三峡工程大江截流河段河床演变监测分析

主要依据三峡工程截流河段施工过程中不同时期的河床演变观测资料,分析了不同时期的水流条件及河势变化,揭示了其内在规律,得到了一些新的认识和概念。     

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.     

荆江河段泥沙冲淤对三峡水库汛期排沙的响应

三峡水库汛期排沙研究大多关注库区的减淤效应,对坝下游河道的冲淤影响尚需进一步研究,对优化水库调度和河道保护利用具有重要意义。以三峡水库下游荆江河段为对象,建立了荆江长河段二维水沙数学模型,并结合实测资料分析,基于三峡水库2018年7月排沙调度,通过设置不同的排沙比(7%～100%),计算分析了荆江河段冲淤对三峡水库排沙比的响应。结果表明：虽然荆江河段全年总体冲刷,但排沙比较大时汛期仍可能淤积,上荆江河段受排沙调度影响相对较大;总体而言,2018年汛期水沙条件下,30%左右的排沙比是荆江河段洪季冲淤的临界点;排沙比提高后,汛期淤积部位大部分为边滩等缓流区,以及弯曲河段凹岸等,主槽仍冲刷,对维护滩槽高差具有积极意义。     

水沙调节后三峡工程变动回水区泥沙冲淤变化

长江上游溪洛渡、向家坝等水电工程的建设,改变了进入三峡水库变动回水区及库区的水沙环境。上游水库水沙调节后,变动回水区的泥沙淤积情况将会发生相应变化。在分析三峡工程变动回水区水沙特性的基础上,应用建立的适合多连通域的贴体正交曲线坐标系下的二维水沙数学模型,根据三峡工程初步设计阶段选定的1961-1970年(简称60系列)及上游水库水沙调节后的水文系列及相应进出口边界条件,预测了重庆主城区河段100年泥沙冲淤的时空变化规律。研究表明,60水沙系列条件下,该河段淤积比较严重,淤积主要位于岸线凹凸不平的弯沱、回流区及河道的宽浅河段;上游水沙调节后,仅局部岸线凹凸不平的弯沱有少量泥沙淤积,主城区川江段的淤积量仅为60系列的17.4%,嘉陵江段仅为60系列的10.3%,这对三峡水库有效库容的保持及主城区河段岸线利用有利。     

基于GIS的河床演变分析系统设计研究

河床演变需要对大量历史数据进行分析,针对当前历史数据量大、格式众多、管理分散的状况,对空间及属性数据管理、河道断面、冲淤和边坡风险分析等四个方面的业务需求进行抽象概括,基于3D空间分析控件ArcEngine,采用经纬式系统结构设计方法及COM技术,研发了河床演变系统.     

三峡水库蓄水前后下游河床沉积物渗透系数的变化分析

三峡水库蓄水改变了下泄的水沙条件,引起坝下游水沙过程及泥沙输移特性发生变化,影响下游河床沉积物的渗透系数。基于黄河花园口实测沉积物渗透系数与颗粒粒度参数,拟合了渗透系数K关于平均粒径d50及分选系数σ的经验公式,并用该公式分析了三峡水库蓄水前后下游河床沉积物K的变化。结果表明:(1)三峡水库蓄水前、后三峡大坝下游渗透系数K整体上均呈向下游减小趋势,且越接近河口,变化幅度越小;(2)城陵矶以上河段,水库蓄水运用之后,渗透系数K值较蓄水前明显增大;(3)大通至徐六径断面间河段,水库蓄水后较蓄水前渗透系数K值变化幅度存在减小趋势。     

洞庭湖和鄱阳湖泥沙冲淤特征及三峡水库对其影响

长江中游江湖关系复杂,分布有中国第一、二大淡水湖泊,江湖关系演变对防洪、生态等影响重大。通过分析反应长江中游洞庭湖和鄱阳湖泥沙冲淤的实测水沙和地形资料,初步掌握了湖区泥沙冲淤特征及主要影响因素,并着重探讨了三峡水库蓄水对两湖泥沙冲淤的影响。结果表明,近10年洞庭湖和鄱阳湖湖区泥沙淤积速度明显减缓,部分年份出现冲刷,其中洞庭湖湖区泥沙沉积率下降主要由来沙减少引起,三峡水库拦沙作用的影响明显;鄱阳湖区冲刷主要集中在入江水道,采砂活动影响显著,三峡水库蓄水影响尚不明显。     

石头河河床演变与防洪保安措施探讨

本文针对石头河流域内河床多变的问题，并通过鹦鸽水文站多年的测验断面河床演变分析，提出在多变河床进行防洪、减灾不能简单地依照传统的水位－流量关系决定对策，而应充分考虑水流与河床冲淤变化情况。为防洪决策提出了一个不容忽视的问题。     

三峡水库蓄水后下荆江急弯河道凸冲凹淤成因

三峡水库蓄水后沙量骤减使得荆江河段河床剧烈冲刷调整,下荆江急弯段“凸冲凹淤”,部分弯道凹岸侧淤积形成水下潜洲。这种不同于弯曲河道一般性演变规律的异常现象势必给下荆江的行洪、航运及江湖关系变化等带来新的影响,其内在成因急需揭示。基于原型观测资料分析,通过研究滩槽冲淤量及分布、滩体及河道形态特征等,全面揭示了近期下荆江急弯段“凸冲凹淤”的演变特征及河道形态响应。结果表明,流量年内过程重分配、来沙量及组成突变是下荆江急弯段“凸冲凹淤”的决定性因素。     

多因素变化对三峡近坝段浅滩演变的迭加影响效应

为探索三峡坝下游淤沙型浅滩冲淤特性突变的成因,结合芦家河河段较为系统的水沙输移和河床冲淤观测资料,从来水来沙变化、河势调整等多种角度,分析了多因素变化条件下的浅滩演变机理。结果显示:水库下游悬沙来量大幅减少导致分汊河道冲刷变形,促使洪水流路过流能力增强、浅滩冲淤转换的临界流量减小;三峡水库进入175 m运行期后,来流退水过程加快,泥沙输移更集中于汛期。以上变化更利于汛期浅滩淤积,不利于汛后浅滩冲刷,各种因素迭加作用下,导致浅滩条件在2008年前后发生阶段性变化。未来冲刷过程中,研究河段的浅滩淤积现象仍可能出现,类似问题在长江中下游其他的主流年内交替型汊道浅滩也同样值得注意。     

三峡工程蓄水前后长江河口段潮汐特征变化分析

三峡工程蓄水后,长江流域的来水来沙特性发生了一定程度的变化,从而可能使长江河口段的潮汐特征发生变化。以分布于长江河口段6个潮位站的各6个代表年的实测潮位资料为基础,利用潮汐调和分析方法,对比分析长江河口段的潮汐特征。结果表明:三峡工程蓄水后,长江河口段的主要分潮的调和常数和潮汐特征参数发生了变化,但幅度比较小。     

三峡重庆库区生态监测规划研究

本文在简要介绍三峡重庆库区基本情况的基础上,分析了库区生态问题,科学合理地提出了重庆库区生态监测的布站原则、站点选择、监测方式、监测项目和监测方法,为三峡库区生态监测进行了前瞻性的研究.     

重庆三峡水库生态经济区农业生态环境问题与重建研究

农业生态环境是农业可持续发展的基础。重庆三峡水库生态经济区是重庆市确立的以生态建设为重点的经济区。鉴于该区农村面积广、农业人口多、贫困面大、农村移民任务重的基本情况，决定了农业及农村在社会经济可持续发展中的重要战略地位。深入分析了重庆三峡水库生态经济区农业生态环境存在的水土流失、水环境污染、土地污染、生物多样性破坏、自然灾害频繁等主要问题及其对农业生产的影响，从因地制宜合理利用农业资源、调整农业产业结构、优化农业空间布局，大力发展生态农业，控制并治理各种工业及生活污染、推行清洁生产，控制人口增长、实施生态移民、协调人地关系，加强生态环境法制化管理、依法保护农业生态环境等方面提出了保护及建设的对策。     

三峡库区重庆市丰都县滑坡灾害危险性评价

在对三峡库区丰都县滑坡灾害调查和统计分析的基础上,初步概括了滑坡灾害的分布特征和主要影响因素,进而利用综合信息模型评价了丰都县滑坡灾害的危险性,将丰都县滑坡灾害的危险性划分为高危险区、中危险区、低危险区和基本安全区4个等级。其中,高危险区和中危险区分别占全县总面积的2.6%和23.2%,主要分布在长江干流及其支流两岸的居民相对集中区,不同规模的滑坡灾害经常发生,因此潜在危害也很大;低危险区占全县总面积的47.5%,偶有小规模的滑坡灾害发生;基本安全区占全县总面积的25.5%,在人为因素的诱发下可能偶有小规模的滑坡灾害发生,适合于大型工程建设和城镇居民点建设。     

三峡库区沿江城镇地质灾害风险评价——以重庆市万州区大周镇为例

针对三峡水利枢纽工程建成蓄水后,涉水新型城镇建设面临的地质灾害及其风险定量评价难问题,在地质灾害精细化调查基础上,以重庆市万州区大周镇集镇区为例,通过分析计算地质灾害的发育特征、稳定性和危害性,构建了基于斜坡单元的危险性评价和基于危险源分析的承灾体易损性评价的城镇尺度地质灾害风险评价框架。定量计算不同重现期降雨极值情景下的斜坡稳定性和不同灾害强度下承灾体易损性,实现了库区集镇区地质灾害风险评价; 基于社会经济发展和地质灾害风险现状分析,提出了大周镇集镇区国土空间规划建议。地质灾害风险评价结果对制定地方发展规划具有指导意义,评价方法对同类沿江城镇地质灾害风险评价具有参考价值。     

三峡水库调节作用对长江近河口段水文水动力特性影响

为了评估三峡水库蓄水对长江感潮河段水文水动力特性的影响,建立了具有预测功能的水动力模型。考虑径流与潮流之间的相互作用,模型在只有上边界流量过程的条件下可以给出下边界的潮位过程。在此基础上应用一维河网非恒定流数学模型,对三峡水库蓄水前后长江近河口段大通—徐六泾的水流运动进行了10年的数值模拟。统计分析结果表明,水库调蓄作用对感潮河段各站的潮位累积频率及水文水动力因素的年内过程变化影响甚大。     

三峡水库对长江河道泥沙冲淤的影响及库区排沙

三峡水库建成后,水库上游因蓄水阻堵而流速降低,加大泥沙沉积落淤,尤其是在近年因山体滑坡,泥石流频发的地段,存在隐患。在下游,因水库阻隔而致推移质泥沙减源,造成建设所需的河沙供需失衡,堤防、桥梁墩柱缺少骨干物料支撑而产生结构性失衡,也形成交通安全隐患。基于此,研究水库排沙的方法,提出用"心脏搭桥手术"式的管道排沙法的构想和设计,以寻求解决水库推移质泥沙清淤的方向和途径。     

三峡工程对宜昌-监利河段水温情势的影响分析

三峡工程蓄水使得下游长江河道水温情势发生显著变化,并对下游生态环境产生重要影响。基于宜昌水文站14年的实测资料,采用纵向一维水温模型模拟分析了宜昌至监利300 km河道水温变化过程,探讨了不同蓄水期三峡工程下泄水温变化对坝下鱼类产卵场的影响程度。结果表明:①三峡工程蓄水后宜昌断面水温出现了平坦化及延迟现象,低温水和高温水效应明显;175 m蓄水期宜昌断面4月、12月,水温分别较蓄水前改变-4.3℃、3.7℃。②三峡工程的运行使得下游河道水气热交换量发生变化,但干流流量较大使得水温沿程恢复效果较弱;工程调蓄对坝下河段的影响占主导作用,三峡工程调蓄对监利断面4月、12月存在-3.2℃、3.0℃的温度影响。③三峡工程蓄水后,宜昌中华鲟产卵场冬季20.0℃的水温出现时间推迟1~4旬,监利四大家鱼产卵场春季18.0℃的水温出现时间推迟1~3旬,并随着蓄水位的抬升,推迟幅度逐渐加大。