三峡水库秋汛期水沙特点及秋汛洪水对库区冲淤的影响

长江上游秋汛洪水是三峡水库重要水沙事件,对三峡库区冲淤特性有直接影响。基于1954-2022年实测资料分析表明,近70年来长江上游秋汛期来水量变化不大,来沙量均值在2013年前后减幅达到87%。2013年以后,三峡库区秋汛洪水的来沙高度集中于嘉陵江流域,占寸滩沙量的70%以上,秋汛洪水通过影响嘉陵江的水沙条件,进而间接影响三峡水库秋汛期的入库水沙条件。与汛期洪水相比,秋汛洪水的泥沙90%以上在库区淤积,且库尾淤积更加突出。实测资料分析结果表明,秋汛洪水期间适时加大水库下泄流量,可显著增大排沙量,减轻库区淤积。研究成果对加深三峡水库淤积特性认识、优化三峡水库秋汛洪水调度具有重要意义。

长江上游宜宾至朱沱河段水文要素变化及对河道和水生态影响

为研究长江上游宜宾至朱沱河段水文要素变化及其影响,利用河段内朱沱水文站长系列实测流量、输沙量和水温资料,主要采用Mann-Kendall法分析变化的趋势性和突变性,结果表明:1) 枯水期流量有显著增加趋势;2) 输沙量显著减小;3) 平均水温和最低水温有显著的升高趋势,而最高水温则显著下降。2012年~2021年受采砂、航道整治等因素影响,宜宾–朱沱河段冲刷7929万m3,初步分析了对水生态的可能影响。

溪洛渡水电站坝下限制性通航河道水流条件监测及成果分析

溪洛渡下游30 km河道为限制通航区。为分析研究溪洛渡水电站下泄非恒定流对坝下限制性通航区的影响,对坝下游水流条件进行了原型观测。本文介绍了该河段沿程水位、波浪、流速流态监测技术方案及采用的新技术新方法,并对沿程水位变幅、波高、流速变化等进行了分析。结果可为研究溪洛渡下游限制性通航条件提供依据。

库区交汇河段水动力特性试验

以辽宁大凌河白石水库库区交汇河段为研究对象,通过模型试验,研究不同因素影响下其水动力特性的变化。结果表明:库区交汇流河段水深沿程增加,过流面积沿程加大,交汇口以上干支流流速沿程增加,而交汇口以下流速呈现沿程减小的显著特征;在入汇口下游的支流同侧必然存在回流区,随着汇流比的增加,回流区范围增大;坝前水位升高时,交汇区内流速绝对值减小,沿程变化率减小,主流线弯曲程度加大,回流区范围增大。

土石坝漫顶溃决模式与溃坝参数预测

利用黏土和黄砂混合配制试验筑坝材料,开展水槽试验,模拟均质土石坝漫顶破坏过程,研究溃坝模式对溃坝参数的影响。试验中观测到3种漫顶破坏模式:陡坎蚀退冲刷溃决模式(M1)、剪切蚀退坍塌溃决模式(M2)和浸泡剥蚀破坏模式(M3)。相同库容和坝高条件下,不同模式最大溃决流量差异较大:Qp(M2)>Qp(M1,M3);定义水流开始漫顶至水库内库存水流构成漫坝破坏的主要动力源的时间为漫顶临界时间TC,则TC(M2)<TC(M1)<TC(M3)。溃坝模式反映了漫顶流量、初始溃口、坝高和筑坝材料等因素对漫顶溃决的综合影响,是除坝高、库容外溃坝参数预测的重要影响因子。

长江中游新洲鹅头分汊河段近期航道条件稳定性分析

鹅头型分汊河段由于其洲滩多变,航道条件不稳定。依据实测河道地形资料,分析长江中游新洲鹅头分汊河段近期的冲淤调整。结果表明:由于航道整治工程等的实施,在一定程度上稳定了河道边界条件,新洲鹅头分汊河段近期保持了新洲和鸭儿洲心滩将河道分为三汊的格局,各洲体基本稳定,主支汊地位短期不会发生较大调整,但随着三峡蓄水引起的上游来沙的减少,鸭儿洲心滩以及新洲洲头以及河道边界将会发生进一步变形调整。须加强分析,并适时采取相应措施。

武桥水道航道整治工程效果分析

武桥水道是长江中游的重点碍航水道,枯水期汉阳边滩淤积展宽,航道过于弯曲,形成碍航局面,因此2010年汛后开始实施了武桥水道航道整治工程。依据实测地形资料,分析了航道整治工程实施以来的冲淤变化。结果表明:航道整治工程实施后,武桥水道河段总体有冲有淤,冲淤量与上游水沙条件密切相关;河段的河势稳定,河道深泓线走势以及位置基本不变,在潜州洲尾自左岸至右岸过渡范围内有一定幅度的摆动;关键洲滩—潜洲的洲体整体稳定,洲尾位置下延;汉阳边滩年内变化仍然遵循"汛冲枯淤"的规律;年际间变化较大,遇到2013年汛后长时段枯水流量的不利条件,仍对通航产生不利影响,需采取疏浚措施。

金沙江溪洛渡水库变动回水区冲淤分析

依据实测资料,对比了溪洛渡水库蓄水后变动回水区各年间冲淤变化情况,分析了影响该河段冲淤演变的相关因素,并比较了溪洛渡水库与三峡水库变动回水区冲淤情况的异同。结果表明:溪洛渡水库蓄水后,受上游水沙条件及坝前水位影响,变动回水区年际间以淤积为主,年内11月至次年5月变动回水区有少量淤积或冲刷,5~6月间有较明显冲刷,6~11月淤积;空间冲淤分布规律与三峡水库变动回水区相似,均表现为上段冲刷、下段淤积,且以防洪限制水位下淤积为主,但淤积程度明显大于三峡水库变动回水区。

降雨与人类活动对阿蓬江径流变化的影响

本文采用MK法对阿蓬江1961-2016年径流序列进行分析,发现阿蓬江径流呈减小趋势;通过采用累积距平过程和滑动t检验的方法分析濯河坝站降水径流可能发生的突变点年份,并基于累积量斜率变化率比较方法,分析计算了径流变化分别受降雨和人类活动影响的贡献率。结果表明,与1961-1984年基准期相比,1984-2000年降水量和人类活动贡献率分别为60.69%和39.31%,2000-2016年降水量和人类活动贡献率为61.25%和38.75%。

白鹤滩库区河段水沙特性初步分析研究

过去在对金沙江进行水沙特性分析时,大多主要针对金沙江下游河段干流进行整体分析,未单独对下游某一段河道进行水沙特性分析。而近年来,受气候、流域下垫面条件变化,以及金沙江梯级水电站蓄水运行等影响,河道水沙特性也发生一系列新的变化,因此有必要在现阶段对拟建白鹤滩水电站库区河段的水沙特性进行分析研究。本文正是从这种需求出发,基于现有资料,以拟建白鹤滩水电站库区河段为对象,除关注干流河段外,还加入库区所含支流河段的分析,通过选择白鹤滩库区所在河段入库控制站、出库控制站以及支流控制站,采用常规的水文数理统计和对比分析等方法,从入库、出库及区间来水来沙变化情况三个方面对白鹤滩库区所在河道历年来的来水来沙特性进行系统分析,找出水沙特性变化的具体时间节点并分析变化原因等。为优化白鹤滩水库运行和管理方式、对比水库建成投入使用后河道水沙特性变化影响,以及为预测白鹤滩水库建成投入使用后出入库水沙变化趋势奠定一些基础。

鹅头分汊河段汊道交替演变动力和周期的变化分析

鹅头型分汊河段具有汊道间交替演变的特点,不同的鹅头分汊河段汊道间演变交替的周期和表现形式不同。本文根据陆溪口鹅头分汊河段实测资料分析了汊道周期性交替演变的特点和动力机学制,探讨了影响其交替演变周期的因素。分析表明:陆溪口分汊段汊道间的交替演变以新洲切割形成新中港为开始,新中港不断发展,最终与老中港合并为结束;陆溪口汊道演变交替的动力条件是不同流量下,河段进口处的赤壁山矶头挑流作用不同:小流量挑流作用小,主流易进入直港,流量的增加,挑流作用使得主流更容易进入中港;陆溪口河段汊道间交替演变的周期随着进口河势变化、矶头挑流作用的改变而不同,近期进口主泓左移,矶头挑流作用降低,陆溪口河段汊道演变交替的周期较短,给航道条件的维持产生不利影响;陆溪口航道整治工程稳定新洲洲体,防止其被切割,基本控制了汊道间的交替演变。

试验性蓄水期嘉陵江长江交汇河段的冲淤特性

变动回水区河段的侵蚀基准面在蓄水期抬升,在消落期和汛期逐渐恢复为天然状态,其冲淤调整特点不同于自然条件.以三峡库区嘉陵江与长江交汇河段为例,分析了175m试验性蓄水期前后交汇河段冲淤特性的变化.结果发现,175m试验性蓄水以前,交汇河段由于上游来沙持续减少出现了累积性冲刷,175m试验性蓄水以后,侵蚀基准面的抬升抑制了交汇河段的冲刷发展态势;其中支流嘉陵江来沙量减少的程度高于长江干流以及2008-2012年汛期汇流比大于2003-2007年,使得嘉陵江支流河段继续冲刷,而长江干流河段转为淤积.175m试验性蓄水前后交汇河段年内汛淤枯冲的基本规律未变,但主要走沙期由汛后推迟到了次年的水位消落期,走沙量减少.