三峡蓄水后城陵矶水位变化初步研究

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三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位研究Ⅱ——风险分析与运用方案

三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位研究Ⅱ——风险分析与
运用方案
邹强;胡挺;饶光辉;何小聪;肖扬帆
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2024(55)2
【摘要】乌东德、白鹤滩水库投运后,长江上游水库群联合防洪调度为进一步提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位创造了有利条件。

为提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位,针对金沙江下游梯级防洪库容投入运用条件,基于三峡坝址不同典型年的不同频率设计洪水,开展了荆江防洪和库区回水风险分析,提出了金沙江下游梯级配合三峡水库的等比例分级拦蓄方式,在确保荆江及库区防洪安全的前提下,提出了三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位优化运用方案,给出了金下梯级预留防洪库容与三峡水库对荆江防洪库容的等效关系。

研究结果表明:提出的等比例分级拦蓄方式综合了拦量和削峰两种模式,有效利用了金下梯级防洪库容,调度效果最好;提出的水位优化运用方案具备较好的防洪减灾效果,丰富完善了长江上游水库群联合防洪调度方案,可进一步减少中下游超额洪量。

研究成果可为长江水库群实际洪水调度提供技术支撑和决策参考。

【总页数】9页(P1-8)
【作者】邹强;胡挺;饶光辉;何小聪;肖扬帆
【作者单位】长江勘测规划设计研究有限责任公司;流域水安全保障湖北省重点实验室;中国长江三峡集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV697.1
【相关文献】
1.三峡水库对城陵矶防洪补偿库容释放条件分析
2.三峡水库对城陵矶地区防洪补偿调度方式探讨
3.三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位研究Ⅰ——需求分析与优化条件
4.2017年汛期三峡水库城陵矶防洪补偿调度影响分析
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成库初期三峡库区河段水位变化研究

成库初期三峡库区河段水位变化研究作者：张璠刘陈来源：《中国水运》2013年第12期摘要：为分析三峡成库后对航道水深的影响，收集了大量水文资料，建立了一维数学模型，对三峡成库后正常蓄水期（139m、156m、175m）上游出现99%保证率流量以及防洪限制水位（135m、145m）上游出现平均流量以及出现常遇洪水（P=50%）两种情形的计算得到：139m、156m、175m分别影响至涪陵李渡、铜锣峡及江津，防洪限制水位时当上游出现平均流量与常遇洪水（P=50%）时， 135m、145m蓄水期分别影响至丰都和扇沱长江大桥。

关键词：三峡水库水位变化平均流量航道条件2003年6月三峡工程蓄水后，改变原来天然航道的水位变化情况，枯水期上游来水偏少，坝前水位抬高，航道水深增加，坝前水位影响范围上延，汛期上游来流量增加，坝前水位降低，坝前水位影响范围随上游来流量的增加而后退。

不管汛期还是非汛期，水库回水末端皆受坝前水位和上游来水影响而变化，水库回水范围充分体现出三峡工程河道性水库的特点。

三峡水库调度过程三峡工程2003年6月实现首次蓄水，坝前水位按135m运行，汛后坝前水位按139m运行；2004年至2006年9月，库水位按135～139m方式运行（枯季坝前水位139m，汛期坝前水位135m）；2006年9月开始，三峡水库按156～144m方式蓄水；2008年汛后三峡进入175m试验性蓄水阶段，具体蓄水过程见图1。

图1 蓄水以来坝前水位过程图水文资料的收集天然情况下：2003年6月三峡为成库之前，河道仍处于天然状态，为了获得三峡成库前库区河段沿程水位、流量、比降等情况，收集了2001年清溪场到寸滩6个水位站水位资料，用于天然情况下通航水流条件计算分析，见表1。

135-139m蓄水期：2003年6月至2006年9月三峡水库按照135-139m蓄水运行，回水末端在涪陵李渡附近，本次收集了2003年三峡大坝至寸滩共9个站水位资料，见表1。

三峡水库蓄水后荆江河段河床冲淤及水位变化特点分析

水位下降幅度较小，而紧邻砂卵石河床段的沙市附近水位下降
幅度较大。Ｉ、枝城水位变化
流量ｆｍ３／ｓ）
５０００
１００００２００３
．０２５
．０ｌ２．００３．００１
２００３．２００５
．０３
．Ｏ１．００８．００４
根据三峡工程蓄水前后（２００２ — ２０１０年期间）沙市站同流量下水位的变化（表３）可知，２０１０年与２００２年相比，沙市站流量在５０００ｍＴｓ时水位下降幅度较大，约１．０６ｍ。表３三峡工程蓄水后沙市站同流量下水位的变化（单位：ｍ）
ＣｈａｎｎｅｌＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ／航道整治
段的河床冲刷，这固然能够增加受冲河段的过流面积，但航道
水深与过流面积并没有简单的线性对应关系，而是取决于河槽的冲刷部位与航槽位置是否一致。
１９８０年水位略有回升约为０．２ｍ。此后至１９９８年水位基本稳
定，１９９８年后受河段冲刷量加大影响，水位有所下降。
选择湖区出流流量为５０００ｍｆｓ一定时，分析２００３年、２００５年、２００８年以及２００９年监利站水位流量：根据２００３ —

三峡水库蓄水后荆江段低水期水面线变化分析

文章编号：１００６－００８１（２０１８）１０－００３３－０４三峡水库蓄水后荆江段低水期水面线变化分析谢静红周儒夫魏林云王　琴（长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局，湖北荆州　４３４０１０）摘要：为了分析三峡水库蓄水以后荆江河段水面线的变化，采用２００２～２０１６年实测水文资料对荆江河段低水期水面变化进行分析。

分析结果表明：荆江河段水面线呈明显下降趋势，低水时同一流量下各站水位也有一定程度下降，但枝城站水位下降幅度不大，沙市站水位下降较为明显，其可能原因是受河道局部冲淤影响较大。

关键词：水面线；水位流量；河势水位变化；低水期；荆江中图法分类号：Ｐ３３２文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．１５９７４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｓｄｋｂ．２０１８．１０．００９１　研究背景三峡水库蓄水运行后，坝下游水沙条件发生了较大变化，导致荆江河段发生了不同程度的冲淤变化，从而河段水面线也发生相应改变。

许多研究者从荆江河段水位流量关系、河段水位变化、河床冲淤变化等方面对三峡水库蓄水以来荆江河段的水沙变化进行了分析［１－７］，并取得了丰硕的成果，但这些研究所用资料最长系列为２００２～２０１０年，且均未对水面线的变化进行成因分析。

因此，本文将利用２００２～２０１６年期间的实测资料对三峡水库蓄水前后荆江河段水面线的变化、主要水文站的低水水位流量关系进行综合分析，以为三峡工程的防洪、发电、航运及水资源优化调度等提供参考。

２　荆江低水期水面线变化分析２．１　数据来源三峡水库于２００３年６月开始蓄水发电，为了分析蓄水后荆江河段水面线变化情况，本文采用了三峡水库蓄水前后（２００２～２０１６年）荆江干流９个测站（枝城、马家店、陈家湾、沙市、郝穴、新厂、石首、调弦口、监利）的实测水文资料，其中沿程水位变化分析值均已转换为１９８５国家高程基准。

２．２　水面线变化规律长江枝城至城陵矶河段俗称为荆江河段，河长３４７ｋｍ。

荆江河段分为上、下两段，上荆江属弯曲分汊型河段，下荆江为典型的蜿蜒性河道，河道异常曲折。

三峡水库运行初期长江城陵矶水沙变化规律分析

1 城汉河段水沙变化规律
城汉河段水沙主要来自于下荆江和洞庭湖区，图１为下荆江监利站、洞庭湖出口七里山站及汇入后的长江干流螺山站不同时段水沙变化。由图可看出：①１９９０年前，受荆江三口分流分沙持续减小的影响，监利站年径流量、含沙量均呈递增趋势，而七里山站呈递减趋势，螺山站无明显变化；②２０世纪９０年代至三峡水库蓄水运行前（２００２年），受长江上游含沙量减少的影响，三站含沙量均有所减少，但年径流量变化不明显；③ ２００３年三峡水库蓄水运行后，清水下泄，三站含
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水电能源科学２０１１年
图４螺山站１０月～次年６月平均流量变化（１９９０～２００９年）Ｆｉｇ．４ＡｅｒａｇｅｍｏｎｔｈｌｙｃｈａｎｇｅｉｎｆｌｏｗｆｒｏｍＯｃｔｏｂｅｒｔｏＪｕｎｅｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｙｅａｒａｔＬｕｏｓｈａｎＳｔａｔｉｏｎ（１９９０～２００９）
第２９卷第１０期２０１１年１０月
文章编号：１０００－７７０９（２０１１）１０－００７８－０４
水电能源科学ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＰｏｗｅｒ
Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．１０Ｏｃｔ．２０１１
三峡水库运行初期长江城陵矶水沙变化规律分析
郭小虎，渠庚，朱勇辉
（长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室，湖北武汉４３００１０）

三峡水库建库前后荆江低水水位流量关系分析

２．１宜昌站
采用宜昌断面资料分析低水（水位４６ｍ以下）断面的特征值对比情况，见表１。由表１可见，宜昌站低００２～２００３年有较明水断面平均水深及断面面积在２显的减小，而２００４年汛前较２００３年增加较明显，之后每年的低水断面平均水深和断面面积变化较小，因为受葛洲坝工程多年影响，断面基本稳定。２００２～２０１０年宜昌站大断面见图１。
而三峡水库蓄水后水位流量关系线在低水段明显降００５年后降低最为明显。２００２～２０１０年低，尤其是２低水水位～流量关系见图５。同时将２００２～２０１０年历年水位流量关系分年拟定综合线，将相同流量下水。由表３可见，同流量级水位随年份位变化列于表３增加而降低，降低值因流量级不同而不同。
２
枝城站（控制水位４４ｍ）施测时间／（年－月－日）２００２－０４－１２２００３－０４－２６２００４－０４－１９２００５－０３－３０２００６－０４－０６２００７－０３－１３２００８－０４－１７２００９－０４－０３２０１０－０３－１８２０１０－０７－２１断面平均水深／ｍ１０．６１１１．４２１１．５２１２．０６１２．７７１２．６８１３．０５１３．８１４．４０１４．６６断面面积／ｍ２１３７３４１４６７２１４７７７１５４８０１６４３１１６２７５１６８１５１７７０３１８８６３１９０１０

三峡水库蓄水期城陵矶与长沙站水位关系分析

下旬城陵矶、口站水位退至２．１．左右。ｌ湖３７，２２ｍ０
月下旬湘江湘潭站多年平均流量在１００ｍ／０ｓ以上、长沙多年平均水位在２．以上（据来自全国水７０ｍ数情综合业务系统数据库）湘江来水远多于最低需求，量，沙水位高于取水安全水位２ｍ以上。因此长江长流域正常来水年份，峡水库蓄水不影响湘江长沙段三
庭湖、阳湖两湖出口站水位偏低，中洞庭湖城陵矶鄱其站２０，０７２０，０９年ｌ０６２０，０８２０Ｏ月份最低水位分别为２．８２．０２．２２．１ｍ，１４，３４，２０，１６分别列历史同期最低水
位倒数第４ｌ，，，４７５位；阳湖湖口站２０，０７，鄱０６２０
２０，０９年１０８２００月份最低水位分别为８３９８，．９，．１９５，．９ｍ，别列历史同期最低水位倒数第１７，．３８５分，５２位。２０，０９年ｌ０月中下旬，中下游出现罕见枯水在情况下，江湘潭、沙出现历史同期最低水位，江湘长长防汛抗旱总指挥部经多次会商，化调度三峡水库出优流，避免了中下游主要站点水位进一步下降，缓解了湘
三峡水库蓄水期城陵矶与长沙站水位关系分析

三峡蓄水前后新江口站水位流量关系变化分析

维普资讯
２００７年６月
水～：ｎ
ｉ：
ｎ
水利水电快报ＥＷＲＨＩ
第２第１８卷２期
：ｉ文章编号：０ —０１２０）２０２ —３１６０８（０７１ —０２００：ｉ
口站的水位流量关系有如下特征。
８２６ｍｍ。每年５０月为汛期，水量约占全年１．～１其
的９．３，季水量占全年的８０％，１１９％枯．７而～３１、２
月的水量仅占全年的１８％，流量年内分配极不．１径均匀，详见表１。
（）水位４．０ｍ以下为多条单一线或带幅较１００窄的小绳套，以上为连时序绳套曲线。１９９７年为典型的复式绳套曲线，２０而０４年高水部分的绳套曲线
较单一。
２水位流量关系特征
新江口站自１５９４年建站以来，收集了５共３ａ
（）个别年份３．０３．０ｍ附近有绳套曲２７０和９０线，蓄水前带幅较宽，蓄水后带幅较窄。从图２图４、
可以看出，位３．０３．０ｍ附近有带幅较窄绳水７０、９０
套曲线，能满足单一线的要求（２给出了１９但表９７
收稿日期：０７０ —８２０ —４２作者简介：火林，，江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局，程师黄男长工

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移变化有着重要的影响．三峡水库蓄水前，口分流分沙比逐渐减小（１，三图）使江湖水沙分配发生了巨大变化．据统计，裁弯后１８ —１８９１９８年与裁弯前１５－１６９６９６年相比，三
收稿日期：０８７２修订日期：０９７２２０－－２；０２０－－００基金项目：国家重点基础研究资助项目（０３Ｂ１２０）２０Ｃ４５０
得进一步深入研究．
１城陵矶水位影响因素分析
１１城汉河段来水来沙变化．
城汉河段水沙来自荆江（监利）和洞庭湖（七里山）荆江南岸有松滋、平、池三口，太藕分荆江水沙入洞庭湖，洞庭湖沉积之后汇人长江，口分流分沙变化对城汉河段水沙输经三
作者简介：唐金武（９４），，１８一男博士研究生．
应用基础与工程科学学报
Ｖ１１ｏ．８
３１年均人湖沙量减小了０８１，．０× ０ｔ出湖沙量减小了０２１，．８× ０ｔ泥沙在洞庭湖区的沉积率却始终保持在７．％左右．３８如果减小的０８．０×１泥沙经过洞庭湖沉积，０ｔ则仅有２．％被带出，０２ × ０ｔ与同期年均出湖沙量减小值０２ × ０ｔ６２即．１１，．８１较为符合，所以三口分沙的减小是导致出湖沙量减小的最主要原因．同期四水年均径流量变化不大，三口年
院…一维数学模型计算结果显示，城陵矶一汉口河段（简称城汉河段）蓄水后前ｌ在０年累计冲刷２３１，．９× ０ｔ在蓄水后第８年冲刷量达到最大（６１１）城陵矶水位最大０１．３× ０ｔ，下降２４～１０ｍ（山流量１００５００ｓ；０２年长江科学院【以及２０．５．０螺００－００ｍ／）２０２０６年江湖联算计算结果皆表明，城汉河段在蓄水后前１累计冲刷１８０年．７×１，０ｔ在蓄水后第
Ａｐｉ０１ｒｌ２０
文章编号：０５０３（００）１３７－８１０－９０２１０４２３０
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０－９０２１．２０１ｏ：０３６／．ｓ．０５３．０００．００ｓ０
三峡蓄水后城陵矶水位变化初步研究
Ｆｇ１Ｔｅｃａｇｓｆｕｏｎｅｉｅｔｉｒｄｆｍｔｅｕａｓｎｔｉｇａｇｒｃｉ．ｈｈｎｅｏｎｆａｄｓｄｍｎｄｅｔｏｒｅｏｆｌｅＪｉｎｅｈｒｖｅｒｈｌｏｈｎｉａ
与三口分流不断减小相对应，江径流量不断增大．统计下荆江（荆据监利站）年径流量由１５－１６９６９６年的３３１９×１加到１８－１９的３７０ｍ增９９９５年８０×１同期三口分０ｍ，流减小了７０×１，２０ｍ … 下荆江增加的径流量与三口减小的径流量基本一致．由此可见，
唐金武，李义天，孙昭华，郭小虎
（武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉４０７）３０２
摘要：５近０年实测水沙资料分析表明，陵矶水位变化取决于螺山一汉口河段城
冲淤量．三峡蓄水后，山一汉口河段冲淤量又取决于宜昌下泄和宜昌一城陵矶螺河段冲起的粗沙量（ｄ＞００５．８ｍｍ）汉口（除汉江）沙输沙量．过估算三及扣粗通峡蓄水后宜昌一城陵矶河段粗沙冲刷量和汉口（除汉江）沙输沙量，明螺扣粗表山一汉口河段最大冲刷约９５×１，山流量为ｌ００－００ｍｓ时，陵矶．０ｔ螺Ｏ０－－００／６城水位下降约１２＿ｏ３ｍ，且随着螺山流量的增大，陵矶水位下降幅度．６一．２并城
５０年冲刷量达到最大（４６１．９×１。）城陵矶水位最大下降２１－０６ｍ（山流量０ｔ，．４＿．７螺１００５００ｓ、．ｍ（山流量７０ｍ／）然而，峡蓄水以来实测数据表明，００－００ｍ／）２０螺５０ｓ．三城汉河段冲淤变化不大，陵矶水位基本没有变化．峡蓄水后城陵矶水位究竟怎样变化值城三
减小．
关键词：三峡工程；城陵矶：水位；冲刷
城陵矶扼守荆江和洞庭湖出口，三峡蓄水后其水位变化直接关系到荆江河段及洞庭湖区的航运条件、防洪形势及江湖水沙蓄泄关系等．九五 ’ 问，国水利水电科学研究 ‘ 期中
第１卷２期８２１４月００年
应用基础与工程科学学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＢＩＣＩＣＤＧＩＥＮＧＡＳＣＳＥＮＥＡＮＥＮＮＥＲＩ
中图分类号：Ｖ４Ｔ１文献标识码：Ａ
Ｖｏ．８，．１１Ｎｏ２
均人湖水量减小了５１×１出湖水量减小了５８×１可见出湖流量的减小主要６０ｍ，４０ｍ，
是由三口分流量的减小所致．因此，正是三口分流分沙比的减小使得洞庭湖出湖沙量和水
量不断减小．
述
丑
求Hale Waihona Puke 爆图１荆江三口分流分沙比变化