非一致性条件下松澧地区洪水遭遇规律分析

为研究澧水与松滋河洪水遭遇规律,根据澧水石门站和松滋河新江口站、沙道观站1959—2020年实测日均流量资料,采用非一致性GAMLSS模型优选了年最大洪峰和连续7 d年最大洪量的边缘分布,构建了基于Copula函数的二维联合分布模型,进而得出不同量级组合下的洪水遭遇概率。结果表明:松澧地区的洪水序列发生了显著变异,基于时变对数正态、伽马、威布尔分布以及Copula联合分布能够较好地反映区域实际洪水特征;松澧地区典型年洪水遭遇以松滋河洪水过程遭遇澧水洪水为主;澧水与松滋河的年最大洪峰或连续7 d年最大洪量的同现概率随着洪水量级的增大而减小,且澧水与松滋河东支的洪水遭遇概率更高;当澧水发生千年一遇大洪水时,与松滋河中小洪水的遭遇概率更高。

三峡水库蓄水后荆江松滋口分流变化及其影响因素

松滋河是连通长江与洞庭湖的主要通道。自1950s以来,随着下荆江系统裁弯及葛洲坝、三峡等水利工程相继建成,松滋河分流量呈现阶段性减少。基于系列水文和河道原型观测资料,分析了三峡水库蓄水后松滋口分流变化特征及其影响因素。结果表明:①三峡水库蓄水后,松滋口年分流比基本稳定在7%左右,没有明显趋势性变化;②当枝城站出现>25000 m 3/s流量时,蓄水后松滋口分流能力明显提升,特别是蓄水后前10 a;③三峡水库主汛期洪水调度影响较小,而汛末蓄水对口门分流产生消极影响;④荆江干流河床冲刷降低了口门处中枯水位,对松滋口分流产生不利影响;⑤芦家河浅滩航道整治工程实施在一定程度上对维持口门段中枯水位发挥了关键作用,口门河段河道采砂在一定时段改善了口门进流条件。

新形势下松滋市中小河流系统治理总体思路与对策措施

围绕“建设高品质幸福河湖”治理目标,从松滋市流域治理现状和实际问题出发,着眼流域空间开发与保护需求,运用系统思维,从水安全风险、水生态保护、水资源承载力等方面,研究了松滋市中小河流系统治理总体思路,提出了筑牢河湖水患安全屏障、优化河湖水系生态水网、提升河湖水源涵养能力、强化河湖水事智慧管控等对策措施,可为高质量推进中小河流治理工作提供参考。

松滋江堤防洪保护区洪水风险研究(Ⅱ)——风险分布特征

长江中下游地处冲积平原,洪水灾害较为频繁,沿江堤防是生命财产和生产设施的第一道屏障。其中荆江河段洪水峰高量大,且两岸支流众多、江湖关系复杂,防洪形势尤为严峻。以上荆江松滋江堤防洪保护区为研究对象,分析了可能产生的堤防溃口;在对复杂的荆江-洞庭湖水系进行概化的基础上,建立一二维耦合数学模型,研究了1000 a一遇洪水条件下松滋江堤发生溃决后长江干流及防洪保护区内的洪水演进过程,并以最大淹没水深、淹没时间、最大流速、受影响人口及洪水损失为风险要素,分析了保护区内的洪水风险分布情况。文章共分为2篇,此为第二篇,旨在阐述保护区内洪水演进过程及风险分布特征。结果表明,涴市横堤发生溃决后造成的洪水损失最为严重,在实际防汛工作中需要重点关注。

长江中游宜都至松滋河口段近期河床演变分析

近几十年来,受上游多座水库和各种涉水建筑物不断兴建的影响,长江中游宜都至松滋河口段河道边界条件和水沙条件相应发生了显著变化,河道将表现出新的演变特性,对下游河道防洪、航运、岸线利用、水环境、生态修复等可能产生一定影响。通过分析枝城水文站近期水沙变化特性和近20 a来河道地形实测资料以及开展一维水沙数学模型计算,探讨了长江中游宜都至松滋河口段近期河道演变特性。研究成果表明:多年来荆江三口分流比一直处于下降趋势,三峡水库蓄水运用前分沙比也呈现下降趋势,但蓄水运用后与蓄水运用前(1999~2002年)相比,分沙比平均值明显增加。受三峡水库蓄水后清水下泄影响,研究河段河床纵向冲刷剧烈,床沙粗化后中值粒径增大趋势明显,洲滩萎缩、深槽扩展,但2013年以来冲刷速率明显趋缓,且河道平面形态、水流主流和河势均保持基本稳定。预计今后一段时间内该河段河床冲刷幅度将有所减小并逐渐趋于平衡,研究河段河势不会发生重大变化。

1950年以来松滋河水沙与河道冲淤变化

松滋河是连通长江中游(荆江)与洞庭湖的主要通道,1950年代以来下荆江系统裁弯,葛洲坝枢纽、三峡水库等水利工程相继实施,使松滋河分水分沙呈现阶段性减少。结合水文数据、地形资料和遥感影像,深入分析松滋河1951—2016年水沙变化过程,口门区和尾闾河段的形态变化,运用网格地形法和断面地形法分别计算2003—2011年和2006—2009年局部河槽与整体冲淤量变化。结果表明:1951—1980年,径流量和输沙量变化处在相对稳定状态,1981年葛洲坝工程之后,松滋河输沙量递减幅度加大,1981—1990年至1991—2000年从5098万t减少至3611万t,减幅约29.1%;三峡水库蓄水后加速输沙量递减,但延缓径流量的衰减速率;松滋河进口段处在山区-平原过渡段,口门区平面形态变化较小,1987—2018年松滋口门区的杨各洲面积减小0.4 km^2,减幅4.2%。

松滋河分流演变发展趋势

在简要统计分析长江来水来沙变化、荆江三口分流分沙衰减过程的基础上,着重研究论证了松滋河在三口分流中的地位、作用和演变发展趋势。分析论证结果表明,三口中的藕池河与虎渡河已处于快速衰亡状态,惟有松滋河,尤其是松滋河西支能够在较长时期保持较大分流量。该结论对于长江中游防洪规划续编,江湖关系调整设计,以及江湖综合治理措施等,既具有积极意义,又是基本依据。

松滋河演变与治理研究

本文简要描述了松滋河复杂的水网体系概况;全面系统分析了松滋河的形成、演变过程与特征;由于下荆江裁弯等因素,松滋河在三口洪道不断淤积萎缩与分流分沙持续递减演变中,发展为三口最大分流洪道;随后着重论证了三峡枢纽运行后,松滋河口门发生较大崩岸,崩岸产生的泥沙源源不断地输移到口门内宽浅分汊河段沉积,势必加快洪道淤积,加大阻流力度,造成重大河势变化,带来系列负面影响,其要害是加速松滋河的萎缩与衰亡。特别论述了为荆江防洪的长远需要与解决洞北荆南严重缺水问题,需要永远保留松滋河,并做到终年通流的重要性与紧迫性,并提出了相关整治工程措施,可提供规划设计部门参考。

松滋河口门崩岸调查分析

近年来,三峡水库运行后导致松滋河口门发生了较大规模崩岸,使本河段河床处于不稳定状态。本文利用水力学及河床演变学基本原理,结合实际调查勘测资料,分析了崩岸原因与发展趋势;论述了崩岸的危害,特别是对荆江防洪和江湖关系变化产生不利影响,提出了治理崩岸的措施。

松滋河河口段泥沙特征及潜在生态风险评价

本文对松滋河河口段不同区域泥沙进行取样,分析了各河段泥沙粒径、化学组分、重金属含量等指标,进而对泥沙潜在生态风险进行评价。结果表明,河口段泥沙以中细砂为主,松滋河大口下游含沙量高于上游;SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和CaO是泥沙的主要化学成分;主要重金属指标均低于国家土壤污染风险筛选值;从潜在生态风险评价来看,总体属于低潜在风险,可以用于农林资源化利用,但需要关注镉污染风险。研究结果可为河口区泥沙资源化利用提供参考。

松滋河疏浚引水对洞庭湖区水资源开发利用的影响

本文提出了松滋河疏浚引水方案,构建了荆江—洞庭湖一、二维耦合整体水动力模型,通过对2003-2008年枯水期径流的模拟,分析了松滋河疏浚引水对洞庭湖区水情的影响。结果表明,松滋河疏浚引水增加了松滋河分流量,对抬高松滋河、七里湖、目平湖枯水期水位效果明显,但对洞庭湖主湖区水位抬高有限,研究成果为缓解洞庭湖区缺水形势提供了重要的依据。

松滋口分流及其对芦家河河势影响研究

依据实测资料 ,分析了松滋河口门河段的河床冲淤及水位流量关系、松滋口分流对芦家河河势变化的影响 ,提出了根据枝城站水位流量与新江口水位流量关系推求松滋口的分流量的方法 ,预估了三峡水库运用对松滋河分流及河床冲淤的影响 ,为芦家河河段进行数学模型计算及物理模型试验提供了边界条件 .

三峡工程运行后洞庭湖松滋口建闸防洪影响分析

三峡工程运行后,长江荆江河段防洪标准达到100年一遇,为洞庭湖松滋口建闸提供了有利条件。本文通过运用长江和洞庭湖水沙数学模型,对再现1998、1935和1954年典型洪水时进行数值模拟计算,从建闸后长江中游防洪情势、与澧水错峰调度效果以及泥沙淤积趋势等方面分析了松滋口建闸防洪影响。结果表明,松滋口建闸对洞庭湖区防洪作用明显,对荆江河段防洪影响不大,对城汉河段防洪有积极作用,闸前河段泥沙淤积厚度略有增加,对其他河段冲淤变化影响不大。