金沙江流域径流变化特征及成因

基于金沙江流域近60 a的降雨和径流资料,采用水量平衡法对天然径流量进行还原,利用Mann-Kendall法及小波分析方法研究流域降雨量及天然径流量的变化趋势、周期及可能突变的年份,分析天然径流的变化原因,构建天然径流量与降雨量及归一化植被指数的相关关系式。结果表明:金沙江流域降雨量和天然径流量总体呈周期性变化,主周期均为28 a,与此同时降雨量和径流量均呈增加趋势,降雨量每10 a相对增长幅度约1.28%,天然径流量每10 a相对增长幅度约0.57%;造成两者相对变幅差异较大的原因源于流域植被覆盖面积的增加;考虑降雨及植被的综合影响,建立的天然径流与两者共同作用下的方程相关系数为0.940,其关系式为R=0.0177P1.691/N-0.923。研究成果可为金沙江流域水电开发和综合治理提供决策参考。

溪洛渡水库泥沙淤积特性分析

针对溪洛渡水电站蓄水运用后的泥沙淤积问题,基于实测资料,采用断面法分析了溪洛渡水库的淤积特性。结果表明:溪洛渡水库2014-2018年在正常蓄水位条件下淤积泥沙总量43 625万m3,较可行性研究阶段的预测值大幅减小。泥沙淤积导致水库死库容减少7.8%,有效库容损失0.6%,防洪库容增加0.08%。泥沙淤积集中在常年回水区,沿深泓线形成淤积带,以主槽的平淤为主要形式。干流库区深泓纵剖面形态呈带状淤积,支流为三角洲淤积或锥体淤积。牛栏江和西溪河河口段纵剖面比降淤平,存在形成拦门沙的风险。

向家坝水电站库区泥沙淤积特性

泥沙淤积是约束水电站调度运行的关键因素之一,为厘清向家坝水电站运行以来的淤积进程,基于实测资料分析库区泥沙淤积特性。结果表明,向家坝水库2013~2018年在正常蓄水位下共淤积泥沙4620×10^(4) m^(3),淤损水库库容0.9%,防洪库容损失0.4%,死库容减少1.0%;淤积主要分布在常年回水区的坝前段、新市至屏山河段,干流泥沙淤积主要集中在天然深泓线附近,干流淤积纵剖面与天然河道纵剖面形态基本一致,支流淤积形态则多为三角洲淤积或锥体淤积。人类活动和滑坡等因素导致库区多处出现较大幅度的点状冲淤。研究成果对金沙江下游梯级水库和三峡水库的联合调度运行有重要意义。

溪洛渡库区支流拦门沙形成机理

水库蓄水后,水深增加使得河道干支流水动力条件发生改变,干流泥沙倒灌造成支流淤积,影响水库有效库容和航运安全。以溪洛渡水库为例,基于实测资料和三维水沙数学模型,研究库区干流和支流的水沙输移规律,分析支流河口段泥沙淤积特性及拦门沙形成机理。结果表明:①库区支流河道淤积泥沙来自支流上游和干流倒灌,其中,支流上游来沙是库区支流河道淤积的主要来源。②干流倒灌库区支流河口形成对流和环流区,泥沙易于淤积,西溪河和牛栏江坡度较缓,存在形成拦门沙的风险较大;美姑河坡度较大,存在形成拦门沙的风险较小。③对于西溪河、牛栏江和美姑河,干流倒灌的距离随着流量的增加而增加,高水位运行时,水位对干流倒灌的距离影响不明显;而对于金阳河和西苏角河,干流倒灌的距离随着流量的增加基本不变,干流倒灌的距离随着水位的增加而增加。研究成果为新水沙情势下库区支流拦门沙风险防控提供依据。