三峡大坝至葛洲坝间沿程水污染一维预测模拟

长江三峡水利枢纽建成并投入运行后,三峡大坝至葛洲坝河段的水流及污染物运动规律将发生变化,从而对该河段水域的水环境质量产生影响.根据两坝间的水文及水质特性,建立了两坝间一维水量水质模型,可用以预测大坝建成后两坝间水量、水质及水环境容量的变化,为该水域的污染控制及水环境管理提供决策支持.     

葛洲坝下游中华鲟产卵河段的流场计算与分析

由于葛洲坝工程的修建,中华鲟的洄游路线被阻断了,使中华鲟产卵场由过去的屏山至木洞800 km江段压缩至现在的葛洲坝下游不足5 km江段。中华鲟也由水产资源演变成一级保护动物。运用水动力学的N-S方程和k-ε紊流数值模型,结合计算水气两相流的方法VOF(volume of fluid),采用控制体积法离散计算区域,对葛洲坝下游中华鲟产卵河段的流场进行了计算。并结合中华鲟的生态特性,分析其产卵繁殖对流场特性的要求,以期在三峡水库下游河道整治中注意保护其产卵场地。     

长江宜昌-大通河段河道GIS在长江防洪规划中的意义

长江中下游宜昌至大通河段是长江防洪的重点河段.为满足长江防洪规划工作的需要,由中国地质大学(武汉)和长江水利委员会水文局合作,对1998年测量的最新水道地形资料(1: 1万),经计算机扫描、等高线矢量化处理、Arc/info GIS图形编辑空间拓扑和面积计算、Fo xpro数据库开发及槽蓄量统计汇总打印、校准核对五道工序完成.     

三峡大坝至葛州坝间沿程水污染一维预测模拟

长江三峡水利枢纽建成并投入运行后，三峡大坝至葛洲坝河段的水流及污染物运行规律将发生变化，从而对该河段水域的水环境质量产生影响，根据两坝间的水文及水质特性，建立了两坝间一维水量水质模型，可用以预测大坝建成后两坝间水量，水质及水环境容量的变化，为该水域的污染控制及水环境管理提供决策支持。     

两坝间河段通航水流条件的三维数值模拟

三峡工程建成后,三峡-葛洲坝之间的河段是宜昌至重庆河段船舶航行最困难的航段之一.建立了该河段的三维水流数值模型,计算三峡不同下泄流量下的三维流场,并根据计算结果与适航条件分析其适航区域.研究结果表明,当下泄流量不大于25 000 m3/s时,两坝间河段基本能满足万吨级船队的通航水流条件;当流量大于此值时,将会出现碍航区域,且随流量的增加,万吨级船队通航水流条件逐渐恶化.若适当提高通航标准,则通航流量可加大到45 000 m3/s.     

长江干流宜昌至沙市河段地形法槽蓄量分析研究

为满足长江防洪规划的需要,以计算机技术量算了1998年长江宜昌至沙市河道地形图.考虑洞庭湖严重项托影响,建立了以莲花塘水位为参数的宜昌至沙市河段的槽蓄曲线,并用河段水量平衡方法进行了检验分析.应用到大洪水年份河段洪水演进中,显著地提高了洪水过程特别是最高洪水位的拟合精度.历次槽蓄量对比分析表明,本河段槽蓄量变化较为稳定.与传统方法比较,计算机技术具有高精度、高工效等显著优点.     

葛洲坝工程建设中的泥沙观测与研究

葛洲坝工程在设计中需要研究解决的泥沙问题,主要有泥沙淤积对通航的影响;泥沙过机过坝以及水库尾闾变动回水区翘尾巴等.因此对泥沙输移的数量、运动规律、级配组成、矿物成份等,必须进行观测与分析,特别是推移质和悬移质中的床沙质部分测验困难,过去实测资料很少,而这部分泥沙对工程的影响和危害很大,更需要认真对待.故在葛洲坝工程建设中,对工程河段的泥沙特性和运动规律,进行了一系列观测研究.     

葛洲坝工程航道建设中若干水文现象的观测研究

长江干流是我国水运的大动脉,对经济建设和国防建设具有重要意义。保证长江顺利通航是葛洲坝水利枢纽的重要任务之一。但在枢纽上游约2.3公里的南津关河段,在天然情况下,河床十分复杂,包括急弯,扩宽、河床倒坡,两岸山咀挑流……等各种形态,引起水流急变的因素如此集中,以致剪刀水、夹堰水(顺流与逆流接壤处之水流)、回流、泡水、漩(涡)水……等大尺度的紊动流态比比皆是。而此河段紧接葛洲坝水利枢纽,处于大江,三江两航道上口门,称为枢纽航道的“咽喉”,见图1。“咽喉”处出现上述各种流态,可使上下航行船支“打张”(上行船支行至山咀或矶头挑流处,船体前后因受不同流速流向的作用,使船支横出,冲向江心)、“打抢”(下行船支前舷侧为横流或回流冲击而失正路     

长江芦家河浅滩段石泓大开挖方案的研究

三峡水库蓄水运用后,长江芦家河浅滩段将出现局部坡陡流急的航道问题,石泓大开挖为解决此问题的方案之一.采用全沙动床模型实验方法,研究了石泓大开挖方案实施后对改善航道条件、对本河段及上游河段河势变化可能产生的影响等.研究表明:石泓大开挖方案将改善本河段的航行条件;也将使本河段枯水期的主、支汊易位;改变松滋河的分流特性;与此同时石泓大开挖方案将加剧上游水位的下降,并可能因此影响葛洲坝船闸的正常运行;挖槽中推移质泥沙的回淤有待于今后的进一步研究.     

长江荆江河段滩槽演变与航道水深资源提升关系

长江是中国的“黄金水道”,通过系统性航道整治和疏浚维护,长江荆江河段航道水深已由2002年的2.9 m提升至2020年的3.5～3.8 m,但仍低于上游三峡大坝库区(4.5 m)及下游河段(4.5～6.0 m),航道水深与上下游不衔接且制约长江航道综合效益发挥。为了适应上下游航道水深,需提升荆江河段航道尺度,亟需明确航道水深资源、碍航特征与河道演变等关系。以长江荆江河段为对象,分析1960—2020年水沙及地形等资料,开展长江中游荆江河段滩槽演变与航道水深资源提升关系研究。研究表明：三峡工程运行后荆江河段以枯水河槽冲刷为主,冲刷量占全部冲刷量的90.97%,江心洲和边滩面积减少18.3%,其中江心洲、边滩面积减幅分别为9.4%和24.9%;在河床冲刷与航道整治工程实施条件下,以4.5 m×200 m(水深×宽度)进行航道尺度核查,荆江河段碍航总长度占全河段5.3%;4.5 m水深碍航特征包括砂卵石河段枯水位下降幅度高于河槽下切深度引起航道水深不足,沙质河床内弯曲河段“凸岸侧边滩冲刷、凹岸侧深槽淤积”引起滩槽形态及航道边界不稳定,以及分汊河段内洲滩萎缩与汊道间不均衡冲刷引起枯水航路不稳定...     

三峡工程动工以来葛洲坝水库河床演变分析

根据葛洲坝水库固定断面资料,分析了三峡工程动工前葛洲坝水库河道演变情况和水库冲淤特性,重点分析了三峡工程动工以来葛洲坝水库河床演变情况.认为,三峡工程动工以来葛洲坝水库冲淤特性保持不变;三峡工程施工对河道的影响主要集中在两坝之间一是大量的弃渣加大了某些年份两坝间河道的泥沙淤积,二是粗化了床沙的组成,其中以一期工程施工期影响最大,大江截流以后情况好转.三峡工程动工以来,水库累计冲刷量为3 616×104m3,主要集中在常年回水区河段,其中两坝间累计冲刷量为2 321.1×104m3.1998年特大洪水是水库冲刷的主要原因.     

长江下游干流南京至镇江河段水面比降分析

介绍了长江感潮河段水面比降的计算方法,并利用实测潮位资料计算长江下游干流南京至镇江河段水面比降,分析了长江感潮河段水面比降的特性.     

长江寸滩至宜昌段实时流量演算及追踪预报

葛洲坝水利枢纽工程是长江干流上一项大型工程,对国民经济影响很大。提高上游来水预报精度,对保证工程施工安全,进行有效控制运用,充分发挥工程经济效益,都具有重要意义。因此,自1975年以来,我们对长江寸滩至宜昌段实时流量演算及其追踪预报进行了探索,并已获得初步成果,经检验效果较好,现简要介绍如下,供参考。     

长江中游曲流河段河道的近代演化过程研究

曲流河是冲积平原河流中的重要河型之一,曲流河的河道演变对冲积平原的建设与演化起着非常重要的作用。地处江汉平原的长江中游藕池口至城陵矶段河道是最典型的曲流河段,其曲流河道的几何形态和变化过程较为复杂,对该段河道演化过程的研究在河流的开发利用及水利工程建设中具有很好的理论指导意义。本研究通过对历史资料和多期卫星遥感影像的解译与分析,表明长江中游藕池口至城陵矶河段的曲流河道演化在受自然和人类活动双重影响的情况下,该河段河道的演化仍然维持曲流河特征。受大洪水的切滩作用及松滋口、太平口和藕池口3个分流口对洞庭湖的分水分沙的影响,该段河道的演化过程较为复杂。自然裁弯取直和人工裁弯取直在一定程度上改变着河道演化的进程,但由裁弯取直及上游水利工程引起的纵坡降增加产生的冲淤变化将会维持河道的稳定,同时在该河段实施的护岸工程也会抑制河流的横向侵蚀,曲流河段河道演化进入自调整和自组织过程。     

长江水利委员会长江勘测规划设计研究院

徐瑞春同志现任长江委长江勘测规划设计研究院专家委员会的地质专家。几十年来他长期坚持在生产第一线,系统完整地主持了葛洲坝、隔河岩、高坝洲、水布垭四大水利枢纽工程的地质勘察工作,除水布垭工程尚在建设中,其它三个工程均已安全运行8～20年,地基工作正常,水库封闭良好,任建设期间也没有出现任何地质事件。实践证明上述工程的地质工作是非常成功的。     

三峡水库运行下长江中游典型河段水情变化及趋势预测

以1983-2014年长江中游5个水文站实测水文资料为依据,利用Morlet小波和ARIMA模型等方法,系统分析了三峡水库运行下长江中游典型河段水情变化特征及其未来变化趋势.结果表明：三峡水库运行后,长江中游典型河段流量年际变化不显著,年内月分配较明显的趋于均匀化,这是气候波动与以三峡水库为标志的人类活动综合作用的结果;长江中游典型河段径流变化以18~26 a、8~13 a的周期变化较为明显,周期中心分别为22 a和12 a,并存在更小尺度的周期,三峡水库的运行对典型河段径流大尺度的变化周期影响微弱,对小尺度的变化周期产生了一定的影响;总体上,2014年以后典型河段流量将偏丰,并持续若干年.其中枝城站流量将在2014年以后一段时期呈增大趋势,由偏枯期转为偏丰期,大致持续到2017年;沙市、监利、城陵矶、螺山站流量在2011年由偏枯期转入偏丰期之后,一直呈增大趋势,将于2016年左右达到最大值,之后呈减小趋势,但仍将处于偏丰期,大约持续到2018年.     

长江干流宜昌对沙市河段地形法槽蓄量分析研究

为满足长江防洪规划的需要，以计算机技术量算了1998年长江宜昌至沙市河道地形图。考虑洞庭湖严重顶托影响，建立了以莲花塘水位为参数的宜昌到沙市河段的槽蓄曲线，并用河段水量平衡方法进行了检验分析。应用到大洪水年份河段洪水演进中，显著地提高了洪水过程特别是最高洪水位的拟合精度。历次槽蓄量对比分析表明，本河段槽蓄量变化较为稳定。与传统方法比较，计算机技术具有高精度、高工效等显著优点。     

三峡大坝—葛洲坝河段水沙变化及冲淤特性

掌握三峡和葛洲坝枢纽间河段水沙及冲淤特性的变化规律,是河段诸多工程问题研究的前提。对大量水沙地形资料进行分析,探讨泥沙起动理论在冲刷预测中的应用。长江上游水库建设及两大枢纽相继运行,河段年径流量微减,月均流量发生"削峰填谷"重分配,年输沙量大幅降低,河段水沙关系显著改变;河段累积冲淤量受极端水文条件和枢纽调度的短期和长期控制,时间上具有明显阶段性特征,空间上则表现为部分子河段的活跃性;床沙组成随枢纽运行先后发生细化和粗化;基于沙玉清起动流速公式绘制了起动临界条件曲线图,通过推算断面最大可动床沙粒径或临界流量,可为河床冲刷可能性的预判提供参考。     

三峡大坝—葛洲坝河段水沙变化及冲淤特性

掌握三峡和葛洲坝枢纽间河段水沙及冲淤特性的变化规律,是河段诸多工程问题研究的前提。对大量水沙地形资料进行分析,探讨泥沙起动理论在冲刷预测中的应用。长江上游水库建设及两大枢纽相继运行,河段年径流量微减,月均流量发生"削峰填谷"重分配,年输沙量大幅降低,河段水沙关系显著改变;河段累积冲淤量受极端水文条件和枢纽调度的短期和长期控制,时间上具有明显阶段性特征,空间上则表现为部分子河段的活跃性;床沙组成随枢纽运行先后发生细化和粗化;基于沙玉清起动流速公式绘制了起动临界条件曲线图,通过推算断面最大可动床沙粒径或临界流量,可为河床冲刷可能性的预判提供参考。     

龙羊峡～刘家峡河段梯级水库施工洪水分析

黄河上游龙羊峡至刘家峡河段,全长438公里(包括龙羊峡水库长度),集中落差795米,年发电量350.4亿度。它集中了龙羊峡至青铜峡河段利用水头的74％,年发电量的70％,是公元2000年以前国家重点开发的河段之一。该河段规划有龙羊峡、拉西瓦、李家峡、公伯峡、积石峡、寺沟峡、刘家峡等7座水电站。除刘家峡水电站已经建成和龙羊峡水电站正在施工外,还有5座水电站尚待开发。黄河上游