洞庭湖区防洪问题研究

自解放以来 ,洞庭湖区围湖垦殖、泥沙淤积 ,湖区面积衰减 172 7km2 。湖容萎缩 12 6亿m3。湖区洪水位抬高 1 0m以上。下荆江裁弯后 ,三口萎缩加速 ,江湖关系发生重大变化 ,长江城螺河段河床淤积 ,水位升高 ,洞庭湖出口泄流不畅 ,湖区洪水位进一步抬升 ,防洪形势严峻 ,洪灾损失严重。解决湖区防洪问题的关键是减少超额洪水来量及降低城陵矶河床高程及水位 ,扩大调洪湖容 ,近期难以实现。采取在退田还湖的同时挖湖筑堤造台 ,提高防洪标准 ,让老百姓安居乐业 ;堵支并流与疏通河道 ,扩大调洪能力 ;实施干支流水库联合调度防洪及预留必要的设施完备的分蓄洪区 ,乃是解决洞庭湖区防洪的当务之急。

洞庭湖的泥沙输移特性

洞庭湖承泄长江三口和湘、资、沅、澧四水的来水来沙。作者应用大量的实测水文泥沙资料 ,分析了全洞庭湖和西洞庭湖、东、南洞庭湖年际输沙、年内输沙、不同粒径的输沙特点和规律 。

洞庭湖来水来沙特性浅析

根据长江三口和湘、资、沅、澧四水不同年代水文泥沙资料 ,分析了洞庭湖来水来沙总体构成及其变化规律 :三口来水占 34 % ,来沙占 81% ,来水量和来沙量及所占比重均呈逐年递减的趋势 ,四水来水占 57% ,来沙占 2 0 % ,但所占比重呈逐年上升的趋势。

洞庭湖河湖疏浚综合效益研究

洞庭湖是长江中游的重要调蓄湖泊,但由于接纳湘、资、沅、澧四水和长江三口洪水、泥沙,造成湖内河道淤塞、湖泊泥沙淤积,洪水位抬高,在加重湖区的防洪负担、造成严重的洪涝灾害的同时,降低湖泊水体的稀释自净能力和水环境承载能力,使湖区生态环境恶化。本文根据洞庭湖河湖疏浚规划,对典型河段疏浚前后水情、水环境质量及承载能力变化分析,定量与定性相结合对洞庭湖河湖疏浚的防洪减灾效益、水环境修复效益和生态系统恢复效益等进行了分析研究和预测。

洞庭湖河湖疏浚防洪减灾效益研究

洞庭湖是长江中游的重要调蓄湖泊,但由于接纳湘、资、沅、澧四水和长江三口洪水、泥沙,使得河道湖泊泥沙淤积,洪水位抬高,在不断加重湖区的防洪负担的同时,造成严重的洪涝灾害。根据洞庭湖河湖疏浚规划,通过对典型河段疏浚前后水情、堤防防洪能力和内湖自排时间等的变化的深人分析,定量与定性相结合对洞庭湖河湖疏浚的防洪减灾效益进行了分析研究和预测。

洞庭湖泥沙淤积特性和减淤措施

根据洞庭湖的水文泥沙资料和不同年代洞庭湖区地形资料，分析了其来水来沙特性和泥沙冲淤变化规律，得出洞庭湖河道和湖泊演变规律．在泥沙淤积量及其沿时程分布、泥沙淤积沿空间分布、分组泥沙淤积量、泥沙淤积的断面分布规律等方面进行了分析，得出了结论，洞庭湖泥沙淤积部位主要分布在长江三口分流河道和东、南、西洞庭湖．近期解决洞庭湖泥沙淤积和防洪问题的措施有：（1）堵文并流；（2）疏浚河道；（3）引洪放淤；（4）湖互换．

河道疏挖设计高程的确定原则和方法

在洞庭湖河道整治工程中，河道疏挖是一项非常重要的工程措施，而确定疏挖设计高程的因素繁多且其关系非常复杂，从分析断面流速分布角度出发，通过对不同疏挖设计高程条件下工程规模、施工条件和改善河道行洪能力的比较，得出的河道疏挖设计高程与本河段的多年平均枯水位接近，能够基本达到工程量省、断面行洪效果好。

近60a来洞庭湖水位演变特征及其影响因素

基于1956-2015年洞庭湖主要控制站实测水文数据,运用Mann-Kendall检验法、主成分分析法对比分析了近60a来洞庭湖东、南、西三个湖区水位演变特征及其影响因素。结果表明:从调弦口堵口至葛洲坝截流后,南咀和城陵矶站同流量下水位均升高,但南咀站平均水位受三口分流能力减弱而下降(0.03 m),城陵矶站平均水位受湖盆泥沙淤积和长江干流顶托作用而上升(1.33 m);三峡水库运行后,湖盆冲淤基本持平,湖泊同流量下水位基本不变,由于该时段长江流域整体为相对枯水期,因而与葛洲坝截流后相比湖泊年平均水位下降约0.31~0.58 m。近60 a来南咀站平均水位呈显著下降趋势(p<0.05),而城陵矶站水位呈显著上升趋势(p<0.01),说明湖泊水位影响因素作用存在空间异质性。洞庭湖年内水位存在涨(4-5月)~丰(6-9月)~退(10-11月)~枯(12月-次年3月)的变化特征,葛洲坝运行期丰水期水位上涨明显,三峡运行期各月水位均有下降,受水库调度方式影响7-10月水位降幅最大。洞庭湖流域降水量、四水入湖和出湖径流大小以及长江干流水情是洞庭湖水位变化的主要影响因素,三口来沙变异条件下的洞庭湖冲淤量变化是湖泊水位变化的次要因素。

洞庭湖蓄滞洪区风险评价

文章以运用标准、蓄洪淹没水深和淹没历时为主要评价因子,对洞庭湖24处蓄滞洪区进行了风险评价,洞庭湖重要蓄滞洪区均为重度风险区,一般蓄滞洪区和蓄滞洪保留区为中度或轻度风险区,并按蓄滞洪区的运用标准和分类,对洞庭湖蓄滞洪区的面积、人口风险分布情况进行了分析。在此基础上,对洞庭湖蓄滞洪区安全建设规划设计和建设现状进行了评价和建议。研究成果对加快洞庭湖蓄滞洪区安全建设具有一定的指导意义。

洞庭湖区排涝系统经济模型研究──以屈原农场为例

洞庭湖区有近60万kw电排机埠，如何做到合理调度是一个十分复杂的研究课题，文章以屈原农场为例，通过研究排涝主要对象，水稻田的受淹损失和系统运行费等经济参数，建立排涝系统运行经济模型，为排涝优化调度决策提供服务。

洞庭湖河湖疏浚综合效益研究

根据洞庭湖河湖疏浚规划,通过对典型河段疏浚前后水情、水环境质量及承载能力变化的深入分析,定量与定性相结合对洞庭湖河湖疏浚的防洪减灾效益、水环境修复效益和生态系统恢复效益等进行了分析研究和预测。

洞庭湖演变机理及地貌临界特征分析

为了认识和分析洞庭湖演变机理,对湖泊演变趋势进行合理预判,结合水文观测资料及动力地貌理论,将水沙运动和人为作用分别作为湖泊演变的内因和外因进行分析,并对洞庭湖的地貌发育及其阶段进行了探讨。论述了洞庭湖现代演变的地貌发育阶段及其临界阈值特点。结论表明,挟沙水流的输沙不平衡是影响洞庭湖演变的重要因子;洞庭湖地貌发育分为湖泊期、河湖两相期和洪道型湖泊期;泥沙输出比40%是西洞庭湖由幼年期向壮年期突变的临界阈值。

平原区城市典型区域内涝问题研究——以湖南省华容县为例

随着我国城市化进程不断加速,城市内涝问题也逐渐突显。为此,对湖南省城市内涝的情况进行了调查,同时初步分析了内涝形成的原因;并采用MIKE FLOOD建立了城市排涝耦合模型。在此基础上,选择平原区的华容县河西片作为典型区域,进行了排涝模拟计算。结果表明:①华容县排水管网排涝能力不足;部分设置不合理,致使管道过水能力有限。②实验小学和老烟草局两处易形成内涝,且涝水在24 h内无法排除。③61%的管道最大充满度在2~4之间,容易出现满负荷的状态,对管道的寿命有较大影响。④依靠现有的麻浬泗泵站进行排水,能保证护城港不受洪涝威胁;同时通过扩大田家湖的调蓄容积,可以提高研究区域的排水能力。根据分析结果,提出了城市排涝工程建设、管理等方面的建议及措施。

洞庭湖三口地区现状年水资源承载力评价

运用模糊综合评价方法对洞庭湖三口地区2010水资源承载力进行评价,结果表明:(1)现状年华容县、安乡县的经济超载率为41.6%、10.6%,南县人口规模超载率为14.0%。且3县模糊综合评价值均大于0.5,说明3县对水资源的开发利用都已达到了相当规模,应采取措施节约用水,提高水资源利用率。(2)3县现状年水资源承载力综合评价值大小排列为:安乡县>南县>华容县,这与水资源可承载的最大经济、人口规模排名一致。

城陵矶洪水位抬高原因分析

近50年来城陵矶站年最高洪水位累计抬高了约1 5m,通过一维非恒定流数学模型研究说明,城陵矶至汉口河段淤积只抬高了洪水位约0 2～0 3m,不是城陵矶洪水位抬高的主要因素。通过理论探讨和实测资料分析说明,由于洞庭湖容积减小等因素影响,近50年来螺山水文站年最大日平均流量累计增大了约7000m3 s,抬高洪水位约1 2m,是洞庭湖区洪水频率增加和城陵矶洪水位抬高的主要因素,在制定长江中游和洞庭湖区防洪规划时应加以考虑。

洞庭湖泥沙输移和淤积分布特性研究

洞庭湖泥沙淤积问题影响到长江及洞庭湖防洪、水资源、水生态环境等方面,在前人对洞庭湖总体淤积研究的基础上,研究洞庭湖内部各分区泥沙输移及淤积分布规律,对洞庭湖分区域综合治理方案制定具有实际指导意义。通过对洞庭湖各分区实测水文泥沙资料及地形资料的分析统计,发现:自20世纪50年代以来,洞庭湖的泥沙淤积呈逐渐减少的趋势;三峡水库运行后,洞庭湖的年淤积量不足运行前的10%,而且西洞庭湖萎缩已处于晚期,泥沙淤积已大大减少,区域内的淤积不再以湖泊为主,而是以洪道为主。三峡水库运行后,东、南洞庭湖在未考虑区间来沙的条件下,出现汛期淤积、非汛期冲刷现象。

洞庭湖烂泥湖水系防洪排涝问题的思考

烂泥湖水系位于洞庭湖湘资尾闾地区、南洞庭湖南岸,区间集雨面积1584 km^(2)。复杂的水文条件和行政区划,致使该区域成为洞庭湖区洪涝灾害频发的区域之一。文章通过对该区域防洪排涝工程现状和出现严重洪涝灾害的典型年的水雨情、灾情、险情分析研究,得出该区域出现洪涝灾害的主要原因为现有排涝体系不完善、防洪排涝工程建设标准低等。解决烂泥湖水系防洪排涝问题的对策措施为在东烂泥湖和鹿角湖新建排涝泵站,泵站排水流量分别为54 m^(3)/s和24 m^(3)/s。研究成果对于编制烂泥湖水系及类似区域的综合治理、水资源利用和水环境保护等规划具有重要指导意义。

松滋河堵支并流整治措施研究

松滋河是荆江分流入洞庭湖的最主要河流,由于分汊众多,水流分散,河道淤积,防洪形势不断恶化。因此堵支并流,缩短河道岸线就是一项可供选择的整治措施。本文采用一维可视化河网水流泥沙数学模型,对松滋河中支堵支并流,并进行河道疏浚的整治措施进行了研究。研究结果说明,该项措施可以做到不抬高上游水位,下游水位基本维持现状,疏浚河段能够长期维持,堵支疏浚整治措施基本可行。

城陵矶综合枢纽对洞庭湖区水位的抬高作用

近年来洞庭湖季节性干旱问题日益突出。为缓解洞庭湖湖区旱情,湖南省和湖北省政府提出了建设城陵矶综合枢纽工程的设想。采用中国水利水电科学研究院的"长江中下游一江两湖水动力模型"计算了该枢纽不同调度方案下洞庭湖湖区水位的抬升变化。结果表明:城陵矶水位每抬高1 m、鹿角站水位雍高约0.93 m、营田站水位雍高约0.90m。城陵矶水位由25.5 m抬高至26 m、26 m抬高至26.5 m、26.5 m抬高至27 m、27 m抬高至27.5 m,相应杨柳潭站水位分别抬高0.17、0.22、0.3和0.4 m,小河咀站水位分别抬高0.06、0.09、0.12和0.20 m。枢纽工程能够在一定程度上解决洞庭湖枯水期缺水问题,水位抬升对湖泊水质和生态系统演化可能造成一定程度的影响。