下荆江窑监河段河床演变及整治初步研究

三峡水库蓄水后,改变了下游来水来沙条件,河床演变也相应发生变化.长江中游窑监水道属典型的弯曲分汉河型,在分析三峡蓄水运用前后河床演变的基础上,采用二维水沙数学模型预测了三峡工程蓄水运用后20a河床演变趋势.计算表明,窑监河段主流仍保持在乌龟洲右汉,主支汉的河势没有发生变化,虽然整个河段呈冲刷趋势,但出浅碍航段航深随着枯水位降落有减小的趋势.在对历史演变分析及演变趋势预测的基础上,利用建立的数学模型研究了航道整治方案.     

三峡水库蓄水后铜陵河段演变特点及趋势分析

长江下游铜陵河段为典型的鹅头型多汊河道,通过对三峡水库蓄水前后该河段水沙特性、深泓线、平面形态和断面冲淤变化的分析,结论表明,受三峡水库运行和上游水土保持工程的影响,该河段上游的大通站来沙量大幅减少,河段内各汊道发生相应的调整。其中成德洲右汊和南夹江汊道冲刷发展,成德洲左汊进口有所淤积,造成成德洲右汊和南夹江汊道分流比逐渐增大,对南夹江的防洪造成不利影响。建议采取适当的治理措施,防止河势向不利防洪和航运方向进一步发展。     

三峡水库蓄水后荆江大堤险工段近岸河床演变分析

针对荆江大堤在防洪减灾方面的重要性,选取荆江大堤沙市、盐观和郝龙3个重点险工段,根据三峡水库蓄水初期护岸监测资料,统计险工段典型冲刷坑的特征,分析了三峡水库蓄水后险工段近岸河床年际、年内演变特点及其影响因素,全面概括了三峡水库蓄水后险工状况。研究表明:三峡水库蓄水后荆江大堤险工段近岸河床普遍表现为近岸岸坡冲刷、水下岸坡变陡,最低点高程降低,且各险工段近岸河床演变规律不同。     

三峡水库蓄水初期宜昌河道演变特点及趋势分析

在原型观测资料基础上,对三峡水库蓄水运行以来坝下游近坝宜昌河段河床冲淤演变特点进行了详细分析.结果表明,2003年以来,坝下游近坝宜昌河段经历了三峡水库不同的蓄水运行期,受多种因素的影响,河床冲淤变化呈现不同的演变特点,受宜昌河段冲淤影响,宜昌枯水位有时会出现下降或保持稳定不变的情况.近年来,由于坝下游长程河道冲刷带下移及宜昌以下枯水控制河段冲刷幅度加大,使宜昌枯水位又出现新一轮的下降.     

三峡水库蓄水后下荆江险工段近岸河床演变分析

自三峡水库蓄水运用以来,下荆江大部分已加固的原险工河段相对稳定。对下荆江水沙变化特性和重点河段河床演变情况的分析表明,局部河势仍在调整之中,主要表现为主流摆动频繁、水流顶冲点下移。以下荆江向家洲、北门口、北碾子湾和七弓岭等为例,分析了三峡水库蓄水后水下坡比、冲刷坑的变化,以及近岸河床的年际、年内冲刷特点。 结果表明,在护岸工程较为薄弱或未实施的局部河段,水下坡比变陡,存在潜在崩岸险情,应加强护岸工程的巡查和加固工作。     

三峡水库蓄水后重庆河段冲淤特性研究

三峡水库蓄水对重庆河段冲淤影响的研究具有重要的科学价值和应用前景。根据水沙连续原理和重庆河段输沙特点,考虑嘉陵江汇流和水沙变化特征,导出了重庆河段泥沙淤积比的公式,分析了不同时期河段冲淤变化特点,论证了重庆河段淤积比与嘉陵江汇流比和寸滩站流量有重要关系。三峡水库蓄水初期重庆河段冲淤特点与蓄水前基本一致,具有汛期淤积、非汛期冲刷的特点。试验性蓄水以来河段冲淤特性发生变化,汛后蓄水期和汛前消落期河段有冲有淤,总体发生淤积。汛期河道有冲有淤,淤积有所减轻,甚至发生冲刷。河道采砂对重庆主城区河段冲淤产生重要影响。     

长江石首河段河床演变分析

根据石首河段近100a来河道观测的实测资料进行了河床演变分析，找出了该河段的近期变化特点及其与上下游河势的关系，对河道今后的发展变化进行了预估。对三峡建坝后的石首河道演变趋势亦作了预估。     

长江沙市河段近期河道演变分析

沙市河段是上荆江河势较为复杂的河段之一,也是航道治理的重点河段之一。根据三峡水库蓄水以来沙市河段实测地形资料以及沙市水文站的实测水文资料,从来水来沙、深泓平面、洲滩、深槽以及横断面变化等方面系统分析了沙市河段的近期河道演变特性。结果表明:(1)三峡水库蓄水后,沙市河段整体呈现冲刷的趋势,深泓平面摆动集中在分汊段,沿程洲滩冲刷萎缩,横断面冲淤时有发生,20 m深槽冲刷发展,接近贯通。(2)受到沿程护岸工程以及洲滩守护工程等的影响,该河段总体河势基本稳定,但局部河段内仍会有所调整。(3)河段尚未达到冲淤平衡,未来一段时间内,河段仍将以冲刷为主,若无人工干预,滩槽演变趋势将延续近期的变化,由此对防洪、航运等方面带来的影响值得关注。     

三峡水库蓄水后土脑子河段河床演变分析

土脑子河段位于三峡库区涪陵至丰都之间,是川江三大淤沙河段之一。三峡水库蓄水前遵循汛淤枯冲,年内基本平衡的规律。三峡水库蓄水运用后,该河段处于139~135 m蓄水阶段的变动回水区,156~145 m蓄水阶段的常年回水区。根据蓄水后2003~2007年河道观测资料,分析了该河段的冲淤量、深泓线、典型断面、洲滩等变化。结果表明,三峡水库蓄水以来,土脑子河段洲滩岸线无明显的变化,右岸深槽呈现累积性淤积态势,河型由凸岸深槽河曲逐渐向凹岸深槽河曲转变。     

长江中游城螺河段河床演变分析

长江中游城螺河段河道顺直分汊，其演变受江湖关系影响较大。河床演变分析表明：自五十年代以来，本河段河势稳定，河道横断面形态杨林山以上为左侧淤积、右侧无明显变化。多年来南阳洲未见有累积性的淤积或冲刷。仙峰洲则因河道左淤右冲而并于左岸成为边滩。江湖关系调整及来水来沙条件的改变使本河段枯水河槽出现了一定的淤积。受城陵矶、白螺矶￣道人矶、杨林山￣龙头山等节点的控制，南阳洲以上段深泓摆动很小，主流一直靠右岸沿     

三峡水库蓄水前后嘉鱼水道河床演变

长江中游河道宽阔,分汊河段较多,洲滩冲淤消长变化较大,河道深泓主流摆动也较频繁,三峡水库蓄水运行后,分汊河道演变及航道条件随之发生改变。以长江中游主要碍航浅水道之一的嘉鱼水道为例,在已有研究成果的基础上,结合近期实测资料,分析微弯分汊型河段自身演变,认识三峡水库蓄水前后水道演变过程和特点,分析水道演变的影响因素,探讨三峡工程对本水道演变的影响,在此基础上预测水道演变趋势和航道条件变化。分析结果表明:三峡水库蓄水改变了嘉鱼水道过渡段单双槽交替的变化规律,弱化了汪家洲边滩与复兴洲低滩彼此消长的关系,河道洲滩以冲刷为主,预计在三峡工程的长期影响下低滩仍会有所冲刷,左汊进口更趋宽浅,主流摆动空间增大,航道条件的不稳定性较大。     

Responses of river bed evolution to flow-sediment process changes after Three Gorges Project in middle Yangtze River: A case study of Yaojian reach

The Three Gorges Project(TGP) has changed the flow-sediment process in the middle Yangtze River. For navigation purposes, there is an urgent need to study the changes of the river regime over a long-term period and the shoal-channel evolution over different seasons since the completion of the TGP. Based on analysis of the measured data and the results of a two-dimensional mathematical model, the changes of the river regime and river bed evolution in the Yaojian reach downstream of the TGP were studied. Results show that a high sediment transport flux helps to keep the main flow in the North Branch, while a low sediment transport flux helps to keep the main flow in the South Branch. Thus, the main branch will not change in the near future because of the low sediment transport load. In this study, the flow-sediment process adjusted by the TGP was restored to the conditions before the TGP, and the river bed evolution under the adjusted and non-adjusted flow-sediment conditions was calculated. After the completion of the TGP, the reservoir storage accelerated the flood recession process and decreased the erosion by11.9% under the flow-sediment conditions in 2010, and the deposition in the flood season decreased by 56.4%.     

三峡水库蓄水以来进出库水沙特性分析

三峡水库于2003年6月1日开始蓄水,开始发挥防洪、发电、航运等综合效益.根据水文泥沙观测资料,对三峡水库进出库水沙特性进行了较为系统的分析.结果表明,1991～2005年与1990年前相比,长江上游水量变化不大,但输沙量减少明显,长江寸滩站和嘉陵江北碚站年均输沙量减少约32%和75%;与多年均值相比,2003～2005年三峡水库入库沙量减少43%～63%,三峡库区淤积泥沙3.77亿t,水库排沙比为40%;受三峡水库拦沙作用影响,坝下游输沙量减少幅度较大,含沙量明显变小,悬沙颗粒有所变粗.     

三峡水库蓄水以来水库淤积和坝下冲刷研究

为了分析三峡工程对库区及坝下长江中游河势的影响,基于实测资料,较为系统地研究了三峡水库蓄水运用以来水库泥沙淤积和坝下游河床冲刷特性。研究表明,1991年以来长江干流各站径流量变化不大,输沙量明显减小;三峡水库蓄水运用后的2003～2011年入库沙量继续大幅减少,仅为原设计值的40%,水库年均淤积泥沙1.40亿t,也仅为论证阶段的40%左右,且绝大部分淤积在常年回水区和死库容内;受上游来沙减小和三峡水库蓄水拦沙影响,坝下游输沙量大幅减小,悬移质泥沙颗粒也明显变粗,长江中游原有的冲淤相对平衡状态被打破,河床发生沿程冲刷,2002年10月至2010年10月,宜昌至湖口河段总冲刷量为9.79亿m3,河床冲淤形态转变为“滩、槽均冲”,主要冲刷发生在宜昌至城陵矶河段。     

三峡水库蓄水前后下泄水温变化及其影响研究

在分析了影响水库温度的各种影响因素和结合三峡枢纽的调度情况的基础上,对三峡水库蓄水前后实测水温资料进行了分析.三峡水库在围堰发电期下泄水温过程规律发生了一定的变化,下泄水温在不同时期分别出现"滞温"和"滞冷"现象.并进一步分析了下泄水温变化对下游河流生态的影响和范围,基于此而提出了三峡水库生态调度必需把下泄水温过程最大程度地与天然过程相接近作为水库生态调度的原则,从而为下游流域生态系统健康发展创造有利条件.     

三峡蓄水后枝江-江口水道演变趋势初步分析

利用三峡蓄水后5年的观测资料,分析枝江江口河段航道条件的主要影响因素,在此基础上运用二维数学模型进行河床可动性研究.结果表明该河段河床可动性较强,洲滩以及河槽的冲刷变化将会导致枝江上浅区的水浅问题加剧,而枝江下浅区和江口浅区的碍航问题可以得到改善,同时冲刷将引起昌门溪枯水水位较大幅度的下降.     

三峡水库蓄水初期关洲分汊河段的冲淤调整特性分析

关洲分汊河段位于长江中游,其水流动力轴线年内随流量的变化在两汊间交替,为典型的年内交替型分汊河段。本文依据实测资料,分析了三峡工程蓄水运用初期关洲河段的冲淤调整情况,并着重对比分析了左右两汊冲淤调整进程的差异。研究发现,蓄水后关洲河段年际间有冲有淤,但以冲刷为主;冲淤主要表现为深泓下切及枯水河槽的冲淤调整;左右两汊冲刷进程不同,左汊为洪水期主汊,河床冲刷幅度较大,深泓平均高程连年递减,过水面积呈增大趋势,而右汊为枯水期主汊,其河床冲刷发展则相对缓慢,深泓高程变化较小。     

三峡水库175m方案成库运行后龙门浩河段水流特性变化分析

基于长江上游水文局实测地形、水文、泥沙资料,针对三峡大坝175 m方案蓄水后对变动回水区产生壅水影响,借助SMS平面水流二维数学模型,对成库前后龙门浩河段水流特性变化进行了研究分析。研究结果表明,成库后非汛期内,该河段呈库区特性,尾水抬高,流速、水面比降、水流功率大幅下降,汛期河段恢复天然河道,水流特性与成库前一致。取各时期平均流量下的水流特性代表各时期水力因子的平均值,通过成库前后各时期相同流量下龙门浩河段水流特性模拟对比,发现蓄水维持期水力因子的变幅最大、蓄水期次之、消落期最小、汛期则不发生变化。通过加权估算,成库后年内平均水流功率较成库前下降47.9%,同时由于水流功率的年内变化分布极不均匀,将导致河段输沙规律发生变化。