三峡工程运用前后洞庭湖太平口分流分沙比变化及影响因素分析

三峡工程运用前后洞庭湖太平口分流分沙比发生改变。根据三峡工程运用前后实测水文资料分析了太平口分流分沙比的年际、年内变化,用M-K检验分析了太平口分流比与分沙比的变化趋势,用灰色关联度法分析了三峡工程的运用对太平口分流分沙比的影响。研究表明,三峡工程运用前后太平口分流比、分沙比年际变化稳定,均呈减小趋势;三峡工程运用后分流分沙比年内分布发生较大改变;三峡工程的运用与太平口年平均分流分沙比值之间无明显相关关系,而沙市水位和太平口河道断面与太平口分流分沙比关系明显,并在此基础上建立了三峡工程运用前后太平口分流比值变化与沙市水位之间的关系公式。

松滋口口门分流分沙比变化特性

根据三峡工程运用前后的实测水文资料,分析了松滋口分流分沙的年际、年内变化规律及其成因,并研究了三峡工程蓄水以来松滋口分沙比递增的缘由.研究表明,影响松滋口分流分沙最直接的两个因素是口门附近水位和口门高程;三峡工程运用后松滋口年内分流和分沙量更集中在6—9月,10月的分流分沙量均明显减少,但年分流比的变化不大,松滋口口门河道冲刷引起该口门分沙比递增;并预计未来一段时间内松滋口分流比将变化不大,如扣除口门河道冲刷的影响,则分沙比仍将变化不大.

径流和潮流共同作用下的福姜沙河段分流分沙不平衡性

分流分沙比是研究分汊河段的一个重要指标。通过收集和分析2012—2019年长江口福姜沙河段实测水文资料,并采用了三维潮流泥沙数学模型ECOM-Sed对分流分沙进行计算研究。结果表明:上游径流增加或下游潮差减小均会导致福北水道的分流分沙不平衡度增加,航道的维护量和分流分沙不平衡度呈正相关性。福北水道仅有约30%的流量难以输移40%沙量,这种分流分沙比的不平衡性会导致福北水道航道严重淤积。根据研究成果,可在福姜沙目前的三座丁坝上实施加长或加高等工程措施,以降低福北水道的分流分沙不平衡性来减少福北航道的淤积量。

长江下游黑沙洲南水道演变特征分析

针对三峡水库蓄水及整治工程后长江下游分汊河段的演变问题,收集了黑沙洲水道1960—2005年的实测分流、分沙比和2004—2012年共31个测次的地形图,应用HEC-RAS模型分析了黑沙洲水道整治工程前后分流比的变化,应用地理信息系统(GIS)和数字高程模型(DEM)分析了整治工程前后南水道浅滩面积、体积及位置的变化。研究分析表明:三峡水库蓄水后的2004—2009年,黑沙洲南水道的浅滩总体表现为冲刷,但在年内仍然保持着"洪淤枯冲"的基本冲淤特性;2009年整治工程部分改善了南水道的航行条件,但整治工程中潜坝的设置减小了南水道中枯水期分流比,不利于中枯水期南水道的冲刷,整治工程后南水道的浅滩演变呈淤积趋势。本项研究成果可为航道维护和整治工程设计提供借鉴参考。

松西河水沙特性变化及冲淤响应

松西河为松滋河西支,为荆江河段分泄江流的主要洪道之一,近年来,其分流分沙量居三口之首。选取长江干流及松西河60余年实测水文资料,分析了人类活动影响前后松西河径流量、输沙量、水沙相关关系及分流分沙特性变化。结果表明,下荆江裁弯取直、葛洲坝修建、三峡水库蓄水运用等人类活动为松西河水沙特性变化的主要影响因素,其中,三峡工程的影响最为显著,三峡蓄水运用后松西河水沙特性变化与干流一致;随着三口分流分沙特性变化,松西河水沙特性已发生明显变化;三峡蓄水后松西河呈冲刷态势。

长江河口区上段水、悬沙通量及其对北支演化的意义

2007年9月在长江河口3条控制断面的全潮观测结果表明,长江口南支均以落潮流和落潮输沙占优,而北支大、小潮期间的水沙输运特征迥异;其特征与长江径流、河口地形地貌特征密切相关。小潮期间,长江口北支以落潮流占优;大潮期间,则以涨潮流占优,且悬沙输运率比小潮期间增大一个数量级。分析结果进一步表明,从1958年至今,长江口北支的分流比呈下降的趋势,已由11.8%降至目前的1.9%;长江口北支也由早期的悬沙输入(与径流方向相反)通道变为输出通道,目前其分沙比仍达6.4%～7.9%左右。总体上,分流分沙比呈显著减小趋势,这是长江口北支萎缩的重要特征之一。此外,北支分沙比显著大于分流比,将可能造成北支的进一步淤积。