拟建鄱阳湖水利枢纽工程对长江干流流量影响的模拟

维系江湖关系的重要基础是江湖之间的物质通量,而江湖之间物质通量的核心内容是水的通量.规划中的鄱阳湖水利枢纽工程,以"一湖清水"为建设目标,坚持"江湖两利"的原则,按"调枯不控洪"方式运行.目前,国内学者对拟建的鄱阳湖水利枢纽工程可能导致湖泊影响方面的研究较多,但对该工程能否实现或维持"江湖两利"方面的研究较少.本文采用二维水动力模型,针对拟建的鄱阳湖水利枢纽工程和规划中的水位调度方案,分别从湖泊丰水期和枯水期两个时段,选择鄱阳湖丰、平、枯3种典型年型,在无枢纽与有枢纽两种情景模拟的基础上,定量分析丰、平、枯3种典型年枢纽工程的水位调度方案对长江干流流量的可能影响.模拟结果表明:在一个鄱阳湖水利枢纽工程水位调度周期中,无枢纽状态与有枢纽情景下湖泊外排到长江干流的径流总量差异很小,从模拟的年份来看,有枢纽外排减少量在0.2%~0.7%之间变化,基本维持了有枢纽与无枢纽状态下的水量平衡,但在一定程度上改变了湖泊外排长江干流水量的分配时间,使不同年型丰水期的湖泊外排水量有所减少,而在湖泊和长江低枯水期,对长江流量则有一定的增排作用,且增排效果为枯水年型平水年型丰水年型,不同年型的增排比例在2.1%~17.0%之间变化;在丰水期湖泊水位偏低,且枢纽位置的实际水位严重不足9 m的年型情况下,按照枢纽工程的水位调度方案要在9月15日将湖泊水位提升至14~15 m是难于实现的,现有的枢纽工程调度方案在这种情况下缺乏可操作性,有进一步细化和优化的空间.     

三峡工程影响的初步评价

全世界都在评论三峡工程的修建,这些评论经常是不太客观的.本文从正负两方面对三峡工程进行了讨论,重点在防洪工程和区域经济方面.作者认为修建三峡工程作为发电的功能远大于防洪的功能.尽管上游来的洪峰经过三峡水库调蓄后能够被削弱.但中游的洪水风险仍然很大.一般而言,中游地区的洪水是大降水事件的产物.三峡工程不可能完全控制中游的洪水.三峡水库发电对中国中部及周边地区经济的可持续发展将产生积极作用,也将能确保东部沿海地区尤其是上海市电能的供给.     

三峡工程运用后长江中下游河道冲刷特征及其影响

三峡及其上游干支流梯级水库建成运用后,大坝下游“清水下泄”引起了长江中下游河道发生长时间、长距离的冲刷。2001—2021年期间宜昌至长江口已累计冲刷了50.3亿m³,需厘清河道冲刷对河势、防洪、航运等方面产生影响。分析表明:三峡工程运用后,长江中下游河势总体稳定,弯道段出现切滩撇弯、汊道段出现塞支强干等现象;河道槽蓄量的持续增加,进一步增大了河道调蓄和行洪能力,但水流顶冲点的变化和近岸河床的冲刷下切,使得河道崩岸频发,并影响河势稳定和防洪安全;在河道冲刷、河势控制与航道工程综合作用下,长江中下游航道条件总体得到改善,但河道不均衡冲刷使得坝下游砂卵石河段出现“坡陡流急”,沙质河段出现洲滩散乱、航槽移位等现象,影响航道条件;同流量下枯水位呈下降态势,逢极枯年份影响长江中下游用水安全;江湖关系发生新变化,“三口”分流道由原淤积转为冲刷,两湖湖区水位不同程度的降低,枯水位出现时间有所提前,不利于湖区水资源和生态环境的安全与可持续发展;三峡工程实施枯水期补水调度和“压咸潮”调度以及长江口北支淤积减缓,对于遏制长江口咸潮入侵有利,入海泥沙显著减少引起长江口近岸河床冲刷,影响...     

三峡工程蓄水对洞庭湖水情的影响格局及其作用机制

三峡工程建成投入运行后,汛末蓄水将使坝下河湖水情发生变化,长江中下游秋季来水减少成为常态.为客观分析三峡蓄水对洞庭湖水情的影响分量、空间格局及其作用机制,选取三峡工程典型的蓄水过程,运用长江中游江湖耦合水动力学模型计算了因上游来水变化引起的洞庭湖水情时空变化.结果表明:1)三峡汛末蓄水对洞庭湖水位影响具有明显的"北高南低,东强西弱"的格局,即东洞庭湖最为显著、南洞庭湖东部和西洞庭湖北部次之,南洞庭湖西部和西洞庭湖南部最小.2)洲滩湿地受蓄水影响最明显的主要为东洞庭湖、南洞庭湖和湖泊洪道两侧的条带状洲滩.3)三峡蓄水对洞庭湖水位的影响机制有二:长江干流水位快速消落加速湖泊水体下泄以及削减长江三口分流补给湖泊的水量.     

三峡工程运用后长江中游河床调整沿程变化特点

三峡工程运行后,坝下游河道发生持续冲刷。本文研究了长江中游(955 km)不同河段沿程演变差异及其原因。总体而言,河床形态调整幅度自上而下减弱,这是因为在河床持续冲刷过程中,水流含沙量沿程恢复,故越往下游冲刷相对缓慢。平面形态方面,长江中游岸线崩退及洲滩变形的强度均呈沿程减弱趋势,且在荆江河段最为显著。断面形态方面,河床冲深幅度在宜枝下段>荆江河段>宜枝上段>城汉河段>汉湖河段。理论上距离三峡工程最近的河段冲刷应最为剧烈,但由于宜枝上段床沙粗化显著,限制了冲刷的进一步发展。过流能力方面,宜枝河段由于距洞庭湖较远,并未受到入汇顶托作用,故其平滩流量的调整基本由进口水沙条件控制,并随着河床冲深下切而增大;对于荆江、城汉和汉湖河段,河床冲刷虽显著,但支流或湖泊的入汇顶托对平滩流量产生的影响大于前者,故平滩流量总体随上下游水位差同步波动。     

用灰色系统预测模型预测三峡工程对洞庭湖区洲滩面积的影响

以灰数的白色函数生成为基础,建立白化形式的微分方程,来预测坝址每年丰水期,枯水期平均２流量,结合三峡工程建库前后不同时空边界条件的分析计算,从而预测出三峡工程对洞庭湖区湖洲滩面积变化趋势的影响,灰色系统的预测简称灰色预测,它的特点是基于灰色系统的模型进行未来系统变化的结构２。本文对洞庭湖洲滩面积的预测,采用灰色拓扑预测。其基本思路是将样本信息作成曲线,在曲线上按某个定值找出许多发生时刻数据,然后用     

葛洲坝至胭脂坝长江干流段江豚活动规律

长江江豚是我国一级保护野生动物,也是长江生态系统的指示性物种,其种群数量恢复情况及活动规律一直备受关注。本文选择长江宜昌段江豚活动频繁的葛洲坝下游至胭脂坝江段为研究区域,于2021年6月-2022年5月采用定点目测、水上流动监测与无人机监测相结合的方法分区监测长江江豚的游泳行为,分析长江江豚的活动规律,构建了长江江豚出水头次的零膨胀泊松回归模型,识别影响长江江豚出水头次的关键因素,建立长江江豚出水头次与各因素间的相关关系。结果表明:(1)葛洲坝至胭脂坝长江干流段监测到最大江豚出水头次为19头次,长江江豚集群规模以2~3头最为常见,占比达58.1%;长江江豚主要表现出4种行为特征,各行为占比从大到小依次为:玩耍＞休息＞摄食＞抚幼。(2)长江江豚在葛洲坝下游近坝区(A区,葛洲坝至至喜长江大桥)出水头次最多,且在秋冬季节累计出水头次多于春夏季节,冬季累计出水头次最高,达252头次。(3)长江江豚出水头次与电站下泄流量呈显著负相关;浊度增大,长江江豚出水的概率减小。本文研究结果对长江江豚生态保护策略及长江十年禁渔效果评估具有重要参考价值。     

三峡工程运用后长江中游典型江心洲植被动态变化趋势及机制探析

受三峡工程运用的影响,长江中游水沙情势剧变,江心洲生境结构发生变化,洲上植被密度、活力和分布情况也随之改变。因此亟需开展针对江心洲植被的长期观测以厘清其对三峡调控的响应机制,从而制定有效的洲滩植被保护和修复策略。卫星遥感技术是开展长时间、长河段地貌观测的常用手段。目前应用卫星遥感技术监测江心洲植被动态的研究,主要聚焦于三峡工程运用对江心洲植被面积和覆盖度的影响,而较少深入探讨植物长势和分布模式的变化趋势。因此,本文以长江中游4个典型江心洲为研究对象,提出了一系列可用于反演江心洲淹没范围和滩面上植被动态的方法,并量化分析三峡工程运用对植被动态的影响。结果表明:(1)三峡工程运用后,江心洲整体淹没频率降低,部分原有边滩逐步满足耐水植物的生长条件,促使江心洲植被面积呈现增长的趋势;原分布在高滩上的不耐水植物逐步蔓延至低滩,导致江心洲植被茂密程度整体上升;(2)三峡工程运行前,2002年含沙量较大的漫滩洪水有促进植物第二年生长的趋势;而三峡工程运行后,2016年具有同样规模但含沙量减少近80%的漫滩洪水则有抑制植物生长的作用;(3)部分形态稳定的江心洲,其高、低滩植被分布模式之间的异质性受三峡...     

三峡水库蓄水前后长江中下游流量频率分布特征及其对洪水造床作用的影响

三峡水库蓄水前后长江中下游流量特征变化及其对造床作用的影响一直受到学者的关注.采用枝城等6个水文站日均流量资料,分别统计了各站流量的经验频率分布,检验了8种概率密度函数的适用性,并讨论了三峡水库蓄水前后流量频率分布特征与造床流量的关系.研究表明:长江中下游干流洪中枯各级流量的频率分布具有分段特性,无法用皮尔逊Ⅲ型或对数...     

三峡工程运行前后的长江中游河段冲淤变化(1975-2017年)

气候变化和流域人类活动等综合影响改变了河道演变的自然进程,尤其是流域大型水库的影响,深刻改变了下游的水沙通量与河道演变过程及趋势.以三峡工程为对象,研究坝下游水沙通量及河道演变过程对三峡工程运行的响应关系,可加深大型水利枢纽运行对下游河道演变影响的认识.本文以长江中游河段(宜昌—湖口河段)为研究对象,分析1975-20...     

Morphological responses in a meandering and island-braided reach of the Middle Yangtze River to the Three Gorges Reservoir impoundment

Lateral migration is an important form of morphological changes on the Middle Yangtze River (MYR), particularly for the lower Jingjiang reach. The Three Gorges Reservoir (TGR) has substantially reduced sediment supply to the downstream river channels since its impoundment in June 2003. The scientific understanding of how decrease of sediment influences the processes of bank erosion and channel adjustments is complex and limited. In the present paper, the morphological responses in a typical meandering and island-braided river segment of the MYR to the filling of the TGR were investigated by a 3-D morphodynamic model. The potential of the 3-D model has been demonstrated by the observed data. The morphological evolutions in the Shishou bend during the first 12 years of the TGR impound-ment were predicted. The effects of the TGR operation on the planform evolutions in the study reach were analyzed based on the simulated results. Sediment load is decreased by 75%due to the early filling of the TGR. The magnitude of bed degradation with less sediment load due to the TGR operation is increased compared with the pre-dam situation. Qualitatively, the overall planform evolution trends in the Shishou bend after the TGR operation are similar to that without the TGR operation. The magnitude of lateral migration has been increased in some part of the channel bend, where the morphological response of the TGR operation exhibits more lateral migration rather than vertical degradation. Scouring at the bank toe enhances bank failure. Decrease of sediment load and weak bank anti-scour ability as well as the significant helical flow can be responsible for intensified bank erosion in the channel bend.     

Gravity change and its mechanism after the first water impoundment in Three Gorges Project

Introduction During and before the construction of the Three Gorges Project, the annual observation was continuously undertaken by the Three Gorges gravity observation network established around the head area of the reservoir (the section between Sandouping and Badong). This network has pro-vided substantial high precise data related to seismic activity. However, the annual gravity survey together monitoring of the existed observation stations can hardly effective monitor some potential sei…     

长江三峡地区基底层横向不均匀性

对三峡地区的Ｐｇ波非纵观测资料用地震层析成象方法进行了计算处理并对解释结果作了分析。简要阐述了地震析成象处理方法，地震走时数据的采集与分析等。基底面成象图给出了许多有意义的信息；该测区低速区的开矿要起因于岩性的差异及断层破碎带；基底面上存在３个ｖ〉６．４ｋｍ／ｓ的高速度区，面积最大的一个大体呈南北走向，位于黄陵背斜西南侧、向北进入背斜区，另两个分别位于黄陵背斜东则与测区西侧。     

地面电探CT技术的研究及其在三峡地区地下考古中的应用试验

１９９４年３月在三峡淹没区进行综合考古物探研究（该项目主要由日本田中保士先生资助）时，根据电流扩散及穿透原理，提出了地面电探ＣＴ新技术并将其用于考古实践．为获得资料的充分重叠，可使用数十至５０００个探头，现场实时或线下处理得到数百幅纵、横断面及一定深度平剖面的彩色影像图、可直观显示数十米深的地下微观结构．至少对１—３个推断墓，经洛阳铲钻探结果发现了‘活土”，有可能发现公元前４７５—２２１年的“巴王陵”．本研究所发展的地面电探ＣＴ有益于考古技术现代化及三峡地下文物的抢救．     

长江三峡地区地球物理异常带的地表地质特征

通过对长江三峡地区（巴东－宜昌段）野外地质调查获得的实际资料研究,认为沿长江北西西向地球物理异常带在地不存在着相应的断层破碎带及裂隙密集带。地下深处与地球物理异常带相对应的基底断裂已切穿中、新生代沉积盖层,在地不形成一组北西西向断裂带,现代地震活动与这组断裂带有密切的关系。     

地质雷达在三峡工程施工阶段应用研究

长江三峡工程施工阶段面临众多复杂的工程地质问题和施工技术难题。寻找一种快捷、高分辨无损探测手段查明施工中出现的隐蔽的地质缺陷或质量问题,无疑对施工进度和施工质量起到保证作用,采用地质雷达手段,探明了开挖过程中花岗岩体不均匀风化分布范围：圈定出较大断层及风化夹层的延伸范围和产状;并进行了专用高速公路质量检查等,文章结合三个实例介绍应用情况。经现场验证,探测结果与实际情况吻合,应用效果显著。     

Lateral Inhomogeneity of Basement Layer in Three Gorges Region of Changjiang River (Yangtze River)

Seismic tomography from the Pg wave data along the non-longitudinal profile in the Three Gorges Region is presented in this paper.The seismic tomography method,and the acquisition and analysis of seismic travel time are broadly outlined.The tomography of basement reveals a great amount of significant information and shows that the low-velocity zone is due to the lithologic difference and the fault fracture zone.It also demonstrates that there exist three high-velocity zones with v>6.4 km/s at the basement; the largest of zones which strikes north-south is located at the southwestern side of Huangling Anticlinorium and extends into the anticlinorium northward.The other two high-velocity zones are,respectively,situated at the eastern side of the anticlinorium and the western side of the profile.The high-velocity zones are inferred to originate from the upwelling of material with high-velocity from deep crust.