三峡水库建库前后荆江低水水位流量关系分析
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第51卷第10期2020年10月人民长江Yangtze RiverVol.51,No.10Oct.,2020文章编号:1001-4179(2020)10-0001-06三峡水库蓄水前后荆江河段冲淤与水沙过程响应奚啄阳,曲春議,陈莫族(长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北武汉430014)摘要:三峡水库蓄水以来,出库沙量(以宜昌水文站实测数据为依据)大幅度降低,坝下游河床冲淤规律也随之发生改变。
实测资料表明:荆江河段发生全面冲刷,而沿程冲刷丈进一步引起了下游悬沙输移量的变化。
基于1992-2017年长江中下游荆江河段各水文站实测流量、含沙量数据,对该河段水沙关系进行了较为系统的分析,初步得出三峡水库蓄水前、蓄水初期以及试验性蓄水后不同时期的水沙关系变化。
基于实测资料,利用输沙量法计算荆江不同河段的冲淤量随流量的变化,提出了不同时期荆江河段冲刷強度最大的流量级。
关键词:水沙过程;河床冲淤;河流动力学;输沙量法;荆江河段;三峡水库;长江中图法分类号:TV145文献标志码:A DOI:10.16232/ki.1001-4179.2020.10.001荆江河段自古便是长江流域最为重要的险工河段,历来便有“万里长江,险在荆江”的说法。
三峡水库蓄水前,荆江河段在1993-1998年间平滩河槽总体处于淤积态势⑴,累计淤积量达1.26亿m3。
三峡水库蓄水运行以来,荆江河段是坝下游冲刷最为剧烈的河段[2-31o基于长江水利委员会水文局(以下简称“长江委水文局”)实测数据,利用断面法统计的冲淤量结果:2002~2015年,宜昌至城陵矶河段累计冲刷量&7亿亦。
三峡工程运行以来,由于水库蓄水拦沙,坝下游各水文站的沙量也发生了变化⑷。
根据长江泥沙公报统计:三峡水库蓄水前宜昌站年均径流量为4400亿川,年均输沙量为5.000亿t,沙市站年均径流量为4050亿川,年均输沙量为3.800亿t。
2003年,宜昌站径流总量为4097亿m‘,年均输沙量为0.976亿t,沙市站径流总量为3924亿m3,年均输沙量为0.352亿t。
文章编号:1006-0081(2018)10-0033-04三峡水库蓄水后荆江段低水期水面线变化分析谢静红 周儒夫 魏林云 王 琴(长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局,湖北荆州 434010) 摘要:为了分析三峡水库蓄水以后荆江河段水面线的变化,采用2002~2016年实测水文资料对荆江河段低水期水面变化进行分析。
分析结果表明:荆江河段水面线呈明显下降趋势,低水时同一流量下各站水位也有一定程度下降,但枝城站水位下降幅度不大,沙市站水位下降较为明显,其可能原因是受河道局部冲淤影响较大。
关键词:水面线;水位流量;河势水位变化;低水期;荆江中图法分类号:P332 文献标志码:A DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2018.10.0091 研究背景三峡水库蓄水运行后,坝下游水沙条件发生了较大变化,导致荆江河段发生了不同程度的冲淤变化,从而河段水面线也发生相应改变。
许多研究者从荆江河段水位流量关系、河段水位变化、河床冲淤变化等方面对三峡水库蓄水以来荆江河段的水沙变化进行了分析[1-7],并取得了丰硕的成果,但这些研究所用资料最长系列为2002~2010年,且均未对水面线的变化进行成因分析。
因此,本文将利用2002~2016年期间的实测资料对三峡水库蓄水前后荆江河段水面线的变化、主要水文站的低水水位流量关系进行综合分析,以为三峡工程的防洪、发电、航运及水资源优化调度等提供参考。
2 荆江低水期水面线变化分析2.1 数据来源三峡水库于2003年6月开始蓄水发电,为了分析蓄水后荆江河段水面线变化情况,本文采用了三峡水库蓄水前后(2002~2016年)荆江干流9个测站(枝城、马家店、陈家湾、沙市、郝穴、新厂、石首、调弦口、监利)的实测水文资料,其中沿程水位变化分析值均已转换为1985国家高程基准。
2.2 水面线变化规律长江枝城至城陵矶河段俗称为荆江河段,河长347km。
荆江河段分为上、下两段,上荆江属弯曲分汊型河段,下荆江为典型的蜿蜒性河道,河道异常曲折。
长江三峡建成后对荆江河段洪涝灾害的影响长江三峡建成后对荆江河段洪涝灾害的影响00中国长江三峡风景极佳,水能资源丰富,久已闻名于世。
70多年前,孙中山先生在《建国大纲》中提出修建三峡工程。
后来许多水利专家前往勘察,都认为工程巨大,难于修建。
1944年美国政府主动向国民党政府提出,愿意贷款10亿美元,帮助修建三峡工程,由美国垦务局进行设计。
当时原始资料是很少的,而且只考虑发电。
1947年国民党军队节节败退,三峡工程设计匆匆中止,提出的报告是很不成熟的。
新中国成立后,党中央十分重视三峡工程,1958年决定要抓紧三峡工程的勘测、设计、研究工作,要综合利用三峡水利资源, 冷却机网版权所有。
长江水利委员会(前长办)协同全国高等院校、科研机构,进行广博深入的勘测、设计、研究工作,收集了大量水文、地形、地质资料,做了许多比较方案设计,进行了深入的科研工作,1983年提出了可行性报告。
国务院组织近百名专家论证和审查,可行性报告几经修改,1992年国务院批准了三峡工程可行性报告,将可行性报告送全国人民代表大会,全国人代会通过了可行性报告,决定修建三峡工程。
1992年国务院成立三峡工程建设委员会,三建委批准了三峡工程初步设计,决定于1993年开工。
三峡工程位于长江三峡的三斗坪,在宜昌上游约40km。
大坝高约180m,长约2km,中间是溢洪、泄洪坝,左右两侧为水电站厂房,左岸设永久船闸,还有升船机。
三峡工程建成后的效益:防洪上,保证下游荆江河段100年一遇防洪标准,来千年一遇洪水时,加用长江中游分洪区,仍可保证荆江大堤安全;发电上,装机1820万kW,年发电量847亿kW?h,枯水季调峰,丰水季担负基荷;航运上,万吨船队通过永久船闸,每年半年以上可直达重庆,单向通航量5000万t,3000t客轮快速通过升船机;供水上,增加下游可用水量。
工期17年,投资以1993年物价计为900.9亿元。
以下论述国内外关注的若干问题。
1 泥沙问题长江宜昌站年输沙量5.3亿t,将淤塞三峡水库。
三峡建库后荆江三口分流的变化李义天;郭小虎;唐金武;孙昭华【期刊名称】《应用基础与工程科学学报》【年(卷),期】2009(17)1【摘要】根据近50年来的实测资料,分析了三口分流变化的原因,得到了影响三口分流最主要的因素是荆江河段水位变化以及三口分流洪道冲淤变化,而近期造成这些变化的主要原因是长江干流水沙变化.其中,在1955—1990年期间,荆江河段水位下降、三口分流洪道淤积导致三口分流比急剧递减;1990年至蓄水前,荆江河段水位、三口分流洪道冲淤均变化不大,三口分流比也基本变化不大.三峡蓄水以后,长江干流含沙量将会大幅度地减少,本文结合三峡水库下泄水沙过程及下游河道冲刷的研究成果,估算了三峡水库运行20年后三口分流洪道的冲刷深度以及分流比变化.结果表明:三峡建库20年后,荆江河段中、高水位下降幅度有限,三口分流洪道河床高程下降幅度较大,因而三口分流比将不会减少.【总页数】11页(P21-31)【关键词】三口;长江;三峡工程;分流洪道【作者】李义天;郭小虎;唐金武;孙昭华【作者单位】武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072;长江科学研究院,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】TV147【相关文献】1.三峡水库试验性蓄水后荆江三口分流变化 [J], 魏轩;刘瑜;胡家彬2.三峡工程运行前后荆江三口分流能力变化 [J], 高耶3.三峡水库蓄水后荆江三口分流能力变化原因初探 [J], 阎云杰;施勇;贾雅兰;栾震宇;胡腾飞4.荆江三口分流变化贡献率及其对三峡水库调度响应 [J], 陈莫非;要威;李义天;孙昭华;巴宇奇5.荆江三口分流变化及三峡水库蓄水影响 [J], 朱玲玲;许全喜;戴明龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
三峡工程蓄水前后金沙江流域降水径流响应关系对比分析陈吉琴;香天元【摘要】以三峡工程蓄水运行的2003年为分界点,利用金沙江流域1956~2014年共计59年降水、径流资料,定量分析了三峡水库蓄水前后金沙江流域降水径流的变化趋势.根据金沙江流域在三峡工程蓄水后的降水资料插补出径流,并与实测径流比较,定量分析了在气候条件不变的情况下下垫面条件改变对径流的影响.【期刊名称】《黄河水利职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(029)004【总页数】3页(P1-3)【关键词】金沙江流域;三峡工程;降水;径流;趋势分析【作者】陈吉琴;香天元【作者单位】长江工程职业技术学院,湖北武汉 430212;长江水利委员会水文局,湖北武汉 430010【正文语种】中文【中图分类】TV121.1长江中游三峡水库投入使用后,其上游的入库径流量有较大幅度的减少。
这是由长江上游降水量减少引起的,还是由用水量、耗水量增多,或者是下垫面条件发生了改变引起的?这个问题引起了水文工作者的关注,许多学者进行了大量的研究。
李林等指出,近40年以来,长江上游径流量呈减少趋势,其中以秋季径流量减少最为明显[1]。
孙甲岚等认为,长江上游平均气温有上升趋势,年降水量有减少趋势,宜昌站径流总量有减少趋势[2]。
金沙江是长江上游来水来沙量最大的河流,流域面积为47.4万km2,占长江流域总面积的27.8%,对于三峡入库水沙量有着举足轻重的影响[3]。
金沙江流域基本上属高原气候区,海拔高度相差大于4000m。
金沙江上游地区约7万km2年降水量小于400mm,属半干旱地区;其余大部分地区的年降水量为800~1600mm,属湿润地区;还有一小部分地区的年降水量为400~800mm,属半湿润地区[4]。
由于金沙江流域的地理位置特殊,所以研究金沙江流域的降雨径流变化有着重要的意义。
为了探讨三峡工程蓄水前后对金沙江流域径流过程的影响,应用该流域1956~2014年实测59年降水、径流资料,以三峡工程蓄水运行的2003年为分界点,建立金沙江流域的降水径流响应关系,分别分析了金沙江流域降水、径流的变化规律。
三峡水库蓄水前后坝下游河道造床流量及水流挟沙能力变化分析*闫金波,李云中,邹涛(长江水利委员会三峡水文水资源勘测局,湖北,宜昌 443000)摘要:本文通过对三峡水库蓄水前后坝下游水沙条件代表站——宜昌水文站的资料进行统计,分析了三峡水库蓄水前后坝下游河道造床流量的变化,并结合水力学计算对水流挟沙能力进行估算,简要分析了坝下游河道水流挟沙能力沿程的变化情况。
分析认为,三峡水库蓄水后引起的坝下游第一、第二造床流量变化和水流挟沙能力变化反映了坝下游河床以纵向冲刷为主的发展趋势;三峡蓄水前后同流量级条件下沿程水流挟沙能力的变化反映了三峡蓄水以来坝下游河段以中低水冲刷为主、中枯水位下降相对明显及河床沿程变化受节点控制的客观事实。
关键词:造床流量挟沙能力1 引言天然条件下葛洲坝下游河道沿程造床流量计算,已有研究成果。
但随着三峡水库的蓄水运用,坝下游来水来沙条件、年内水文过程、水流造床作用等因素都发生了明显变化,作为对形成天然河道河床特性及河槽基本尺寸起支配作用的河道造床流量也将发生变化,探讨坝下游河床造床流量的变化情况对于我们研究坝下游河道河床演变特性有重要的参考意义。
因此,本文首先以宜昌水文站资料为代表,对蓄水前后坝下游河道造床流量的变化进行了详细分析,而后通过河道水力学计算,并结合河流泥沙动力学中水流挟沙的有关理论简要分析了坝下游河道水流挟沙能力的变化情况,得出了一些认识。
2 坝下游河道造床流量的计算我们在研究河床的稳定性和河道水力几何形态特征的时候,都要使用一个单一的代表流量作为特征流量,这个流量对形成天然河道河床特性及河槽基本尺寸起支配作用,其造床作用与多年流量过程的综合造床作用相当,与河道最大流量、平均流量、水流历时、洪水频率以及河道输沙等因素相关,我们常称其为——造床流量。
对于造床流量的确定,目前在理论上尚不成熟,根据应用的侧重不同,其计算方法和确定条件也较多,如应用于河道演变分析和航道整治特征条件确定时其计算条件选取和计算方法就会有所区别。
2.3河流地貌的发育蛇曲,又称河曲,近于环形的弯曲河段。
因形成条件不同可分为自由蛇曲和嵌入式蛇曲(蛇曲形成后,地壳抬升,看起来像“嵌入”地面一样)。
左图为自由蛇曲景观图,右图为嵌入式蛇曲景观图。
完成下题。
1.蛇曲形成的主要外力作用为()A.风力侵蚀B.流水侵蚀C.地壳运动D.冰川堆积2.与自由蛇曲相比,嵌入式蛇曲()A.河道摆动更频繁B.河岸更缓C.河水流速更缓慢D.河谷更深雅鲁藏布大峡谷是地球上最深的峡谷。
读图“雅鲁藏布江大拐弯处景观图”,完成下面小题。
3.下列关于该河谷的说法,正确的是()A.为“U”形谷B.水流平缓C.河床底部平坦D.岸壁较陡4.推断雅鲁藏布大峡谷形成过程,正确的是()A.地壳抬升—固结成岩—流水下蚀B.固结成岩—地壳抬升—流水下蚀C.岩浆侵入—地壳抬升—流水侧蚀D.断裂下陷—固结成岩—流水下蚀处于分水岭两侧的河流,由于侵蚀速度差异较大,其中侵蚀力强的河流能够切穿分水岭,袭夺侵蚀力较弱的河流上游河段,这种水系演变现象称为河流袭夺。
下图为某地区河流袭夺过程示意图。
读图完成下面小题。
5.河流袭夺发生后,河水流向出现倒转的河段是()A.ab段B.bc段C.cd段D.ef段6.河流袭夺发生后()A.ab河段流量变大B.cd河段流速变快C.ef河段搬运能力下降D.cg河段含沙量减少长江中下游河道存在数量众多的江心洲,下图为长江中下游某顺直河段处于萎缩状况的江心洲(三峡水库以下)平面示意图。
2003年三峡水库蓄水以来,该顺直河段江心洲萎缩速度较快。
运用遥感影像定量计算江心洲的面积变化,反映江心洲萎缩或发育过程是一个简单可行的方法。
据此完成下题。
7.在拍摄和获取长江中下游江心洲遥感影像的最佳时间段时,工作人员吃的应季时令水果是A.草莓B.沙糖桔C.秋梨D.西瓜8.该顺直河段江心洲萎缩过程中,不同部位的冲淤情况表现为()A.洲头、洲尾以冲刷为主,洲尾较洲头冲刷严重B.洲头、洲尾以冲刷为主,洲头较洲尾冲刷严重C.洲头以冲刷为主,洲尾以淤积为主D.洲体中间淤积量大9.三峡水库蓄水后,下游大多数江心洲均呈现面积减少和洲体萎缩的趋势,其原因最可能是()A.泥沙淤积减少B.河道宽度变大C.下游流速加快D.径流量增大明显330万年前,鄂尔多斯地块构造稳定,地表起伏小,晋陕黄河段发育了宽广的河谷。
《湖南水利水电)2020年第3期三峡#程运彳亍前江三+分流能力变化!耶(湖南省水文水资源勘测中心,湖南长沙410007)摘要:三峡工程运行后,荆江三口口门河段低水河槽出现一定冲刷,与上荆江干流河道低水河槽的冲刷程度基本相当,干流低水时期三口河道分流能力尚未发生明显变化。
在干流流量20000m'/s条件下,松滋口分流增加,太平口分流减少,藕池口分流稳定,三口总体分流能力在三峡工程a后没有显著变化。
松滋口口门河段河漫滩河槽状态稳定,太平口和藕池口口门河段河漫滩河槽持续淤积,但淤积速率减缓。
在干流流量为40000m'/s条件下,太平口和藕池口分流能力显著下降,弥陀寺站多年平均流量值由1950m'/s降至1674m'/s,管家铺站多年平均流量值由'760m'/s降至2617m'/s,降幅30.4%,康家岗站多年平均流量值分别为303m'/s和161m'/s,下降46.86%,三口分流能力明显下降。
关键词:三峡工程;荆江三口;分流能力荆江三口是沟通洞庭湖与长江的联系纽带,是洞庭湖和荆江河道历史变迁的关键驱动因素,三口河道冲淤演变和分水分沙直接影响着长江中游和洞庭湖区的防洪安全、水资源安全和水生态安全。
20世纪80年代以来,葛洲坝和三峡大坝运行导致上荆江干流河道出现自上而下的沿程冲刷,在干流泥沙持续减少的背景下,三口河道逐渐由淤积冲刷,影响着三口分流能力。
在洞庭湖区水资源态的背景下,三口分流能力正普遍关注的热点研究问题。
穆锦斌等构建河网水流数学模型研究了枝城流量分20000m's、'0000m's和40000m's下荆江三口分流变化叫李义天分析认为1955-1990年,荆江河水下降、三口分流洪道淤积导致三口分流比急剧递减;1990年至蓄水前,三口分流比基本变化不大;三峡20年后,荆江河段中、水位下,三口分流洪道河程下大,三口分流比将不会减少耳研究三峡水运行对荆江三口分流的影响,认为荆江河段冲刷已呈减缓趋势,荆江河流水下,下减,大流变大,干流流下三口分流变,流导致三口分流减氏上述研是口行分研,虑不同河道的冲淤变化和分流变化。
三峡水库运用对荆江三口分流及洞庭湖的影响方春明,胡春宏,陈绪坚(中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100048)摘要:三峡水库运用后荆江河段冲刷观测数据说明其冲刷已呈减缓趋势,预计水库运用20多年时冲刷量接近9亿m 3,之后冲刷发展缓慢。
三峡水库运用后荆江河段小流量时水位有所下降,但下降速度减缓趋势明显,大流量时变化不大。
小流量时水位下降幅度与荆江河段冲刷量相关性较好,并据此估算了未来枯水位变化。
三峡水库运用至2010年,干流不同流量下三口分流能力尚未有明显变化,但三峡水库径流调节使三口实际分流量有所减小,年径流量减小约7%。
三峡水库汛后蓄水期也降低了洞庭湖水位,使枯水期提前了1个月左右,未来金沙江梯级水电站运用后影响将更大。
三峡水库运用后对荆江三口分流及洞庭湖的影响应加以重视,研究应对措施。
关键词:三峡水库;荆江;三口分流中图分类号:TV132文献标识码:A doi :10.13243/ki.slxb.2014.01.0051研究背景长江枝城至城陵矶河段通称荆江。
自枝城至藕池口,称上荆江,长约172km ,南岸有松滋口、太平口通过松滋河和虎渡河分流入洞庭湖。
自藕池口至城陵矶称为下荆江,长约175km ,南岸有藕池口通过藕池河分流入洞庭湖。
洞庭湖汇集湘江、资水、沅江、澧水及湖周中小河流,承接经松滋、太平、藕池三口分泄的长江来水,经湖泊调蓄后从岳阳附近城陵矶注入长江。
研究区域荆江、三口分流河道与洞庭湖区关系如图1所示。
近几十年来,长江与洞庭湖江湖关系变化剧烈,荆南三口分流入湖水量锐减、断流时间延长,带来湖区水资源、水生态、水环境与防洪等问题。
这方面相关的研究成果很多,如:林承坤[1]分析了洞庭湖的调节作用对荆江径流的影响,方春明等[2]阐明了荆江裁弯引起干流水位下降是造成藕池河急剧淤积与分流分沙减少的主要原因。
Zhongyuan Chen 等[3]、马元旭[4]、Qiang Zhang [5]、T.Nakayama 等[6]分析了荆江与洞庭湖区近50年水沙变化。