三峡水库汛期泥沙淤积对坝前水位的滞后响应

河床演变中普遍存在着滞后现象,而以往的三峡水库泥沙研究对滞后现象鲜有考虑。为深入认识三峡水库运行带来的泥沙淤积特征,建立了考虑上游来沙和坝前水位双重影响的泥沙淤积滞后响应模型。基于2003—2017年实测水沙资料,分析了三峡入库水沙特性及汛期泥沙淤积特点,利用滞后响应模型探究了汛期泥沙淤积的滞后规律。结果表明:2003—2012年入库水沙呈现“大水带大沙,少水带少沙”的特点,汛期淤积随坝前水位抬升而增加;2013—2017年入库水沙关系的一致性发生变化,受上游梯级库群拦沙影响,汛期淤积减缓。三峡水库汛期累计淤积与5年线性叠加坝前水位之间有较好的相关关系,汛期淤积不仅与当年来沙和坝前水位运行有关,也与前4年的来沙和坝前水位调度有关。     

黑龙江流域洪峰水位特征分析

黑龙江流域地跨中、俄、蒙三国,沿岸地区洪水灾害频繁,在一定程度上制约了当地国民经济的发展。因此,有必要对流域的洪峰水位变化特征进行分析,为流域水资源管理提供可靠依据。结合SPSS对相邻两站的洪峰水位进行相关分析,相邻两水位站的相关系数均较大,成极显著相关,且有非常显著的统计学意义。经回归分析得出相邻两站间洪峰水位均成线性关系,且不包含常数项。降水量对洪峰水位影响分析表明,最大洪峰雨量的影响最为显著,其次是汛期雨量,相关关系最不显著的是年降水量。     

三峡工程蓄水运用以来水库排沙效果

针对三峡水库蓄水运用以来排沙比问题,在深入研究三峡水库不同蓄水运用阶段水库排沙效果的基础上,着重研究各年年内蓄水排沙过程,系统地分析水库排沙效果的影响因素。结果表明:库区河道特性、入库水沙条件以及坝前水位的高低是水库排沙比变化的主要影响因素。2003年6月~2010年12月,水库排沙比为26.1%。水库排沙主要集中在汛期5~10月,排沙比为29.0%。尤其是在洪峰期间,库区水流流速较大,水流挟沙能力强,进入水库的泥沙大部分能输移到坝前,水库排沙比较大,当入库流量大于30000m³/s时,水库最大排沙比可达81.0%。此外,随着汛期坝前水位的抬高,水库排沙效果有所减弱,尤其是粗颗粒泥沙的多少也很大程度上影响水库排沙效果,水流的挟沙能力随着水流流速的减小而减小,粗颗粒泥沙的排沙比随之发生较全沙更为明显的减小。     

复杂边界作用下三峡水库泥沙淤积特征与趋势

受上游水沙条件和水库调度过程等影响,三峡水库实际淤积过程较为复杂。本文基于一维泥沙数学模型,分析上下游边界条件变化对三峡水库淤积特征的综合影响,建立入库沙量和汛期坝前水位与库区淤积的经验关系,讨论了其贡献及未来淤积趋势。结果表明：上游干支流入库沙量和汛期坝前水位是影响三峡水库淤积的主要因素,其变化均将造成库区淤积重心的偏移,变动回水区下段及常年回水区上段的泥沙分选及冲淤情况受影响最为明显;2013—2020年,干流来沙对三峡库区淤积的贡献减小(由65%减小至42%),支流来沙贡献逐步增大(由32%增大至56%);汛期坝前水位变化对该时段库区淤积较2003—2012年期间的影响已经较小(1.6%～1.8%);当遭遇平常水文年水沙过程,未来三峡水库泥沙淤积量约在0.5亿t/a左右;当遭遇不利洪水组合水文年,尤其是支流发生大规模强降雨使岷江和嘉陵江洪峰流量大于30 000 m³/s时,三峡水库泥沙淤积量约在1.6亿t/a左右。     

安徽同马大堤的渗控监测

针对同马大堤加固工程中所采用的水泥土防渗墙的渗控措施,对2个监测断面历时3年的测孔水位资料进行了分析,揭示了长江水位与堤基渗流的变化规律。观测资料显示,洪峰期间,堤基水位与江水位明显相关;汛期防渗墙前后水位差较大,充分显示了水泥土防渗墙截渗效果。     

三峡库区汛期洪峰和沙峰异步运动特性的三维数值模拟

三峡水库蓄水后水深的增加导致洪水传播过程中沙峰滞后于洪峰的时间增加,利用洪峰和沙峰异步运动特性进行沙峰排沙调度是减缓水库淤积的重要手段之一。采用三维数值模型SCHISM（Semi-implicit Cross-scale Hydroscience Integrated System Model）研究三峡库区洪峰和沙峰的异步运动规律,基于2013年的汛期水沙传播过程验证模型的可靠性和准确性,初步分析不同洪水位下洪峰和沙峰的异步运动特性。结果表明:数值模型能够准确地模拟三峡水库汛期洪峰和沙峰长距离的传播过程;坝前蓄水位对洪峰传播时间的影响不大,但是对沙峰传播时间的影响较为显著;坝前水位增加使水流的流速减小和挟沙能力降低,沙峰传播速度减慢且峰值沿程不断降低,最终导致库区中沙峰滞后于洪峰出现的时间沿程越来越长。研究结果可为进一步优化三峡水库的沙峰排沙调度等提供科学依据。     

枞阳长江干堤防渗墙截渗效果分析

综合分析了连续三年(特别是2002年汛期高水头作用期间)的安全监测成果,对枞阳长江干堤一标段水泥土防渗墙渗控效果作出了评价,揭示了长江水位与堤基渗透的变化规律。观测资料显示,汛期防渗墙前、墙后最大水位差为2.63 m,洪峰期间,部分监测断面防渗墙前堤基水位与江水位变化相关性较大,所有监测断面防渗墙后地下水位与江水位变化相关性较差,充分显示了水泥土防渗墙截渗效果。     

长江沙市洪峰水位预报方法

沙市洪峰水位是长江荆江段防汛和分洪工程运用的依据。它一般是根据上游寸滩站洪峰水位(流量)连续推算宜昌水位(流量),再由宜昌站水位预报沙市洪峰水位。但宜昌站以下,长江进入平原湖区,并有区间支流清江(流域面积16,742平方公里)及沮漳河(流域面积7,216平方公里)汇入;枝城以下有松滋、太平两口分流入洞庭湖;而洞庭湖出流对沙市水位又有显著的回水顶托影响(见图1)。因此,宜昌～沙市段洪峰水位预报问题就变得比     

介紹长江漢口、武穴、大通等站縮短測流歷时的經驗

長江下游每到汛期,河面寬廣而且水深流急,施測一次流量少則8～9小时,多則一天,山溪性河流每遇洪峰一般也需要3～4小时左右,不但增加了劳动时間,而且也降低了成果質量,因此测流时間过長是目前測站普遍存在的一个問題。过去我們虽然已經認識到縮短測流歷时就是提高了     

雅鲁藏布江大拐弯地区河流水位日变化时空分异特征

径流(或水位)日变化是反映河流水文情势的重要方面,解析径流(水位)日变化特征有助于明晰河流水文动态过程和规律,揭示径流来源和产汇流机制。以藏东南雅鲁藏布江大拐弯地区的易贡藏布、帕隆藏布、曲宗藏布、拉月曲、金珠曲和白马西路河为对象,基于典型河段2022—2023年小时分辨率实测水位数据,采用数理统计和表征参数分析河流水位日变化时空分异特征,并结合降雨、冰川/积雪数据探究河流水位日变化影响因素。结果表明：研究区河流水位日变幅在汛期多高于非汛期,日水位数据分布在汛期多呈正偏(均值大于中值),汛后多呈负偏(均值小于中值);除白马西路河外,各河段水位日涨落过程在非汛期相对于汛期有所延迟,且汛后延迟趋势更明显;汛期各河段日水位上涨历时均小于回落历时,非汛期则多相反(拉月曲和金珠曲除外);白马西路河水位日变化主要受降雨过程扰动,而其他河流水位日变化主要受冰雪消融过程影响。     

松花江凌汛

分析了松花江流域凌汛的成因、特点和地理分布, 认为嫩江上游、松花江下游是凌汛多发地区.年最高水位出现在凌汛期的机率可达40%左右, 最高凌汛水位相当于大汛期5%～10%频率的洪水位.     

瀑布沟水库汛期洪水分期特性研究

根据瀑布沟汛期洪水资料和环流形势等天气资料,分析瀑布沟汛期洪水与环流形势的关系,通过数理统计、模糊分析等方法分析了瀑布沟汛期洪水的分期特性,分析表明,瀑布沟汛期洪水存在较为明显的主汛与后汛之分,分期时间在8月20日左右。分析结果为瀑布沟水库分析分期设计洪水、汛期汛限水位动态控制等提供了良好的技术支持。     

渭河下游"03"洪水对河道冲淤及河势变化的影响

2003年汛期渭河下游出现了自1981年以来的较大洪水,成阳、临潼、华县洪峰流量分别为5340、5100、3570 m3/s,其洪峰水位达历史最高,洪水过程首尾相接,六次洪水过程造成干支流堤防决口11处,洪灾损失极其严重.着重分析了"03"洪水对渭河下游河道冲淤及河势变化带来的影响.     

神经网络理论在河道洪水预报中的应用

本文将神经网络用于松花江干流河道汇流计算和河道洪峰水位的预报.对各种转移函数的效果进行了比较,线性函数和双正切函的精度较好超过传统的马斯京根法,其中线性转移函数最好,说明对于大江大河线性转移函数最好.由上游断面洪峰水位预报下游断面洪峰水位也取得了良好的效果.     

长江流域“2017·07”暴雨洪水分析

2017年6月下旬至7月初,受持续强降雨影响,长江发生中游区域性大洪水。以实时报汛数据为基础,分析长江"2017·07"暴雨洪水特性,依据洪峰水位判断,强降雨导致洞庭湖水系湘江发生超历史最高水位特大洪水,资水、沅江发生超保证水位大洪水,洞庭湖超过保证水位;鄱阳湖水系乐安河上游发生超历史最高水位特大洪水,昌江、乐安河中下游、修水发生10a一遇较大洪水,鄱阳湖超过警戒水位;长江干流莲花塘以下江段全线超过警戒水位。在应对此次洪水过程中,长江上中游重点水库防洪效益十分明显,有效避免中游干流莲花塘至螺山江段超保,缩短洞庭湖城陵矶站超保时间6d左右。     

洞庭湖萎缩对湖内洪水影响

为了更好地理解湖泊萎缩对湖内洪水过程的影响,在假定洞庭湖将继续萎缩的前提下,通过建立荆江-洞庭湖水动力模型,定量分析洞庭湖萎缩对湖内洪水的影响。研究结果表明,湖内水位及洪峰流量随湖泊面积的萎缩而增加,洪峰水位到达时刻随着湖泊萎缩而提前。若遇1996年型洪水,洞庭湖面积若从目前的2 670 km2减小至1 380 km2时,西洞庭湖及南洞庭湖内最高水位将抬高2.0 m左右,东洞庭湖水位将抬升0.4 m左右,城陵矶站点洪峰水位到达时刻将提前约11 h,洪峰流量增加约4 800 m3/s。因此,若洞庭湖湖泊面积在目前基础上（面积2 670 km2）继续萎缩,湖区特别是西洞庭湖及南洞庭湖将面临更为严峻的洪水灾害。虽然湖泊萎缩对西洞庭湖与南洞庭湖内水面坡降影响较小,但东洞庭湖内水位同时受湖泊萎缩及长江来流的影响,水面坡降发生较大变化,在距离蔡家洲80~110 km（鹿角站附近）河段水面坡降出现大幅增大。     

金沙江下游梯级水库运行期设计洪水及汛控水位

研究探讨梯级水库运行期设计洪水计算理论和方法,实现防洪和发电效益最大化。采用t-Copula函数建立各分区洪水的联合分布,通过蒙特卡罗法和遗传算法(GA)推求金沙江下游梯级水库的最可能地区组成;分析计算各水库运行期的设计洪水及汛控水位。结果表明:①最可能地区组成结果合理可靠,可为梯级水库运行期设计洪水的分析计算提供依据;②金沙江下游梯级水库受上游水库调蓄影响显著,向家坝水库1000年一遇设计洪峰15400m^3/s(35%),3d、7d和30d洪量的削减量(削减率)分别为35.6亿m^3(33%)、70.2亿m^3(30%)和85.0亿m^3(11%);③在不降低防洪标准的前提下,下游各水库在运行期汛控水位相比汛限水位可适当抬高,白鹤滩、溪洛渡和向家坝水库的汛控水位(汛限水位)分别为788.82m(785m)、570.67m(560m)和371.36m(370m),汛期年均发电量分别增加2.1%、6.1%和1.4%,年增发电量17.1亿kW·h。     

阿勒泰地区水文站悬移质含沙量测验探讨

通过开展悬移质含沙量测次精简工作,建立水位落差和悬移质含沙量之间的关系,最终推算不同水位落差节点的悬移质含沙量,在一些流域悬移质含沙量巡测方案中被认为较为行之有效。以新疆阿勒泰某水文站为研究实例,重点探讨不同水位落差节点的悬移质含沙量,从而减少悬移质泥沙测验的次数,提高含沙量巡测的效率。结果可知:水位落差和断面平均含沙量基本呈现指数级的变化,采用水位落差方法下的悬移质泥沙测验的次数相比于原测验方案有明显减少,占原方案测验次数的比例在49. 2%～67. 4%之间,相比与原悬移质泥沙的测验方案,水位落差方法下的泥沙测验方案布局更为合理。     

长江镇江段浅层承压水位特征及含水层边界类型识别

基于江苏省国家地下水监测工程的长序列监测数据,采取互相关分析法和线性回归法研究长江镇江典型段浅层承压地下水位响应长江水位的关系,运用小波分析法解析地下水位时间序列的周期特征。结果表明：研究区4个站点的地下水位响应长江汛期变化,与长江水位相关性好,识别研究长江江段为水头边界;在2018—2022年的5年地下水位时间序列下,受2022年长江主汛期偏枯的影响,近长江站点的地下水位高低水位期的持续时间发生变化,高水位期时间减少1个月,低水位期增加1个月;离江岸最远站点的水位同比变化不能反映长江主汛期水位同比变化,站点的水位年振幅保持稳定,显示长江水位变化信号在浅层压含水层传播中出现了衰减与失真的现象。研究结果为地表水与地下水一体化调查与水资源联合调度提供了技术支持。     

黄河河口段一维水流泥沙数学模型

针对黄河河口段河道来水来沙特性和河道冲淤演变特点,综合考虑了断面上水沙分布和冲淤分布不均匀,阻力变化、河口三角洲淤积延伸等问题,建立了黄河利津以下河口段一维水流泥沙数学模型。用该模型对多年汛期和冬季河口段内水沙进行验证计算表明:计算结果与实测结果基本吻合。本模型可用来预测河口段内沿程不同时刻水位、含沙量及河床冲淤的变化过程。