份n的残差平均值与该年份中第j组水位流量数据残差；M为年份n内的实测点个数；N为时间序列长度.考虑到特定特征流量所对应的水位、流量数据点相对较少，因此将确定水位的特征流量扩展为以特征流量为中心，特征流量±5%范围的流量区间，5%的数值为随机选取. 对于少数在特征流量区间内无流量数据的年份，水位残差依据前后年份数据线性插值取得. 特征流量的选取既要反映出洪、枯水位特性，又要保证较长时期的一致性，结合实测资料分析，宜昌、枝城、沙市、螺山、汉口水文站的枯水特征流量分别取6000、6000、6000、7500和12000 m3/s，接近多年平均流量的一半，水流未充满河槽，洪水特征流量分别取40000、40000、35000、40000和40000 m3/s，水流淹没河漫滩，可反映出洪水特性.2.2.3 基于人类活动的水位残差时间序列趋势性成分消除方法研究河段内曾发生过多次影响重大的人类活动，所以采用传统水文时间序列趋势线消除趋势性成分的方法并不适用. 本文采用按人类活动年代为分界分时段取波动中心值计算距平的方法，将趋势性成分滤除. 其中距平是指原始信号与平均值(波动中心)的差值，更易凸显时间序列中的实际波动特性. 根据工程强度的影响，以下荆江裁弯、葛洲坝水利工程运用、三峡水库运用为界分为4个时段，其中葛洲坝水利工程运用后的阶段3与阶段4统一计算波动中心线数值.2.2.4 随机成分滤除与周期性特征提取方法对于水位时间序列中随机成分的滤除问题，主要应用小波分析方法. 基于人类活动的水位残差距平时间序列消除高频成分后的低频成分即为水位残差序列的周期波动成分. 采用Mallat快速算法，小波函数采用Daubecheis 4正交小波，小波母函数ψ(t)时间序列f(kΔt)(k=1、2、…、N)的离散小波的基本计算公式为：式中，a为尺度因子，反映小波的周期长度；b为时间因子，反映时间上的平移；Δt为取样时间间隔；是ψ(t)的复共轭函数；Wf(a，b)称小波(变换)系数.周期性特征以周期长度来衡量. 蓄水前周期长度的统计以两个波峰之间的时距为准，并将各个周期长度算术平均值作为平均周期长度，蓄水后没有完整周期，且大多数站点水位残差在蓄水后处于单向变化状态，因此可将其考虑为1/2周期，进而推算整个周期时间，需要说明的是当前水位波动并未完成1/2个周期，以此推算的周期长度只是为了对比蓄水前后的变化，不能用以估算调整达到新平衡点的时间. 3.1 水位残差时间序列宜昌、枝城、沙市站的枯水位残差、整体下降特点较为明显，而洪水位残差在葛洲坝水库蓄水前一直处于波动状态，2003年后未出现明显下降趋势. 螺山站枯水位残差在葛洲坝蓄水前基本为负值，之后有增大特点，在1998年达到峰值(1.27 m)，2003年后有所下降，洪水位残差则一直存在较大的波动，2003年前后未出现明显区别. 汉口站枯水位残差一直存在波动，洪水位与螺山站较为一致(图2). 洪、枯水位在一直波动的长时间水位残差序列里是否有趋势性变化难以判别.3.2 基于人类活动的水位残差距平时间序列对人类活动引起的趋势因素进行消除，得到基于人类活动的水位残差距平时间序列(图3)，下荆江裁弯后，上游宜昌、枝城、沙市水文站枯水位波动中心线分别下降0.44、0.29和1.00 m，洪水降幅小于枯水降幅；葛洲坝蓄水后，宜昌水文站枯水位、洪水位波动中心线分别下降0.94和0.42 m，沙市水文站枯水位波动中心线继续下降了1.53 m，洪水位由于1996-1998年的特高水位而抬高0.27 m，这些变化特点与荆江裁弯、葛洲坝水库蓄水后水位变化的已有研究成果[23]在趋势上基本一致. 在去除人类影响分段求距平值后，水位残差的波动相比原始序列更加规则，但受随机因素的干扰，波动幅度及周期特征仍然难以提取.3.3 随机成分滤除及水位趋势性的调整判别采用小波分析方法滤除随机成分，水位残差序列的波动特性较为清晰，且不与原始序列失真(图4). 统计三峡水库蓄水前的平均水位周期、最大水位周期及蓄水后的水位变化周期(图5)，其中枯水位残差蓄水后处于单向下降阶段，洪水位残差处于单向抬升阶段，因此估算得到的蓄水后水位周期是远远偏小的.1)枯水位变化. 宜昌、枝城、沙市水文站在蓄水前基本以11 a左右作周期波动变化，波峰均在1964、1977、1990、1998年左右出现，仅波幅有所差异，蓄水后水位残差持续降低，周期均已超过20 a；螺山、汉口水文站蓄水前以15 a左右的周期波动变化，波峰均出现在1968、1982、1998年左右，蓄水后的2003-2012年，水位单向下降，因此各站周期均大于20 a，超过蓄水前的最大周期. 从残差变幅来看，除了枝城、螺山两站，其他站点在蓄水后的变幅均超过了历史最大变幅.2)洪水位变化. 宜昌、枝城、沙市水文站蓄水前以11 a左右的周期波动变化，波峰均在1967、1979、1989、1998年附近出现，蓄水后水位残差均处于相对升高状态，周期大于16 a，超过了蓄水前的周期；螺山站蓄水前水位波动的平均周期为14 a，蓄水后水位残差处于阶段性增大状态，波动周期延长为20 a以上；汉口水文站洪水位在2002-2006年略有下降，而2006-2012年持续抬升，因此估算的蓄水后周期在14 a以上，大于蓄水前的周期. 但是需要指出的是，三峡水库蓄水后，除宜昌站外，各站洪水位残差的变幅均未能超过蓄水前的历史波动最大幅度. 综上，三峡水库蓄水后各水文站特征水位变化的估算周期长度相比自然周期均有所延长，说明蓄水后水位残差的时间序列确实存在较多的趋势性成分，枯水位表现为趋势性下降，而洪水位由于残差幅度未能超过历史最大波幅，仅可判断其没有明显下降趋势，即洪、枯水位变化存在明显的调整分异规律.4.1 三峡水库蓄水前水位变化因素分析长江中游水位受来流过程与河道冲淤的直接影响，上游来流涨落率、下游干支流水流遭遇或流域极端水沙条件均能引起水位随机性变动，水沙过程、人类工程引起的河道适应性调整、河床阻力变化等河床边界条件改变，是同流量下水位调整的主要因素[6,24-25].天然来水来沙条件下，长江干流年际间冲淤交替等现象被已有研究成果所证实[26]，宜昌至大通河段泥沙冲淤存在7～8 a的高-低回旋变化，由此引起河道形态、河床阻力、河床组成等水流边界的复归性调整，水沙过程的波动特性就决定了水位时间序列围绕某一中心线波动的周期特征[21].对于人类活动的影响，在三峡水库蓄水前主要考虑荆江裁弯工程、葛洲坝工程. 荆江裁弯工程主要通过改变下荆江的河道边界，降低侵蚀基准面导致荆江发生溯源冲刷；采用地形法计算1966-1980年荆江河段共冲刷7.146×108 m3，不同流量下水位均有所降低，且洪水降幅小于枯水；荆江冲刷的泥沙在城陵矶-汉口河段落淤，造成了洪水位的抬高，至1978年才基本稳定. 葛洲坝工程拦截了大量推移质泥沙，导致其下游河道沿程冲刷，宜昌水文站至1991年,当流量为4000 m3/s时，水位较建库前降低约1.10 m；当流量为20000 m3/s时，水位降低约1.00 m，坝下游水位至1991年左右重新处于相对稳定状态. 这说明人类活动影响下，河流系统经过自调整后能达到新的相对平衡状态，适应于新的水沙条件[27-28].以上各种因素影响下的水位变化说明，水文测验获得的水位时间序列，实际上是河道系统在流域来水来沙因素作用下的输出信号，其具有周期成分、随机成分、趋势成分等信号组成特征. 本文的分析表明，长江中游各站洪、枯水位在三峡水库蓄水前的波动周期为11 a左右，与已有成果[21]基本相符，说明本文采用的研究方法是合理的.4.2 三峡水库运行对洪、枯水位的影响4.2.1 坝下游河道形态变化的影响三峡水库蓄水以来，长江中游河床大幅冲刷，且多集中于枯水河槽，2003-2013年期间宜昌至湖口河段平滩河槽冲刷11.9×108m3，枯水河槽占91.5%(图6). 在河道断面上也可以看出，断面扩大范围主要集中于枯水位以下，枯水位以上变化不大(图7)，河床冲刷引起枯水过水面积增大的比例大于洪水，即河床变形对于枯水的下降影响作用也远大于洪水.4.2.2 坝下游河道阻力调整的影响引起坝下游河道阻力调整的因素主要有床沙粗化、洲滩植被覆盖、整治工程修建等，下面从这几个方面分别进行阐述：1)河床粗化引起的床面阻力变化. 三峡水库蓄水后，在坝下游河道冲刷的同时，河床表层床沙也表现为粗化趋势[29-30]. 宜昌至枝城河段床沙平均中值粒径由2003年11月的0.638 mm增大到2010年10月的30.4 mm，增幅达48倍；枝城至杨家垴河段的床沙中值粒径相比蓄水前增大20倍左右. 依照长江科学院提出的糙率估算公式进行计算[31]，引起河床糙率增大1.65倍左右, 而荆江沙质河段的糙率增大1.03倍左右，城陵矶-湖口河段的糙率增大1.01～1.03倍，与沙质河床粒径粗化程度不大相对应.2)滩地植被覆盖对水流行进的阻滞作用. 长江中下游为冲积型河流特性，发育有大量的江心洲和河漫滩，在三峡水库蓄水后大流量被削减，水流漫滩时间明显减少，洲滩表面长期裸露使得以往高水位淹没的滩体被植被覆盖. 如长江中游的天兴洲滩体，高程在平滩水位附近的滩体上生长大量植物，当洪水漫滩时，阻滞了水流行进[32].3)河道与航道治理工程对边界阻力的影响. 2003年以来，长江中游实施了大量的航道整治工程，沙卵石河段主要是采取护底工程，直接增加了河床阻力；沙质河段对边滩和心滩进行守护，在江心洲头实施守护和调整型工程. 这些工程主要作用在枯水河槽以上，一定程度上增大了河道阻力. 水利部门也实施了大量的岸线加固与守护工程，在提高长江堤防岸线防洪能力的同时，也增加了水流的岸壁阻力. 中游河段分布有大量的码头、景观等工程，对河道洪水位形成叠加影响，是增加边界阻力的因素之一[33].4)河道综合阻力变化. 根据2002和2012年实测水面线，采用曼宁公式反算了荆江沙质河段的糙率系数. 由图8可知，各流量下的糙率系数均呈增大趋势，说明蓄水后的河床综合阻力有所增大，以糙率系数增大值/绝对值作为增大比例，可见糙率系数增大比例随流量增大而增大，流量小于20000 m3/s时，增大比例在14.9% 左右，流量大于30000 m3/s时，增大比例超过了20.0%，最大可达26.6%，说明中枯水流量下的河床阻力增大值小于洪水流量级. 因此，蓄水后河道综合阻力增大，且枯水时期阻力增大幅度小于洪水时期.综上，在枯水流量下，河床阻力增大对于水位抬升效应难以抵消河床下切造成的下降效应，使得枯水位趋势性降低；在洪水流量下，河床阻力增大效应与河道主槽冲刷效应接近，使得洪水位并未明显下降.4.3 水位变化对通江湖泊、航道条件的影响三峡水库蓄水后长江中游河道枯水位趋势性下降，但最低水位均存在抬升趋势，如枝城水文站、螺山站最低水位升高1 m左右(图5)，这显然是由于三峡水库的枯水期补水作用大于同流量水位降幅所致. 2008年以来，宜昌站下泄流量均大于5000 m3/s，相比于蓄水前3300 m3/s的最枯流量平均值增加了近2000 m3/s，但在汛后三峡水库蓄水的9-11月份，宜昌来流被削减，同流量下水位下降会降低湖泊底水位. 而洪水位未明显下降，说明同流量下干流河道槽蓄量和通江湖泊调蓄湖容并不会明显增大.1)三峡水库蓄水前，长江中游各水文站同流量下水位波动周期长度在9～15 a之间，而在假设三峡水库运行后长江中游水位无趋势性变化的前提下，估算的各站水位变化周期基本都超过20 a；枯水位单向下降，多站变幅超过历史最大波幅，存在明显下降趋势，洪水位阶段性单向抬升，但变幅未超过历史最大波幅，仅可判断其未明显趋势性下降，即存在在洪、枯水位变化不一致的调整分异规律.2)河床冲刷与河床阻力增大的综合作用，是造成洪、枯水位调整分异规律的主要原因. 不同流量下河槽变形幅度不一致，泥沙冲刷集中于枯水位河槽；而床沙粗化、洲滩为植被覆盖、人类涉水工程等引起河床阻力普遍增大，在洪水河槽体现更为明显.3)在三峡水库的滞洪补枯作用下，枯水位下降不致对长江中游的航道、取水等问题产生重大不利影响，但在汛后蓄水阶段可能会增加两湖的出流量，洪水位未明显下降，同流量下江湖槽蓄能力变化有限.需要指出的是，文中结果均是在现有资料长度上得到的，三峡水库蓄水时间尚短，随着河床进一步冲刷，高洪水位变化趋势还需进一步跟踪观测. 此外，文中对河道阻力方面的成因分析较为宏观，更为细致的工作尚有待开展.【相关文献】[1] Petts GE, Gurnell AM. Dams and geomorphology: Research progress and future directions. Geomorphology, 2005, 71(1/2): 27-47.[2] Graf WL. Downstream hydrologic and geomorphic effects of large dams on American rivers. Geomorphology, 2006, 79: 336-360.[3] Saad MBA. Nile river morphology changes due to the construction of high Aswan dam in Egypt. Egypt: Ministry of Water Resources and Irrigation Report, 2002: 14.[4] Shields JR, Douglas F, Simon A et al. Reservoir effects on downstream river channel migration. Environmental Conservation, 2000, 27(1): 54-66.[5] Topping DJ, Schmidt JC, Vierra LE. Computation and analysis of the instantaneous-discharge record for the Colorado River at Lees Ferry, Arizona-May 8, 1921, through September 30, 2000. Us Geological Survey Professional Paper, 2003, 24(4): 30-33.[6] Lu Jinyou. Variation of stage-discharge relationship of downstream of hydro-junction. Hydro-Science and Engineering, 1994, (1): 109-117. [卢金友. 水利枢纽下游河道水位流量关系的变化. 水利水运工程学报, 1994, (1): 109-117.]。

三峡水库蓄水后长江沙市河段水位变化分析作者：邬和平来源：《中国水运》2014年第10期摘要：以统计学为基础，通过对历史实测资料进行分析，研究三峡蓄水前后沙市河段航道水位变化现象，找出其变化规律，可为今后长江沙市河段的航道维护管理工作提供技术支持。

关键词：三峡蓄水宜昌流量沙市河段航道水位长江沙市河段，上起腰店子，下至柳林洲，全长约17.5km，地处三峡大坝下游，是长江干线著名的浅水道之一，也是影响“畅中游”的关键性河段，历年来都是长江航道维护管理工作的重点和难点所在。

自2003年三峡水库开始蓄水以来，其不断增加的蓄水库容，对坝下径流过程产生巨大的调节作用，对长江沙市河段的水位变化产生直接影响，其清水下泄也对近坝河段的河床演变产生影响，从而影响到航道水位的变化。

以统计学为基础，通过对历史实测资料进行分析，研究三峡蓄水前后沙市河段航道水位变化现象，找出其变化规律，可为今后长江沙市河段的航道维护管理工作提供技术支持，以减小三峡工程对长江坝下航道维护带来的不利方面影响，保障中游航道的畅通安全。

三峡水库蓄水调度概况及其影响三峡工程是中国也是世界上最大的水利枢纽工程，是治理和开发长江的关键性骨干工程，它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益。

三峡水库设计正常蓄水位175 m，总库容393亿立方米，防洪调节库容165亿立方米。

三峡水库分三期蓄水，首次135 m、首次156 m蓄水分别于2003年6月和2006年10月顺利实现，2008年实施首次175 m试验性蓄水，2010年175 m试验性蓄水成功。

根据《三峡水库优化调度方案》和《2013年度长江上游水库群联合调度方案》，三峡水库每个水文年调度运行可分为四个阶段，分别为汛末蓄水期、枯水期补偿调度期、汛前消落期、汛期防洪调度期。

通常9月中上旬至10月底为汛末蓄水期，11月至次年4月下旬为枯水期补偿调度期，4月下泄至6月上旬为汛前消落期，6中旬-8月为汛期防洪调度期。

三峡水库蓄水前后大通水文站泥沙变化过程分析
包伟静;曹双;绺红
【期刊名称】《水资源研究》
【年(卷),期】2010(031)003
【摘要】根据1953～2009年大通水文站水沙过程监测资料，分析了三峡水库2003年蓄水前后长江下游大通水文站泥沙变化过程。

三峡水库蓄水前（1953～2002）的多年平均径流量为9011亿m3、多年平均输沙量为4．27亿t；蓄水后（2003～2009年）的多年平均径流量为8121亿m3、多年平均输沙量为1．14亿t；蓄水后与蓄水前相比，年平均输沙量减小了73．3％，多年平均径流量虽有减小，但减小的幅度相对要小，约为9．9％；从年内分配变化看，三峡水库蓄水后沙量大幅减少主要发生在汛期5～10月间，蓄水后5～10月多年平均输沙率减少约67％、多年平均含沙量减少约65％；从主汛期6～8月间变化看，平均含沙量较蓄水前总体呈下降趋势，蓄水前主汛期平均含沙量均值为0．632kg／m3，蓄水后主汛期平均含沙量均值为0．218kg／m3，与蓄水前相比主汛期含沙量均值减小了65．5％。

【总页数】3页(P21-23)
【作者】包伟静;曹双;绺红
【作者单位】长江下游水文水资源勘测局,江苏南京210011
【正文语种】中文
【中图分类】TV149.1
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收稿日期:２０１８－１２－１０作者简介:张㊀祎ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ主要从事水文测验和水资源研究等工作ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｊｓｓｚｙ＠ｓｉｎａ.ｃｏｍ㊀㊀文章编号:１００６－００８１(２０１９)０２－００４３－０５三峡水库蓄水后宜昌站水位特性分析张㊀祎１ꎬ张释今２ꎬ王定杰１ꎬ樊丽娜１(１.长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局ꎬ湖北宜昌㊀４４３０００ꎻ２.长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局ꎬ湖北荆州４３４０００)㊀㊀摘要:葛洲坝水利枢纽和三峡水利枢纽工程兴建完工后ꎬ库区蓄水形成了水库ꎬ而水库的调节改变了宜昌站基本水尺断面的水位时间变化和行进规律ꎮ利用三峡水利枢纽和葛洲坝水利枢纽的出库控制站 宜昌站收集的２００３~２０１６年观测资料成果ꎬ分析研究了三峡水利枢纽蓄水后宜昌站的水位特性ꎮ针对其变化特性提出了测验工作中的应对措施ꎬ确保以最优的方案提取能控制全年水位变化过程的控制点水位与时段水位ꎬ做好水文整编工作ꎮ关键词:水位特性ꎻ水位变化ꎻ特性分析ꎻ控制措施ꎻ宜昌站ꎻ三峡水库中图法分类号:Ｐ３３７㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.１５９７４/ｊ.ｃｎｋｉ.ｓｌｓｄｋｂ.２０１９.０２.０１１㊀㊀三峡水利枢纽位于长江西陵峡中段ꎬ坝址在湖北省宜昌市三斗坪ꎬ控制流域面积１００万ｋｍ２ꎬ多年平均年径流量４５１０亿ｍ３ꎬ多年平均年输沙量５.３亿ｔꎮ该工程１９９４年１２月１４日正式开工ꎬ１９９７年１１月８日完成大江截流ꎬ２００２年１１月６日完成明渠截流ꎮ２００３年５月２５日开始关闸蓄水ꎬ形成水库ꎬ６月１０日坝前水位蓄至围堰发电期水位１３５ｍꎻ１０月２５日三峡水库再次蓄水ꎬ１１月５日坝前水位蓄至１３９ｍ附近ꎮ２００６年９月２０日ꎬ三峡水库开始１５６ｍ水位蓄水ꎬ１０月２７日ꎬ三峡水库坝上水位达到１５６ｍ高程ꎮ２０１０年１０月２６日成功蓄水至１７５ｍ水位ꎮ三峡水库属于年调节水库ꎬ总库容３９３亿ｍ３ꎬ其中防洪库容２２１.５亿ｍ３ꎬ正常蓄水位１７５ｍꎬ汛期防洪限制水位１４５ｍꎬ枯水期消落水位１５５ｍꎮ水库调洪可消减洪峰流量达２.７万~３.３万ｍ３/ｓꎬ能有效控制长江上游洪水ꎬ增强长江中下游抗洪能力ꎮ三峡水利枢纽具有防洪㊁发电㊁航运等综合效益ꎮ①防洪ꎮ三峡大坝建成后形成巨大的水库ꎬ滞蓄洪水ꎬ使下游荆江大堤的防洪能力由防御１０ａ一遇的洪水提高到抵御１００ａ一遇的大洪水ꎬ防洪库容在７３亿~２２０亿ｍ３之间ꎮ②发电ꎮ三峡水电站是世界最大的水电站ꎬ总装机容量１８２０万ｋＷꎮ电力主要供应华中㊁华东㊁华南㊁重庆等地区ꎮ③航运ꎮ三峡工程位于长江上游与中游的交界处ꎬ地理位置得天独厚ꎬ对上可以渠化三斗坪至重庆河段ꎬ对下可以增加葛洲坝水利枢纽以下长江中游航道枯水季节流量ꎬ能够较为充分地改善重庆至武汉间通航条件ꎬ满足长江上中游航运事业远景发展的需要ꎮ通航能力可以从每年１０００万ｔ提高到５０００万ｔꎮ另外ꎬ三峡水利枢纽工程在养殖㊁旅游㊁保护生态㊁净化环境㊁开发性移民㊁南水北调㊁供水灌溉等方面均会发挥巨大效益ꎮ宜昌站属三峡水利枢纽工程的出库控制站ꎬ对三峡水库的调度进行全过程实时监测ꎬ同时也服务于三峡工程ꎬ为三峡水库调度提供实时观测数据ꎮ该站始建于１９４６年ꎬ从１８７７年开始有系统水文观测资料ꎬ属于国家级基本水文站ꎬ位于东径１１１ʎ１７ᶄꎬ北纬３０ʎ４２ꎬ集水面积约１００万ｋｍ２ꎬ占全流域面积的５５.９％ꎻ控制长江上游的来水量ꎬ同时也控制三峡水利枢纽和葛洲坝水利枢纽的出库水量ꎮ宜昌水文断面位于三峡水利枢纽下游４４ｋｍꎬ葛洲坝水利枢纽下游６ｋｍꎮ测验河段长约３ｋｍꎬ尚顺直ꎮ断面呈偏 Ｕ 型ꎬ水面宽６３０~７８０ｍꎬ年水位变幅约１７ｍꎮ右岸为山区与平原过渡地段ꎬ左岸为宜昌市城区ꎬ河３４段两岸较为稳定ꎬ近几十年来河势未有大的变化ꎮ三峡水利枢纽工程蓄水以后改变了宜昌基本水尺断面的水位时空变化和行进规律ꎮ本文采用宜昌站２００３~２０１６年实测水位资料ꎬ分析该站在三峡水利枢纽工程蓄水以后水位特性变化ꎮ１㊀宜昌站水位观测基本情况宜昌站在２００３年以前水位采用人工观测ꎬ观测段制根据水位级和水位变幅情况㊁报汛要求布置ꎬ以能测得完整的水位变化过程ꎬ满足日平均水位计算㊁推算流量和水情拍报的要求为原则ꎮ２００３年３月投产使用中澳ＣＲ５１０型气泡压力式水位计ꎬ同年７月又安装了一套梯调自记水位计ꎬ两种仪器均可设置为５ꎬ１０ꎬ３０ｍｉｎ或１ｈ采集一个水位数据ꎬ满足测量精度要求ꎬ使用良好ꎬ检测合格ꎬ符合现行国家标准的要求ꎬ完整记录了三峡水利枢纽蓄水后的宜昌断面水位变化情况ꎮ表１㊀宜昌站基本水尺断面瞬时水位观测误差统计序号序列长度最大误差值/ｃｍ系统差/ｃｍ标准差/ｃｍ保证率(＝０ｍ)/％保证率(ɤ０.０１ｍ)/％保证率(ɤ０.０３ｍ)/％个体差异随机不确定度/ｃｍ１４３ʃ３０.６２８１.１２５.６６９.８１００２.２２４０ʃ２０.２７５０.７５０.０９７.５１００１.４注:分析中有３次受过船波浪影响较大的水位ꎬ因不属个体差异因素影响而未参加统计计算ꎮ１.１㊀水位观测精度水位观测精度主要指仪器或人工采集水位数据的准确度和可靠性ꎮ影响水位观测精度的因素较为复杂ꎬ如波浪㊁水位涨落率㊁观测人员的个体差异㊁水位感应器物理精度及消浪处理等ꎮ采用人工观测水位和自记采集水位的优缺点有互补性和差异性ꎬ为研究同一测站使用两种方法观测水位精度及其对比性ꎬ调整观测布置ꎬ进一步提高水位测报的时效性ꎬ保证观测数据准确可靠ꎮ根据«长江委水文局报汛自动化实施方案»ꎬ选择在水位变化过程中受水位涨落率㊁断面冲淤变化㊁水利工程等影响较为突出的宜昌水文站开展了２００５年宜昌水文站水位精度专题研究ꎮ研究结果表明:去掉受过船波浪影响较大的水位后ꎬ误差小于３ｃｍ的水位保证率为１００％ꎬ说明在正常情况下能够保证水位观测成果的质量ꎻ宜昌站位于长江葛洲坝水利枢纽下游ꎬ处于宜昌港区ꎬ水流变化不均匀ꎬ来往船只较多ꎬ江面时常出现大小波浪ꎬ对数据采集精度造成一定的影响ꎮ实际情况表明ꎬ波浪越大ꎬ水位采集差值越大ꎬ一般情况下某瞬时水位与时段平均水位差异最大为２ｃｍꎬ但过船时受波浪影响造成观测差异最大达到４ｃｍꎮ当整点水位出现在涨水段ꎬ整点前的水位一般略高于整点后的水位ꎬ平均后误差得以中和ꎬ退水段则正好相反ꎮ平均水位值与各瞬时采集值的误差大小主要与涨落率有关ꎬ涨落率越大则误差相对较大ꎬ但误差均在允许范围内ꎮ三峡水库调度加大后ꎬ水位突变对水位精度影响不大ꎬ水位精度满足要求(见表１)ꎮ１.２㊀水位级划分根据工程水文学和«河流流量测验规范»(ＧＢ５０１７９－９３)中关于水位级的划分方法ꎬ采用宜昌站历年水位观测资料对全年水位分级ꎬ其计算结果见表２ꎮ表２㊀宜昌站水位级划分ｍ高水期水位(Ｚ)中水期水位(Ｚ)低水期水位(Ｚ)枯水期水位(Ｚ)Ｚȡ４８.５０４３.００ɤＺ<４８.５０３９.５０ɤＺ<４３.００Ｚ<３９.５０２㊀水位逐时过程变化分析宜昌水文断面在１９８０年以前只受天然洪水传播影响ꎮ１９８１年１月４日葛洲坝水利枢纽工程大江截流ꎬ同年６月蓄水至坝前水位达５９.３９ｍꎬ天然时期的行洪规律受到人工影响ꎬ宜昌水文断面水位改变未受上游水工程调度影响和天然洪水传播影响ꎮ葛洲坝水利枢纽是低水头径流式电站ꎬ坝前水位基本稳定ꎬ水库不起拦蓄作用ꎬ来多少水泄多少水ꎬ故蓄水前后宜昌站的水位特征基本上无变化[１]ꎮ自２００３年三峡水利枢纽工程蓄水以后ꎬ三峡水库属于年调节水库ꎬ水库调洪能力强ꎬ能有效控制长江上游洪水ꎬ增强长江中下游抗洪能力ꎬ使得基本水尺断面受天然洪水传递影响不断减弱ꎬ水工程调度影响相对增强ꎬ反映在水位过程中其主要特征为水位变化呈锯齿状波动ꎬ局部水位受水工程调度影响而升高或下降[２]ꎮ下面按水位级选择几个有代表性的时段的水位过程进行分析ꎮ４４２.１㊀低枯水期低枯水期间每天水位沿某一均值上下波动ꎬ较为规则ꎬ最低值出现在０７:００~０９:００之间ꎬ波动最高值一般出现在１９:００~２２:００之间ꎬ波动周期为１０~１４ｈ左右ꎮ说明三峡水库调度在每日的０７:００~０９:００时开始开闸放水ꎬ１９:００~２２:００开始关闸蓄水ꎮ宜昌站２０１５年１１月逐时水位过程线(使用中澳ＣＲ５１０型气泡压力式水位计采集ꎬ每５ｍｉｎ采集一个水位数据ꎬ共有８６２５个水位数据)见图１ꎮ图１较明显地反映出低枯水期不同水位的过程变化情况ꎮ从图中可看出ꎬ水位在４０.００ｍ以下的水位(属低枯水)波动范围为０.２~０.３ｍꎻ水位在４０.００~４３.００ｍ的水位(属低水)波动范围为０.３~１.４ｍꎮ４４．０４３．５４３．０４２．５４２．０４１．５４１．０４０．５４０．０３９．５３９．０／ｍ２０１５－１１－０１２０１５－１１－０６２０１５－１１－１１２０１５－１１－１６２０１５－１１－２１２０１５－１１－２６２０１５－１２－０１（－－）图１㊀宜昌站２０１５年１１月逐时水位过程线２.２㊀中水期宜昌站２０１４年７月逐时水位过程线(使用中澳ＣＲ５１０型气泡压力式水位计采集ꎬ每１０ｍｉｎ采集一个水位数据ꎬ共有４４６５个水位数据)见图２ꎮ图２反映出中水期受三峡水库调度和天然洪水传播影响情况下不同水位的变化过程ꎮ从图中可看出ꎬ在中水期水位涨落幅度要大于低枯水涨落幅度ꎬ在水位涨落水过程中每日仍存在较为明显的上下波动ꎬ其波动范围略大于低枯水ꎬ为０.２~１.４ｍꎬ日波动峰谷值差与低水(水位为４０.００~４３.００ｍ)相近ꎮ波峰出现在１９:００~２２:００之间ꎬ波谷出现在次日０７:００~０９:００之间ꎬ波动周期为１０~１４ｈ左右ꎬ有时在波峰(谷)附近有短时小锯齿状波动ꎮ在水位急涨或急落时ꎬ在洪水传播中影响因素相互抵消ꎬ水位波动特征表现相对不明显ꎮ２.３㊀高水期宜昌站２０１４年９月逐时水位过程线(使用中澳ＣＲ５１０型气泡压力式水位计采集ꎬ每１０ｍｉｎ或５ｍｉｎ／ｍ４９．５４９．０４８．５４８．０４７．５４７．０４６．５４６．０４５．５４５．０４４．５４４．０４３．５４３．０２０１４－０７－０１２０１４－０７－０６２０１４－０７－１１２０１４－０７－１６２０１４－０７－２１２０１４－０７－２６２０１４－０７－３１（－－）图２㊀宜昌站２０１４年７月逐时水位过程线采集一个水位数据ꎬ共有８４１７个水位数据)见图３ꎮ图３反映了高水期两次洪水完整的水位变化过程ꎮ高水期主要发生在水位急涨或急落时ꎬ水位波动特征在洪水传播中表现不明显ꎮ水位的波动特征只是在水位变化幅度较小或水位相对平稳时表现相对突出ꎬ洪峰附近水位波动完全受水工程调度影响ꎬ范围时大时小ꎬ与正常情况下的波动特征略有差别ꎮ从图中可看出ꎬ高水期水位涨落率较大ꎬ水位波动周期短ꎬ为３~５ｈ左右ꎬ水位波动范围为０.２~０.５ｍꎮ／ｍ（－－）５３．０５２．５５２．０５１．５５１．０５０．５５０．０４９．５４９．０４８．５４８．０４７．５４７．０４６．５４６．０４５．５４５．０２０１４－０９－０１２０１４－０９－０６２０１４－０９－１１２０１４－０９－１６２０１４－０９－２１２０１４－０９－２６２０１４－１０－０１图３㊀宜昌站２０１４年９月逐时水位过程线３㊀水位分布特征分析３.１㊀水位月分布特征基于宜昌站２００３年以后的水位整编成果ꎬ进行了时间系列的特征统计分析ꎬ并绘制了宜昌站２００３~２０１６年月平均水位过程线ꎬ详见图４ꎮ从图中可以看出ꎬ自三峡水库蓄水以后宜昌站水位月分布特征仍然是在汛期(系指５月１日~１０月１５日)水位高ꎬ非汛期(系指１０月１６日至次年４月３０日)水位低ꎮ但从年际变化来看每年１~５月㊁１１~１２月平均水位有抬高趋势ꎬ特别是２０１０年以后较为明显ꎻ６５４ 张㊀祎等㊀三峡水库蓄水后宜昌站水位特性分析~１０月平均水位则有下降趋势ꎬ出现下降趋势的时间也是从２０１０年开始ꎬ这是三峡水库调蓄的作用所导致ꎮ受人为控制三峡水库水位的影响ꎬ每年１~５月㊁１１~１２月水库下泄流量不断加大ꎬ到２０１５年不小于６０００ｍ３/ｓ[３]ꎬ宜昌水文断面平均水位由此逐年抬高ꎮ其中１~３月和１１~１２月ꎬ由于三峡水库补水ꎬ水位抬高０.６~０.８ｍꎻ４~５月三峡水库消落期也造成宜昌水位抬高ꎮ６~９月是洪水频发期ꎬ为有效减轻中下游防洪压力ꎬ通过科学调度三峡水库ꎬ在洪峰期间拦蓄洪量和削峰而使宜昌水位下降ꎮ９~１０月为三峡水库蓄水期ꎬ平均拦蓄能力约５２００ｍ３/ｓꎬ较天然情况宜昌平均水位也在降低ꎮ／ｍ４９４７４５４３４１３９３７３５１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２图４㊀宜昌站２００３~２０１６年月平均水位过程线３.２㊀水位年分布特征宜昌站２００３~２０１６年年特征水位值统计成果见表３ꎮ表３㊀宜昌站２００３~２０１６年年特征水位值统计年份最高水位/ｍ日期１(月－日)最低水位/ｍ日期２(月－日)年平均水位/ｍ年变幅/ｍ２００３５１.９５０９－０４３８.０７０２－０９４２.６１１３.８８２００４５３.９８０９－０９３８.５２０１－３１４３.０２１５.４６２００５５２.１４０７－１１３８.４１０２－１８４３.２８１３.７３２００６４９.２４０７－１０３８.５８０２－０４４１.２７１０.６６２００７５２.９７０７－３１３８.７５０１－０９４２.５２１４.２２２００８５１.１２０８－１８３８.８６０１－０７４２.８１１２.２６２００９５１.１３０８－０８３９.１７１２－２９４２.３１１１.９６２０１０５１.７８０７－２６３９.１７０３－１６４２.４１１２.６１２０１１４８.１６０７－０８３９.２１１２－２２４１.７４８.９５２０１２５２.８７０７－３０３９.１９１２－０４４２.８６１３.６８２０１３４９.９１０７－２３３９.１８１２－０２４１.９１０.７３２０１４５２.５１０９－２０３９.２４０２－０１４２.８１１３.２７２０１５４８.７５０７－０１３９.２５０２－１８４２.１４９.５０２０１６４９.４９０７－０２３９.２８０２－０９４２.５８１０.２１㊀㊀从表３中可以看出ꎬ受三峡水库调度的影响ꎬ水位年分布出现以下变化:历年最高水位有下降趋势ꎬ排除２００６年特枯水情外ꎬ从２００５年开始历年最高水位下降趋势明显ꎻ历年最低水位从２００３年开始则出现逐年抬高趋势ꎬ到２００９年水位抬高了１.１ｍꎬ但从２００９年以后每年抬高幅度不大ꎬ年变化为０~０.１ｍꎬ最低水位控制在３９.２０ｍ左右ꎮ从年平均水位变化看ꎬ没有明显的上升或下降趋势ꎬ说明水位变化主要在局部时段或部分水位级ꎮ２００３年前宜昌站多年平均水位为４３.３４ｍ(１９８１~２００２年)ꎬ年最低水位为３８.３０ｍ(１９９８年２月１４日)ꎬ年最高水位５５.３８ｍ(１９８１年７月１９日)ꎬ水位最大变幅１７.０８ｍꎮ三峡水库运行后宜昌站多年平均水位为４２.４５ｍ(２００３~２０１６年)ꎬ年最低水位为３８.０７ｍ(２００３年２月９日)ꎬ年最高水位５３.９８ｍ(２００４年９月９日)ꎬ水位最大变幅１５.４６ｍꎬ年水位变幅在逐步缩小ꎮ３.３㊀保证率水位宜昌站２００３~２０１６年年保证率水位统计成果见表４ꎮ从表４可以看出ꎬ２００３年以后最高水位保证率为４７.９１~５３.７６ｍꎬ２００８~２０１６年控制在５２.６０ｍ以下ꎮ第１５天为４５.７５~５１.２３ｍꎬ第３０天为４４.６１~４９.６７ｍꎬ第９０天为４２.６６~４６.３４ｍꎬ第１８０天为４０.１５~４２.６２ｍꎬ第２７０天为３９.０９~４０.５４ｍꎬ最低水位保证率为３８.１１~３９.５１ｍꎮ特别是从２００９年开始ꎬ断面水位基本维持在３９.２０ｍ(相应流量５０００ｍ３/ｓ)ꎬ以后逐年递增ꎬ到２０１５年水位维持在３９.５０ｍ(相应流量６０００ｍ３/ｓ)ꎮ丰水年高洪期断面水位控制在５２.６０ｍ(相应流量４５０００ｍ３/ｓ)以下ꎬ说明通过三峡水库调节ꎬ保证了汛期长江中下游防洪㊁枯水期航运和生态需水量的需要ꎮ表４㊀宜昌站２００３~２０１６年年保证率水位统计ｍ年份最高第１５天第３０天第９０天第１８０天第２７０天最低２００３５１.６７５０.０５４９.０９４６.３４４１.０３３９.０９３８.１１２００４５３.７６４８.０８４７.４５４６.０６４２.６２３９.７５３８.５８２００５５１.８８５１.１１４９.１９４６.２６４２.４５３９.７６３８.５２２００６４８.８３４５.７５４４.６１４２.６６４０.７４３９.６１３８.６４２００７５２.５５５０.４１４９.６７４５.０４４１.３６３９.１３３８.７９２００８５０.９０４９.４３４８.２２４５.５５４２.３０３９.５０３８.９１２００９５０.９７４８.９１４８.２８４４.４３４１.０６３９.４７３９.２４２０１０５１.６４４９.４７４８.３９４５.４３４０.９４３９.３７３９.２２２０１１４７.９１４７.１４４５.５６４２.７８４０.８０３９.９９３９.２８２０１２５２.６０５１.２３４９.６２４５.２３４１.７２３９.５４３９.２８２０１３４９.６７４８.４０４７.９５４４.０２４０.１５３９.５１３９.２４２０１４５２.４５４８.４１４７.６９４４.７８４２.４５３９.９３３９.３８２０１５４８.６５４６.４７４５.６１４３.９９４２.１３４０.００３９.４９２０１６４９.０８４８.６４４８.００４４.１６４１.６３４０.５４３９.５１４㊀三峡水库蓄水前、后水位特性对比分析水位是反映水体㊁水流变化的水力要素和重要指标ꎬ其变化主要取决于水体自身水量的增减变化㊁约束水体条件的改变和水体受干扰的影响等因素ꎮ水位特性在一定时间和空间范围内相对稳定ꎮ依照宜昌站多年水位的变化ꎬ考虑受约束水体条件明显改变的影响ꎬ将宜昌站水位变化分成两个时间段ꎬ即三峡水库蓄水前(１８７７~２００２年)和三峡水库蓄水后６４ ㊀２０１９年２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀水利水电快报㊀ＥＷＲＨＩ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４０卷第２期㊀(２００３~２０１６年)ꎮ三峡水库蓄水前㊁后的水位变化特性具有相似的基本特征ꎬ也有不同点ꎬ见表５ꎮ表５㊀三峡水库蓄水前㊁后宜昌站水位特性及成因工况水位特性主要成因三峡水库蓄水前㊀㊀全年水位发生涨落变化ꎬ汛期涨落幅度大ꎬ非汛期涨落平缓河流来水量的变化ꎬ河道冲淤变化ꎬ水流顶托等水位逐时过程线顺趋势呈光滑曲线天然来水传播月分布特征是汛期水位高ꎬ非汛期水位低汛期来水量大ꎬ非汛期来水量小多年平均水位呈下降趋势河床下切ꎬ人类活动影响年水位变幅大河流来水量增减的变化三峡水库蓄水后㊀㊀全年水位发生涨落变化ꎬ汛期涨落幅度大ꎬ非汛期涨落平缓河流来水量的变化ꎻ河道冲淤变化ꎬ水库引出水量ꎬ水流顶托等水位逐时过程线顺趋势呈锯齿状波动水库日调节影响月分布特征是汛期水位高ꎬ非汛期水位低汛期来水量大ꎬ非汛期来水量小多年平均水位呈下降趋势河床下切ꎬ人类活动影响年水位变幅缩小水库调节影响５㊀水位监测和资料整编控制措施根据三峡水利枢纽蓄水以后宜昌基本水尺断面水位变化情况ꎬ为提高水位成果质量ꎬ保证水位资料准确可靠㊁连续完整ꎬ建议从以下几个方面采取措施ꎮ(１)使用自记仪器采集的水位数据存在波动性ꎬ特别是中低水期间水位的波动变化较大ꎬ因而水位的校核较为关键ꎬ可以定期检查仪器波动情况的正确性ꎮ(２)高水期间ꎬ当波浪较大时ꎬ水位的瞬间数据采集存在一定误差ꎬ建议有条件情况下做水面的静水处理ꎮ(３)在整理水位数据时ꎬ在保证水位数据完整的情况下要做好水位的平滑和滤波处理ꎮ其方法是在充分考虑水位变化的实际情况下ꎬ保证水位变化的连续性ꎬ减少水位锯齿状形态ꎻ特别是在对水位特征值的处理时ꎬ尽量要靠近ꎬ即平滑线要走上包线靠近最高水位ꎬ下包线尽量靠近最低水位ꎮ(４)在满足整编洪水摘录和汇编刊印需要的情况下ꎬ尽量压缩摘录段次ꎬ不要过多增加洪水摘录的时段ꎮ６㊀结㊀论通过对三峡水利枢纽蓄水以后宜昌站实测水位资料和整编资料分析ꎬ得出如下结论ꎮ(１)２００３年以后受上游水利工程调度和天然洪水传播影响ꎬ水位波动性增强ꎬ特别是中低水阶段较为突出ꎻ水位在４０.００ｍ以下的水位(属低枯水)波动范围为０.２~０.３ｍꎻ水位在４０.００~４９.００ｍ的水位(属中低水)波动范围为０.３~１.４ｍꎬ波峰出现在１９:００~２２:００之间ꎬ波谷出现在次日０７:００~０９:００之间ꎬ波动周期为１０~１４ｈ左右ꎬ有时在波峰(谷)附近有短时小锯齿状波动ꎮ(２)水位月分布特征仍是在汛期水位高ꎬ非汛期水位低ꎬ每年１~５月㊁１１~１２月平均水位有抬高趋势ꎬ６~１０月平均水位则有下降趋势ꎬ特别是２０１０年以后较为明显ꎮ(３)从年平均水位变化看ꎬ没有明显的上升或下降趋势ꎬ说明水位变化主要在局部时段或部分水位级ꎮ历年最高水位有下降趋势ꎬ排除２００６年特枯水情外ꎬ从２００５年开始历年最高水位下降趋势明显ꎻ历年最低水位从２００３年开始则出现逐年抬高趋势ꎬ到２００９年水位抬高了１.１ｍꎻ２００９年以后每年抬高幅度不大ꎬ年变化在０~０.１ｍ之间ꎬ最低水位控制在３９.２０ｍ左右ꎮ中低水出现时间加长ꎬ高水时间相对变短ꎬ年水位变幅在逐步缩小ꎮ(４)按照«三峡水库优化调度方案»ꎬ三峡水库调度主要有防洪调度㊁发电调度㊁航运调度和水资源(水量)调度ꎮ通过三峡水库调节ꎬ保证了汛期长江中下游防洪㊁枯水期航运㊁城乡居民用水以及工农业生产和生态用水的需要ꎮ２００８年以后最高水位保证率控制在５２.６０ｍ以下ꎮ２００９年开始最低水位保证率从断面水位基本维持在３９.２０ｍꎬ以后逐年递增ꎬ到２０１５年水位维持在３９.５０ｍꎮ总之ꎬ三峡水库蓄水后对宜昌基本水尺断面水位特性的影响较为突出ꎬ原有规律改变导致测验和整编方法的调整ꎬ只有通过对新规律的认识ꎬ摸清宜昌站的水位新特性ꎬ并采取一定的控制措施ꎬ才能保证水文资料成果质量ꎬ提高资料的代表性和精度ꎮ参考文献:[１]㊀李云中.长江宜昌河段低水位变化研究[Ｊ].中国三峡建设ꎬ２００２(５):１２－１４.[２]㊀高亚军ꎬ李国斌ꎬ陆永军.三峡电站日调节对下游宜昌站水位的影响[Ｊ].水利水运工程学报ꎬ２００９(２):５０－５３.[３]陈淑楣.三峡水库航运优化调度蓄水方案研究[Ｊ].南京航运职业技术学院学报ꎬ２０１３ꎬ１２(３):５９－６２.(编辑:朱晓红)７４张㊀祎等㊀三峡水库蓄水后宜昌站水位特性分析。

三峡水库的正常蓄水位、防洪限制水位、枯水期最低消落水位点击量：963 回复数：0 举报人杰地不灵发表于 2011-05-17 13:32:37三峡水库有三个特征水位:正常蓄水位、防洪限制水位和枯水期最低消落水位(见图7)。

水利水电工程中的水位均为海拔高程,故在书写时均不再注明"海拔高程"四个字,三峡水库的水位采用的是以上海吴淞口海平面为零点的"吴淞高程"。

图7三峡水库三个特征水位示意图一、正常蓄水位三峡水库在正常运用情况下,为满足兴利除害的要求而蓄到的最高蓄水位叫做正常蓄水位。

初步设计阶段,长江委在可行性研究阶段确定的 "一级开发、一次建成、分期蓄水、连续移民"建设方案及最终正常蓄水位为175米的基础上,又重点研究了172米、175米、177米三个方案。

正常蓄水位愈高,防洪、发电、航运等综合效益愈大,但水库淹没及移民数量愈大,泥沙淤积愈难处理,投资愈多,对库区生态与环境的不利影响愈大。

三个正常蓄水位方案的比较结果符合上述规律,但没有大的本质差别。

考虑到175米正常蓄水位方案是论证阶段经有关专家组、有关部门和地方反复研究,一致推荐的,又经国务院三峡工程审查委员会审查通过并经国务院批准的,因此,初设阶段仍推荐采用175米正常蓄水位方案,相应的三峡水库总库容为393亿立方米。

二、防洪限制水位水库在每年汛期允许兴利蓄水的上限水位叫做防洪限制水位,也叫汛期限制水位,也是水库在汛期防洪运用时的起调水位。

在同样的正常蓄水位条件下,防洪限制水位愈低,防洪库容愈大,使防洪调度有更大灵活性;对水库排沙愈有利,从而对库尾回水变动区航道也有利;但减小了汛期的发电水头,对发电不利。

初设阶段,长江委也在可行性研究基础上,进一步研究了140米、145米、150米三个方案。

140米方案虽有246亿立方米防洪库容,但汛期发电量约损失30~38亿千瓦时,机组出力降低约9%。