三峡工程洪水随机模拟研究综述

在三峡工程的规划与设计中，为研究三峡工程设计洪水的地区组成、上游干支流水库群以三峡工程的影响以及三峡水库对长江中下游的防洪作用，在有的实测短系列的基础 水变量的随机特性，分别建立了三峡献计睛宜昌站、坝址以下的宜昌－城陵矶段及包含三坝址的寸滩－大通段的洪水随机模型，所采用的模型尽量多种多样，既有单站的回归模型和时间解集模型，又有多站的自回归模型和空间解集模型。这些模型的建立，使得过去由设计解集模型，     

三峡工程运用后荆江段崩岸过程及特点

为研究近期荆江段崩岸过程及特点,利用实测水下地形图及固定断面资料,分析了三峡工程运用前后该河段平面及断面的形态变化过程。平面形态对比结果表明:2002-2013年荆江段多年平均崩退速率约为15.0 m/a,崩岸总长达42.3 km,左岸占59.2%;下荆江岸线崩长约为上荆江的2.2倍,且石首、调关及荆江门等河湾凸岸一侧受低含沙水流长期冲刷不断崩退,其岸线崩长约占下荆江崩岸总长的35.5%。断面形态对比结果显示:2002-2015年荆江段约有21%断面存在明显的崩岸现象,且近74%的崩岸断面位于下荆江。故近期荆江段崩岸分布规律主要表现为左岸多于右岸,下荆江多于上荆江,且下荆江部分河湾凸岸崩退显著。定量分析了河岸土体组成与分布、来水来沙条件等因素对崩岸过程的影响,发现来水来沙条件的影响占主导地位。建立了上、下荆江典型断面平滩河宽与前期水沙条件之间的经验关系,除工程守护良好的断面外,相关系数均高于0.85,提出的经验公式可较好反映水沙条件变化对平滩河宽调整的影响。     

三峡水库建成后长江中下游防洪战略思考

三峡水库建成后,长江中下游防洪形势显著改善,但由于经济社会发展,防洪要求的提高和江湖关系的变化,长江防洪形势发生了一些新的变化。以1954年和1998年典型大洪水为例,分析了三峡水库建成后长江中下游防洪形势出现的新变化,讨论了长江中下游蓄滞洪空间格局调整及江湖关系变化对于防洪的影响。根据长江水沙变化、河道演变、水库群调控和分蓄洪区使用几率变化等出现的新问题,提出未来防洪战略及对策。结果表明:三峡建成后,百年一遇以下洪水防御形势明显好转,而百年一遇以上特大防洪的防洪形势仍然严峻,洪水风险主要转移到水库群上;今后需要在加强蓄滞洪区建设的基础上,重点推动防洪非工程措施建设,以减轻特大洪水带来的灾害损失。     

三峡工程运用对近期荆江段平滩河槽形态调整的影响

针对近期荆江段河槽形态的显著调整,定量研究了三峡工程运用对其造成的影响。计算了2002—2013年该河段断面及河段尺度的平滩河槽形态参数,并建立这些参数与宜昌站汛期水流冲刷强度的经验关系。还原了在无三峡工程时宜昌站的水沙数据,计算了相应的河槽形态参数,分析了有、无三峡工程时荆江段河槽形态调整的差异。计算结果表明:三峡工程运用后近期荆江段平均河床比降略有调平,河段平滩水深逐年增加,但平滩河宽变化较小,使得河相系数减少6.7%~10.3%;无三峡工程时平滩河槽形态调整较缓,河段平滩水深及面积的增幅分别仅占有三峡工程时的16%和18%。故三峡工程运用没有改变近期荆江段河槽形态趋于窄深的调整趋势,但一定程度上加快了调整过程。     

长江下荆江段分形学特征与河道演化

采用盒数维法对长江下荆江各不同时期河道岸线的分形学特征进行探讨。研究表明,下荆江河道岸线的盒数维介于1078~123之间,较黄河、海河、滦河等河流的维数要小,相当于黄河下游和长江下游平原区的维数,反映出下荆江河段是高成熟度的河段。这与长江中游地区的其他河段不相称,可能是由江汉-洞庭湖平原长期沉降所造成。河道裁弯之后,河道岸线由复杂变简单,分维数显著减少。裁弯取直事件发生在分维数值为119~123之间,即分维数可作为河道突变事件发生的一个预警参数。     

长江荆江河道演变与崩岸关系分析

荆江位于长江中游的上段,因其流经荆州而得名.新中国成立后.护岸工程的实施,增强了荆江河岸抗冲能力.抑制了近岸河床的横向发展,但局部河势出现了一定程度的调整,有的河段河势变化剧烈,荆江河道崩岸仍然十分频繁.本文分析总结了荆江近期河道演变的特点;分析研究了河道演变过程中主流线的变化、河道冲刷对崩岸模式的影响.从而得出:主流线的变化、河道的冲刷变化可能诱发崩岸产生,崩岸如果得不到有效控制将会影响河势的发展.     

长江中游荆江段地下水排泄的量化及其空间差异性分析

地下水与河流的相互作用对于维持河流生态系统的健康十分关键,但是目前对于地下水向湿润地区大型河流排泄过程的定量化研究较为薄弱.针对这一问题,以长江中游荆江段为研究区,通过野外采样和水文气象数据收集,利用222Rn质量平衡模型定量估算长江中游荆江段的地下水排泄,并用EC质量平衡模型及水量平衡模型验证222Rn质量平衡的结果 .结果显示：长江中游荆江段的平均地下水排泄速率为133 mm/d,排泄总量为1.06×108 m3/d,对水量平衡的贡献约为10.99%.其中枝城-沙市段地下水排泄速率最大,监利-螺山段地下水排泄速率最低.含水层富水性和地下水位可能是控制地下水排泄速率的关键因素.本研究对于流域水资源管理具有重要意义,也可为今后长江中游地区水资源的合理开发利用以及生态环境保护提供理论依据.     

三峡工程二期基坑配电网络可靠性分析

介绍了三峡工程二期基坑6kV配电网的基本情况,分析了其供电的可靠性,并针对运行中存在的问题,提出了分支线路以下部分的电可靠性应与配电网络主干线的可靠性相匹配,以充分利用主干线的资源优势,有效地提高网络的电质量,保证工程施工的顺利进行.     

长江防洪决策支持系统总体设计

在分析总结长江中下游防洪经验和防洪决策流程的基础上,充分考虑技术的先进性,针对长江防洪决策支持系统的开发,提出了具有系统结构合理、软件设计先进、实用性强、扩充性好、适应实时要求特点的总体设计,确定了系统的开发原则.据此,拟定了系统的逻辑结构;以数据库、知识库作为信息基础,通过总控程序构筑系统运行环境,实现信息查询和防洪调度的功能.信息查询以灵活多样的查询方式、形象直观的表达形式来实现对实时水雨工情、洪水预报结果等信息的快速查询;防洪调度侧重运用洪水演进和调度模型对预案进行水情仿真,为决策者提供汛情发展事态信息.为对模型库进行有效的管理,提出建立决策方案管理系统的设计方案.为适应软件技术的最新发展趋势,选择了起点高、开发难度大的视窗软件系统作为系统的软件环境,实现了图形用户界面技术,使界面友好直观,操作灵活方便.     

多头深层搅拌桩在荆江长江干堤防渗工程中的应用

通过荆江长江干堤防渗工程实践，介绍了多头深层搅拌桩机的特点和技术参数以及多头深层搅拌桩施工技术方法和质量控制措施。     

长江湖口-彭泽段江岸的变化及其对防洪安全影响

根据历史记载、遥感资料解释和野外现场调查,对长江湖口一彭泽县段江岸冲淤变化,及江中主要江心洲的变迁进行研究,该江段历史变化较复杂,但是总体是河流主流的“S”摆动,主流不断南迁总体南岸以侵蚀为主,北岸以淤积为主,在棉船洲地区由于该洲向北生长,则以北岸侵蚀为主。最后分析江岸变化对防洪安全的影响,江岸变化是重要的致灾因子。     

长江中游的防洪问题和对策：1998年长江特大洪灾 …

对１９９８年长江中游特大洪灾分析表明：长江中上游植被破坏,中游湖泊萎缩,干堤防洪标准低,河道泄洪不畅,是洪灾形成的主要因素。三峡水库是长江中游防洪体系中的骨干工程,必须与其他工程相配合。长江中游防洪减灾工程应坚持：（１）与环境保护相结合的原则;（２）与农田水利基本建设相结合的原则;（３）“固、蓄、疏”并举,以“疏”为主的原则;（４）防洪与除渍相结合的原则;（５）统一管理、联合攻关、综合整治的原则与     

长江中游荆江段非均匀悬沙恢复饱和系数

三峡工程运行后,长江中游荆江河段含沙量大幅度降低,次饱和水流冲刷河床使含沙量在沿程逐渐恢复,但其恢复特点由于沿程床沙组成差异而有所不同。本文基于Markov随机过程及泥沙起动理论,推导非均匀悬沙的泥沙落距表达式;结合悬移质扩散理论,修正非均匀悬沙恢复饱和系数公式。在此基础上,基于荆江河段实测输沙过程,提出考虑床沙组成影响的分组悬沙恢复饱和系数计算方法;该方法主要与泥沙粒径、悬浮指标、床沙组成及止滚概率、止悬概率等因素有关,无需考虑非饱和调整系数的影响。计算结果表明:①不考虑床沙组成时,沙市、监利站恢复饱和系数计算值均在区间0.12~0.27内变化,而考虑床沙组成时分别为0.000 3~0.171 8和0.003 5~0.157 9。②不考虑床沙组成时,分组悬沙恢复饱和系数计算值细沙>中沙>粗沙;考虑床沙组成时细沙 < 中沙 < 粗沙;除落水期外,沙市站粗沙的恢复速度均大于监利站。③沙市、监利站恢复饱和系数在各计算时段的变化过程对悬沙分组具有敏感性,其中洪水期恢复饱和系数大于枯水期、涨水期和落水期。采用河床变形方程反算分组悬沙恢复饱和系数,并与本文计算结果进行对比;通过比较分析,本文公式能够用于描述荆江河段分组悬沙恢复特性,可为三峡工程下游非均匀悬沙沿程恢复过程研究提供参考。     

三峡水库防洪安全风险研究

水库防洪特征水位的选择是水利工程设计中极为重要的一个环节，本文通过对特征水位推求方法的现状分析，指出了假定防洪安全标准等于洪水设计标准缺乏必要的依据这一基本论点，给出了防洪安全风险计算的原则，方法及其适用性条件，认为受人类活动影响的序列不能 般地理论分布函数，而随机模拟方法是解决此类问题的最有效的途径。     

水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅱ.上、下荆江调整差异初探

三峡水库2003年6月蓄水运用后,下游河道水沙过程已发生大幅变化,对于岸滩抗冲性较弱的荆江河道来说,河道的横向调整过程势必受到影响。采用考虑岸滩崩塌的河势研究数值模型,针对三峡水利枢纽工程运行所引发的水沙变异过程,初步探讨了荆江典型河道横向调整及河势变化对水沙条件变化的响应。对于下荆江石首河段来说,来沙减少后,冲刷加剧,局部河岸坍塌及平面变形加剧,主要发生在受弯道水流顶冲的位置,但河势演变趋势及平面变形总体上基本一致,并未发生较大变化。对于上荆江沙市—新厂河段来说,来沙量减小后,河道平面变形幅度总体上减小,局部最大减幅可达50%左右。     

试论地质学在防洪减灾中的作用和意义——兼论长江防洪策略

流域洪灾的形成直接受到地质、地貌条件的制约。洪灾是由洪水引发的，但洪水并不等于洪灾，由暴雨发展为洪水、洪灾是一种外动力地质作用过程。暴雨是一种气象现象，洪水是一种水文现象，而暴雨→洪水→洪灾，则是一种地质过程。因此，地质学在防洪、减灾中具有重要意义。根据地质学原理，长江防洪策略为：①沿江干堤不宜继续加高；②干堤加固应因地（地质、地貌条件）制宜，要考虑到三峡工程可能引起的河流地质作用变化；③启用古河道分流泄洪；④“退田还湖”与“挖泥还湖”相结合；⑤“平垸行洪”与“民垸蓄洪”结合；⑥实施有计划地开提放淤工程，防洪与除渍结合；⑦区段综合治理与全流域系统治理结合。     

随机模拟在水库群防洪库容设计中的应用

实测系列法和设计洪水地区组成法是现行防洪库容设计中最常见的方法,然而它们在理论及应用中存在着诸多不易解决的问题。有鉴于此,以随机模拟法为基础,建立了求解防洪发电相结合的水库群防洪库容优化模型。在洪水的模拟方面,使用多站典型解集模型,并提出一种新的模型参数估计方法－－多站权重模型适线法。实践证明,该方法对于多站非简单样本的参数估计是有效的。在水库群防洪库容优化分配方面,以随机动态规划方法为依据,结合     

江西九江长江中张家洲演化发育及其对防洪安全影响

根据历史资料和35年的水下地形测量资料,对江西九江长江中张家洲的形成、演化和发展进行分析.其形成最早以小洲为支点,以长条形滨河床砂坝堆积的形式向北东方向逐步生长.其形成动力学因素主要受岸带的边界条件和河流水动力条件的制约.张家洲的生长发育对地区防洪安全产生重要影响,治理本地区水患因遵循河流体系演化的自然规律.     

长江中游的防洪问题和对策--1998年长江特大洪灾的启示

对1998年长江中游特大洪灾分析表明:长江中上游植被破坏,中游湖泊萎缩,干堤防洪标准低,河道泄洪不畅,是洪灾形成的主要因素.三峡水库是长江中游防洪体系中的骨干工程,必须与其他工程相配合.长江中游防洪减灾工程应坚持:(1)与环境保护相结合的原则;(2)与农田水利基本建设相结合的原则;(3)"固、蓄、疏"并举,以"疏"为主的原则;(4)防洪与除渍相结合的原则;(5)统一管理、联合攻关、综合整治的原则与对策.建议除加固长江干堤外,重点建设两条分洪河道,建好3个梯级蓄洪区,有计划有步骤地实施开堤开垸放淤工程.