三峡水库2003年蓄水以来库区干流泥沙淤积初步分析.pdf

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1、泥沙研究2013年2月JournalofSedimentResearch第1期三峡水库2003年蓄水以来库区干流泥沙淤积初步分析胡江，杨胜发，王兴奎(1．重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心，重庆400074；2．清华大学水沙科学与水利水电工．桓国家重点实验室，北京100084)摘要：基于三峡水库2003年蓄水至2010年间的实测资料，对库区干流的泥沙淤积量、淤积分布及断面淤积方式进行了详细分析。结果表明，三峡水库干流河道泥沙淤积主要发生在常年库区内，平面上呈不连续分布，其断面淤积形态主要有三种。三峡库区于流泥沙淤积分布与河道的平面形态以及断面的平均水深和平均流速等参数关系密

2、切，本文统计分析得出了发生泥沙淤积时断面平均流速与水深间的经验关系。关键词：三峡水库；库区干流；泥沙淤积中图分类号：TV145．1文献标识码：A文章编号：0468．155X(2013)01．0039-061概述三峡工程举世瞩目，规模宏大，涉及面广，其防洪、发电及航运等综合效益巨大。2003年6月，三峡水库开始135m蓄水，在2006年9月以后实现了156m蓄水，2008年9月后又实现了175m试验性蓄水，并在2010年10月26日坝前水位首次达到175m。三峡水库蓄水以后，库区河段水深大幅增加，比降减小，流速减缓，河面变宽。一方面，航道条件大幅改善，在汛后蓄水期万吨级船队实现了汉渝直

3、达，直接促进了三峡库区航运的飞速发展，对国民经济建设起到了巨大的促进作用；但另一方面，蓄水造成大量泥沙淤积在库区内，将减少水库的有效库容，抬高上游洪水位，并对干流航道及沿线的港口码头、取水口等设施的正常使用造成一定的影响。因此，三峡水库的泥沙淤积一直是各方关注的重点问题。20世纪80—90年代期问，国务院三峡办泥沙专家组和三峡开发总公司组织南京水利科学研究院、清华大学、长江科学院等国内有关科研部门和高校，采用1961—1970年十年水沙系列循环，通过物理模型及一维数学模型对三峡水库不同蓄水方案的泥沙淤积总量、淤积量的分布及淤积引起的水库洪水位抬高等问题进行大量研究。，其丰富的研究成果

4、对三峡水库的建设起到了关键性的作用。20世纪9O年代以来，长江流域上游水沙条件发生了显著的变化，相比1961—1970年系列，1991—2000年系列的来沙量明显减少；同时，三峡水库运行方案也进行了调整；而考虑到金沙江上游溪洛渡、向家坝水库群修建后，原有研究成果所依赖的水沙边界条件变化更大。因而，“十五”期间，多家科研单位及高校联合，在增加1991—2000年系列水沙条件、三峡水库新的运行方案、金沙江上游向家坝等水库建库的条件以及2003年三峡蓄水后实测资料验证的基础上，对三峡水库的库区泥沙淤积问题重新进行了详细的研究，获得了较多新的认识。基于三峡水库的重要性，多个单位的专家学者针对

5、三峡水库的泥沙淤积问题，从不同的角度进行过大量的专题研究，在认知规律的同时还解决了一些工程实际的需要。从三峡水库2003年蓄水至今的大量实测资料分析表明，三峡水库作为大型山区河道型水库，成库收稿日期：2011．12-08基金项目：国家科技支撑计划项目“三峡水库常年回水区航运工程建设关键技术研究”(2011BAB09B01)；重庆市自然科学基金(cstc201ljjA1167)作者简介：胡江(1977一)，男，I~t]iI绵阳人，博士，副教授，主要从事水力学及河流动力学研究。E-mail：hujians77@163．com39初期表现出的泥沙淤积规律与原来的研究成果有所出入。本文基于长

6、江委和长江航道局近年来对三峡水库的实测资料¨川，从淤积量、淤积区域的平面分布、淤积形态及淤积判别等方面初步分析了干流泥沙淤积特性，为科学合理的决策及进一步研究提供参考。2三峡水库干流河道概况三峡水库坝址位于湖北省宜昌市秭归县，2010年汛后坝前达到175m水位以后，回水至重庆市江津区红花碛河段，库区干流总长约664km；汛期，三峡水库按照145m水位运行，回水至长寿附近，距坝里程约527km。三峡库区长江干流河道简图见图1所示。。图1三峡库区长江干流河道简图三峡水库为大型的山区河道型水库，库区干流长Fig．1SchemeofYangtzeRiveraboveThreeGorgesPr

7、oject江自西向东蜿蜒于低山丘陵地带之中，属典型的山区河流。其洪水陡涨陡落，天然情况下洪枯水流量相差超过20倍，水位涨落变幅达30m；江面坡陡流急，汛期水面平均比降约为0．25‰，表面流速达3m／s，在峡谷河段最大比降可达1．5％0，表面流速超过5m／s；河床宽窄相间，其河道最宽处近1700m，而最窄处仅250m左右，形成了包括三峡在内的多个峡谷段；河床断面呈典型的“V”型或“U”型，河床地形沿程起伏较大，整体落差约140m，深泓线最大高差约210m。3