下载文档原格式
新水沙条件下三峡水库重庆河段泥沙淤积与航道整治研究的开题报告研究背景：三峡水库是我国最大的水利工程之一，建成后对防洪、发电和航运等方面都产生了巨大的影响。
然而，由于三峡水库蓄水以来流域上游土地利用方式的变化等多种因素，新水沙条件下重庆河段泥沙运移规律可能与过去存在明显差异。
这种差异可能导致河道淤积、河床抬高、河道宽度变化等问题，进而对重庆市航道通行产生影响。
研究内容：本研究旨在探索新水沙条件下三峡水库重庆河段泥沙淤积及航道整治方案。
主要研究内容包括以下三个方面：1. 重庆河段泥沙淤积情况分析：通过采集实测数据、模型模拟等方法，分析现有泥沙淤积情况，并探究泥沙淤积的成因。
2. 泥沙运移规律研究：基于现有数据和模型，研究新水沙条件下三峡水库重庆河段泥沙运移规律，并对泥沙的运移过程进行分析。
3. 航道整治方案研究：结合泥沙淤积情况和泥沙运移规律，提出航道整治方案，以保障重庆市航道通行的安全和顺畅。
研究方法和技术路线：本研究采用实测数据、模型模拟和实验室试验相结合的研究方法。
主要技术路线包括以下几个步骤：1. 收集现有数据：收集重庆河段泥沙淤积、流量、水位等相关数据，建立数据库。
2. 模型模拟分析：基于现有数据，运用SWMM模型、MIKE模型、HDF模型等模型对三峡水库重庆河段泥沙运移规律进行模拟分析。
3. 实验室试验：利用水洗沙箱、沉积沙箱等实验室设备，开展泥沙淤积实验和泥沙运移试验，获得实验数据。
4. 数据处理和分析：对实验数据和模型模拟结果进行数据处理和分析，得出泥沙淤积和运移规律的相关参数。
5. 航道整治方案研究：根据泥沙淤积和运移规律，提出针对重庆市航道的整治方案，并进行评估和优化。
研究意义：本研究能够提供新水沙条件下三峡水库重庆河段泥沙淤积情况和泥沙运移规律的科学依据，为制定航道整治方案提供技术支撑，为保障重庆市航道通行的安全和顺畅提供参考。
同时，研究结果可以为其他地区的类似问题提供借鉴和参考。
三峡水库变动回水区泥沙冲淤特性分析何艳军;张璠【摘要】依据三峡蓄水后变动回水区的实测资料,初步分析了三峡水库175 m正常蓄水下变动回水区输沙过程及该河段冲淤特性,揭示了航道调整的内在机理,总结了水沙条件变化和河段冲淤规律.结果可为减少变动回水区的泥沙淤积及淤沙浅滩的治理提供科学依据.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2010(031)005【总页数】5页(P473-477)【关键词】变动回水区;泥沙淤积;冲淤特性;三峡水库【作者】何艳军;张璠【作者单位】长江重庆航运工程勘察设计院,重庆401147;长江重庆航运工程勘察设计院,重庆401147【正文语种】中文【中图分类】TV142%TV853Biography：HE Yan-jun（1980-），female，engineer.三峡水库正常蓄水后，枯水期175 m水位回水末端位于江津附近的红花碛，汛期145 m水位回水末端位于长寿附近。
长寿以下约500 km的河段为水库常年回水区，航运条件将得到根本改善，而长寿以上河段属水库变动回水区（图1），重庆主城区河段正好处于变动回水区。
该区域同时具有水库和天然河道的双重特性，枯期呈现水库特性，汛期呈现天然河道的特性。
三峡蓄水后，水沙条件和边界条件的重大变化将使变动回水区的水流条件、冲淤特性及河床演变规律发生调整，并可能使该河段部分滩险的航道条件趋于恶化，甚至可能造成新的碍航滩险。
水沙条件变化引起的航道条件调整大多数随着时间推移而缓慢显现，但由于这种调整在长河段内具有普遍性，并且随着时间发展具有累积性，及时发现和预防碍航问题胜于任何补救措施。
长期以来，国内多家研究机构从河床演变理论分析、数学模型计算、实体模型试验等不同角度，对变动回水区、重庆主城区河段等重点位置的航道调整进行了分析，得到了较为深入的认识。
然而，一方面以往的预测很多是基于天然的水沙资料和演变规律，与蓄水后的实际情况难免存在出入；另一方面有些极为复杂的问题，如沙质河床的浅滩条件变化，本身就是泥沙学科中长期悬而未解的难题，在蓄水前缺乏资料开展深入研究。
第51卷第1期2020年12月人民长江Yangtze RivesVol.31,No.12Dec.,2020文章编号：101-4179(2020)1-0072-06三峡水库泥沙实时预报关键技术研究及应用以2020年汛期为例扬成t,Y（喜，董炳江,嗷晶，瘤愛V（长江水利委员会水文局，01武汉43001）摘要：近年来，三峡水库多次开展汛期沙峰排沙调度,排沙效果显著，而泥沙预报是沙峰排沙调度的关键环节。
基于泥沙实时报汛技术，提出了一种结合降雨产沙理论、水沙相关关系、一维水沙数学模型计算等多种手段的三峡库区泥沙预报体系，对三峡库区内沙峰输移过程进行预报。
2020年汛期，三峡水库出现较大入库水沙过程，利用提出的预报体系对沙峰过程开展了泥沙实时预报。
泥沙预报结果表明：预报沙峰峰值与报汛值基本吻合，泥沙预报成果整体上精度较高,为2020年汛期三峡水库沙峰排沙调度提供了重要技术支撑。
关键词：泥沙预报；沙峰传播；排沙调度；预报体系；三峡水库；2020年长江N水中图法分类号：TV15文献标志码：A DOI：1.1232/kd301-479.2220.1.07金沙江下游梯级水库相继蓄水运用后，三峡水库入库沙量显著减少，入库沙量主要以汛期场次洪水来沙为主，几场洪水的输沙量即占全年入库沙量的80% 以上［7。
长期实践表明：开展“蓄清排浑”调度是目前减轻水库淤积的有效手段，而泥沙实时预报则是确定水库排沙调度时机的基础，是三峡水库沙峰排沙调度的关键环节［2-3。
泥沙实时预报是世界性难题，尤其是长江上游地区幅员广阔，下垫面差异明显，水沙产输条件与泥沙输移规律均十分复杂，目前三峡库区的泥沙实时预报技术很不成熟。
早期关于泥沙预报的成果主要集中在黄河流域，大都采用水文学方法进行高含沙水流的含沙量预报，如：纳希瞬时单位线法［4、水沙响应函数法［5、系统响应与回归结合的泥沙预报方法［4］等，有的学者采用BP神经网络、遗传算法等进行含沙量大小及峰现时间的预报工作］。
三峡库区黑沟流域泥沙和养分输出定量分析与评价的开题报告一、选题背景和意义三峡库区是中国著名的水利工程之一，促进了长江上游水能和资源的利用，但由于水能利用的增加和人类活动的影响，库区内的环境问题越来越突出，其中泥沙和养分输出问题日益突出。
黑沟流域作为三峡库区内的一个典型流域，其区域内发育着丰富的农业、林业和渔业资源，但在开发利用过程中，也出现了泥沙和养分的损失和污染等问题，影响了该区域的生态环境和可持续发展。
因此，对黑沟流域的泥沙和养分输出进行定量分析和评价，对于指导该区域的环境保护和生态修复具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容和方法1.研究内容本研究主要围绕黑沟流域内的泥沙和养分输出进行定量分析和评价，包括以下几个方面：（1）收集和整理该流域的地理、气象、水文、水质和土壤等基础资料，并建立区域的水文循环模拟模型。
（2）通过实际野外取样和实验室分析，对黑沟流域内的土壤养分、水体营养盐和悬浮物等指标进行测定，进而了解该流域内泥沙和养分的来源、转化和输送过程。
（3）利用SPSS等统计软件，对黑沟流域内泥沙和养分的分布、变化规律和相关性进行分析，确定流域污染负荷量和污染物输出量等指标。
（4）利用GIS和RS技术建立黑沟流域的空间分布模型，评估该区域的生态环境质量和生态系统服务功能。
2.研究方法（1）实地采样和实验室分析方法。
采用适当的工具和方法，对黑沟流域内土壤、水体、悬浮物等样品进行采样和分析，以确定泥沙和养分的含量、组成和来源。
（2）统计学方法。
通过SPSS统计软件对大量的数据进行处理和分析，从中提取规律和结论，评估黑沟流域内泥沙和养分输出的情况，并为后续决策提供数据支撑。
（3）地理信息系统和遥感技术。
利用GIS和RS技术建立黑沟流域的空间分布模型，评估该区域的生态环境质量和生态系统服务功能，为生态保护和修复提供参考和指导。
三、预期成果和应用1.预期成果通过对黑沟流域内的泥沙和养分输出进行定量分析和评价，得出以下几个方面的成果：（1）分布分析。
三峡水库水文泥沙信息分析管理系统设计何文社1,戴会超2,曹叔尤3,袁 杰2(11兰州交通大学,兰州 730070;21中国长江三峡工程开发总公司,宜昌 443002;31四川大学高速水力学国家重点实验室,成都 610065)摘 要:应用Visual C ++应用程序、Oracle9i 数据库开发了三峡水库水文泥沙信息分析管理系统。
系统能使用户快捷地查询到所需的水文泥沙数据及分析资料,对库区泥沙淤积状况快速做出分析处理,实时分析显示水库调度运行对泥沙冲淤演变的影响,为及时调整水库运行方式提供依据,实现水库信息数字化管理,加强数据空间分析处理能力,对原始测量数据成果进行分析处理,对所有的整编成果建立相关的索引表,提供水文泥沙查询、检索及表格输出等功能。
关键词:三峡水库;水文分析;泥沙分析;信息分析系统;设计与开发中图分类号:P338+15文献标识码:APreliminary design and development of hydrologic andsediment inform ation analysis for the Three G orges reservoirHE Wenshe 1,2,DAI Huichao 2,C AO Shuy ou 3,Y UAN Jie 2(11Lanzhou Jiaotong Univer sity ,Lanzhou 730070;21China Three Gorges Project Corporation ,Yichang 443002;31State K ey Hydraulics Laboratory o f High Speed Flows ,Sichuan Univer sity ,Chengdu 610065)Abstract :A in formation processing system of hydrologic and sediment data of Three G orges reserv oir is developedby use of Visual C ++application program and Oracle9i database.The system can make users convenient to inquireand analyze the sediment data ,deal in speediness with the sediment deposit condition of reserv oir area and in timeanalyze the scouring and silt ev olved in fluence of sediment caused by reserv oir dispatching operation.The systemcan provide foundation for reserv oir dispatching operation and realize the reserv oir in formation digital management.Using the system ,it can establish the interrelated data index table ,provide the hydrologic and sediment data inquiryand data table output function.K ey w ords :Three G orges reserv oir ;hydrological analysis ;sediment analysis ;in formation analysis system ;design anddevelopment收稿日期:2005205219基金项目:国家自然科学基金项目(50279024)及兰州交通大学青蓝工程基金资助作者简介:何文社,1966年生,男,教授,博士1 系统研制目的三峡工程是治理和开发长江的关键性骨干工程,工程以其巨大的防洪、发电、航运等综合效益闻名于世。
三峡水库蓄水运用后,水沙因子的变化将导致水沙特性变化,必然产生水库泥沙淤积。
泥沙淤积涉及到水库使用寿命、库区淹没、库尾航道和港区的演变、坝区船闸、电站的防沙排沙、枢纽下游河床冲刷以及河道演变对防洪和航运产生的影响等一系列复杂的技术问题。
在这种环境下,如何确保三峡工程防洪、发电、航运等效益目标的实现,对三峡工程的调度管理提出了很高的要求。
三峡工程在设计建设过程中进行了大量的科学研究、模型试验和原型观测,积累了大量的水文泥沙历史资料。
但由于参与三峡工程水文泥沙观测、研究及管理的部门多,加上各部门的出发点不同,对水文泥沙的观测资料缺乏系统性和有效的管理手段,很难为水库实时调度发挥作用。
另外,三峡工程泥沙专家组牵头制定的由长江水利委员会具体实施的《2002～2009年泥沙原型观测和新增项目的观测计划》也正在实施之中。
如何管理好这些资料,使之充分应用与指导三峡水利枢纽的调度工作,建立一套先进的第24卷第6期2005年12月水 力 发 电 学 报JOURNA L OF HY DROE LECTRIC E NGI NEERI NG V ol.24 N o.6Dec.,200569水 力 发 电 学 报2005年三峡水文泥沙信息分析管理系统是非常必要的。
该系统的目标是研制一套与三峡工程相关的、对水文泥沙观测数据和科研资料能进行科学分类和分析使用的水文泥沙信息分析管理系统。
进而为水调业务合理地调水调沙,总结和评价水库调度方案,延长水库使用寿命、合理进行航运分析提供科学的管理依据。
以便为充分发挥水库综合利用效益提供技术支持和科学依据。
三峡水文泥沙信息分析管理系统,不仅要具备数据接收、数据整理和整编的能力,还要具备将数据加工成信息产品的能力,提供面向防洪、发电和航运等调度决策的服务体系。
不仅要具备科学分类管理、快速检索和联机查询的功能,还要具备强大的数据分析能力。
系统研制的具体目的体现在以下几个方面:(1)实时反映水库淤积状况,为调度提供技术支持,实现水库最优实时调度;(2)提供水库淤积历史演变过程分析,科学总结和制定水库优化调度方案;(3)及时反映水库、河道通航状况,合理控制水量调度;(4)实现泥沙观测信息可视化、数字化管理,为研究工程泥沙问题提供依据;(5)快速进行各种数据处理、分析、储存、查询,提高工作效率和管理水平;(6)为枢纽水文泥沙原型观测方案的制定提供依据,降低水文、泥沙观测工作内业和外业成本,提高经济效益;(7)实现三峡工程水文泥沙数字化管理技术目标。
三峡水文泥沙信息分析管理系统的研制将结合水库调度运行的实际需求,采用C/S和B/S两种模式来实现系统的相关功能模块。
2 系统设计与开发系统的软件体系结构以数据库技术为核心、地理信息系统为支撑的C/S模式,即在系统软件、支撑软件的基础上,建立应用软件层、信息处理层和数据支撑层的三层结构[1,2]。
在这种结构体系下,各客户机的浏览器为第一层,主要提供信息化处理应用的操作界面;数据管理分发服务器的中间层和信息处理软件构成第二层,负责接收和处理访问请求;数据库管理为第三层。
该系统采用Intranet技术的企业局域网模式。
Intranet将企业范围内的网络、计算、存储等连接在一起以实现企业内部的资源共享,允许有关客户查询相应信息并具有安全措施。
系统的设计开发以C/S结构为应用开发模式,同时结合使用于网络开发的数据库系统及前端开发工具,实施本系统的开发。
211 系统开发方法与步骤系统设计遵循科学性、实用性、规范性和可扩充性原则[3,4],系统的开发采用结构化开发的方法,其主要思想是基于生存周期思想。
根据生存周期法,结构化系统开发按以下三个时期进行:计划时期、开发时期和运行时期。
其中,计划时期包含决策支持系统决策的定义和可行性研究,制定项目计划;开发时期包含需求分析、总体设计、详细设计、编码和部分测试;运行时期为决策支持系统的试运行、系统评价和维护。
在方法上,结构化系统开发采用自上向下、自下向上相结合的方法。
在系统规划、分析和设计阶段采用自上向下的方法对系统进行结构化划分。
在系统调查或理顺业务关系时,从最项层的管理业务入手,逐步深入至最底层。
在系统分析和系统设计阶段从宏观入手,先考虑系统整体的优化,然后再考虑局部的优化问题。
在系统实施阶段,坚持自下向上逐步实施。
从最底层的模块做起,然后按照系统设计的结构,自下向上逐步构成一个整体系统,直至系统实现。
212 系统设计技术路线系统分为系统总控、信息查询、数据库、模型库等功能模块。
因此,总体逻辑结构是:以数据库和模型库为基本信息支撑,通过总控程序构筑系统的运行环境,辅以友好的用户界面和人机对话过程,有效地实现信息查询和决策支持两大功能。
各库之间的逻辑关系可简述为:模型对数据库提出数据需求及存贮格式要求,数据库作为数据源,通过接口程序为模型库提供模型运行所需的数据;模型的运行结果以约定的存贮格式存入数据文件,数据库对模型运行结果数据进行统一管理。
模型库和数据库的调用、修改、存储以及控制,由总控数据库来管理。
3 总体技术方案与性能指标311 系统集成技术路线三峡水文泥沙信息分析管理系统的开发涉及到多项高新技术,包括数据库系统、地理信息系统、遥感信息处理系统、计算机网络系统、专家预测和智能决策系统等。
其中数据库系统是系统的核心,是进行水文泥沙信息计算、分析以及三维模拟和演变预测的基础。
上述各种高新技术有着各自的技术特点和功能,在实际的系统建设中需要进行集成。
根据系统的特点,系统的整体技术集成可按技术层、方法层和应用层来进行,其技术集成路线见图1[1]。
图1 系统集成技术路线Fig.1 System integration technical route312 系统组成系统功能主要通过十一个子系统来实现。
它们分别是:数据库管理子系统、地理信息应用子系统、水文泥沙计算子系统、水文泥沙分析子系统、信息查询统计子系统、三维应用子系统、文档管理子系统、航运分析子系统、成果输出子系统、河床演变预测与反演子系统、WE B 信息发布与查询子系统。
图2 系统整体结构图Fig.2 System general composition为使系统的功能表达更为直观,界面操作更加灵活便捷,系统的应用模式更加符合调度管理业务等多方面的需求。
将数据库管理系统、地理信息应用系统、水文泥沙分析系统、水文泥沙计算系统、信息查询统计系统及河床演变预测功能模块,集成到统一操作模式下的数据窗口、地理信息窗口和分析窗口中实现功能应用。
