三峡蓄水后新水沙条件下荆江河段整治建筑物损毁原因分析

荆江自古以来边界条件复杂,水患频发,是长江黄金水道重点整治河段之一。在三峡水库蓄水后,该河段受清水下泄影响,河床将发生更为敏感的冲淤变化,给航道整治带来了新的问题,使治理难度增大。围绕长江黄金水道建设,在全面调查分析三峡水库蓄水运行前后荆江河段水沙条件的变化情况,以及荆江河段各主要航道已建整治工程的损毁、运行情况的基础上,总结出新水沙条件下,荆江河段不同类型整治建筑物的损毁影响因素及其损毁原因。为进一步研究新水沙条件下荆江河段航道整治建筑物的稳定性与整治效果提供参考依据,为保障长江干线航道的通航水深、改善航行条件奠定理论基础。

新水沙条件与整治工程下和畅洲汊道演变分析

和畅洲汊道是长江下游典型的江心洲分汊型河道,也是长江下游历史上演变最剧烈的河段之一。三峡水库蓄水后河段来沙大幅减少,和畅洲汊道演变与航道条件随之改变,为了抑制左汊发展、改善右汊航道条件,水利、交通部门先后在左汊口门、上中段修建了三道水下潜坝。在大量实测资料的基础上,分析了新水沙条件和整治工程双重作用下和畅洲汊道及其上游六圩弯道河床演变特征。分析结果表明:2009年后六圩弯道河床持续下切,伴随着局部岸线崩退和心滩发育等不利变化;三道潜坝限流作用显著,2019年左汊实测分流比约为64%,较2002年最高76%时下降12%;右汊河床经历了缓慢淤积到由淤转冲再到普遍冲刷的阶段性变化,航道条件得到改善;但左汊潜坝下游河床产生明显的局部冲刷,且发生两次崩岸事件,应引起重视。

新水沙条件下荆江河段护滩软体排稳定性研究

荆江自古以来边界条件复杂,水患频发,是长江黄金水道重点整治河段之一。在三峡水库蓄水后,该河段受清水下泄影响,河床将发生更为敏感的冲淤变化,给航道整治带来了新的问题,使治理难度增大。护滩软体排是目前长江中下游应用最为广泛的一种护滩建筑物,本文围绕长江黄金水道建设,在全面调查分析三峡水库蓄水运行前后荆江河段水沙条件的变化情况,以及荆江河段各主要航道已建护滩工程损毁情况的基础上,总结出新水沙条件下,荆江河段护滩建筑物损毁影响因素及其损毁原因,建立排体稳定性模型,为保障长江干线航道的通航水深、改善航行条件奠定理论基础。

新水沙条件下荆江三口河口疏浚效果研究

荆江三口水系是长江分流入洞庭湖的通道,荆江三口分流对于调节荆江洪水,确保荆江地区防洪安全起到了重要作用。三峡水库蓄水运行后,在上游水库群联合调度条件下,上游来水来沙条件发生变化,对荆江三口水系进行疏浚整治,提高其分流能力,减少三口河道淤积,对于保护三口水系地区水资源、水环境、水生态健康发展尤为迫切。通过建立荆江三口河网模型,计算流量、水位、分流过程,研究了三口河口段疏浚对三口分流比和防洪的影响。计算结果表明:河口段的疏浚,解决了松滋东河的断流现象;而虎渡河和藕池河河道通流基本无改善;河口疏浚对长江干流及三口河道本身的防洪影响甚微。

新水沙条件下长江中下游干流水体总磷时空变化分析

长江干流三峡及上游水库群陆续建成运行后,中下游干流水体已形成新的水沙条件,其对水体磷含量的影响备受关注.为此,研究了新水沙条件下中下游干流总磷浓度的时空分布特征.结果表明:①三峡蓄水后,长江中下游干流水体TCP(澄清30min样品)浓度基本在0.10~0.15 mg·L^-1之间变动,在时间尺度上总体呈先上升后降低趋势,在空间尺度上沿程呈现升高趋势;水体中溶解态总磷(TDP)浓度随时间推移缓慢升高.②水体中可沉降固体对不同江段水体中磷含量存在不同程度影响,南津关、汉口和吴淞口下23 km这3个断面TCP/TP比值中位值分别为0.900、0.720和0.609,从上游到下游依次降低;水体中溶解态总磷(TDP)占总磷(TP)比例沿程呈下降趋势,而颗粒磷(TPP)占总磷(TP)比例沿程呈上升趋势,南津关、汉口、吴淞口下23 km等3个断面TPP/TP比值中位值分别为0.439、0.567和0.738.③按照《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)要求,以TCP浓度进行水质评价,评价结果显示长江中下游干流水质总体良好.但若考虑水体中可沉降固体影响,以水体总磷(TP)浓度进行评价,会得出相对较差的结果,尤其是在靠近河口段.④长江中下游干流主河道靠上游河段不同监测断面内部各测线、测点磷浓度差异较小,河口附近则差异明显.⑤长江中下游干流城市江段近岸水域水体中TCP浓度明显高于相应河段主河道常规监测结果,局部河段存在明显岸边污染带.

新形势下黄河水沙调控策略研究

黄河水沙调控对保障黄河长久安澜至关重要。近几十年来,受自然因素和水土保持等人类活动的双重影响,黄河来水来沙量持续发生变化,水资源量略有减少、来沙量锐减,为此,科学研判未来黄河来水来沙量是制定水沙调控策略最基础、最关键的科学问题。本文分析了1919—2020年百年尺度下的黄河来水来沙量的演变情况,并预测了未来50年的黄河来水来沙量;系统总结了目前黄河水沙调控面临的主要问题,即黄河上游河道淤积萎缩、黄河下游滩区治理策略与高质量发展要求不适应、黄土高原水土流失治理区域不均衡等。在此基础上,提出了新水沙条件下的黄河水沙调控策略建议,一是以黄河上游黑山峡河段开发和古贤水利枢纽建设为重点,完善水沙调控体系;二是黄河下游滩区分区治理、改造河道并释放部分滩区,实现滩区防洪运用与高质量发展的协同;三是科学开展黄土高原分区分类水土保持措施,调整黄土高原治理格局,协同推进生态保护和乡村振兴。