基于原型沙的三峡库区细颗粒泥沙冲淤模型试验研究

三峡水库常年回水区淤积物多为中值粒径在0.01 mm左右的细颗粒泥沙,按传统理论对此类细沙模型试验进行设计存在困难。提出了一种基于原型沙的库区细颗粒泥沙模型试验方法,流速比尺的确定考虑水深影响,泥沙冲淤时间比尺与水流运动时间比尺一致,含沙量比尺取决于垂直比尺和干容重比尺。黄花城河段2003-2011年以及典型流量水位组合下的泥沙模型试验结果表明,淤积厚度和平面分布与原型符合较好,初步说明该方法适用于三峡库区细颗粒泥沙运动的模拟。

三峡常年库区黄花城航道治理

三峡水库蓄水后,常年回水区黄花城水道左汊泥沙淤积严重,淤积物多为中值粒径在0.01 mm左右的细颗粒泥沙,只有其处于输沙流速带时才能够不发生淤积,单一依靠传统疏浚方法难以持久维护左汊航道条件。本文提出在黄花城江心洲洲头处修建一条导流坝以改善航道分流比从而增大左汊流量的整治思路。数值模拟和模型试验结果表明,采用导流坝分流措施后,黄花城河段左汊流速达到输沙流速带,从而保证该区域保持不冲不淤的状态。得出该河段将航道疏浚工程与修建导流坝改善分流比相结合的治理方法。

三峡水库蓄水前后皇华城河段水流条件变化及泥沙冲淤分析

皇华城河段位于三峡水库常年回水区,下距三峡大坝354 km。河段平面形态呈"S"形,天然时期呈汛淤枯冲、具有年际间平衡特性。受三峡水库蓄水影响,皇华城河段水位大幅抬升,流速变缓,河势发生较大改变,导致泥沙大量落淤,已成为库区淤积最严重的河段之一。根据实测地形、来水来沙资料,通过统计分析和数学模型相结合的方法,分析了研究河段蓄水前后水流条件变化及泥沙冲淤特性,以及水力学条件变化与泥沙淤积的统计关系,初步预测了河段泥沙淤积的发展趋势。

三峡水库蓄水以来重点淤积水道黄花城河床演变及航道变化

针对三峡水库蓄水以来常年回水区重点淤积水道黄花城出现泥沙累积性淤积的问题,根据三峡水库蓄水以来原型观测资料,分析黄花城水道蓄水以来水位变化、泥沙冲淤特性、典型断面冲淤变化和等深线变化,对该河道的航道条件变化和演变趋势进行预测。结果表明:黄花城水道存在细沙累积性淤积,主要淤积部位较为固定,2012年以前淤积速度、厚度和范围均较大,2012年以后随着上游来沙量减少的趋势渐缓,黄花城水道泥沙淤积速度逐渐减小。