三峡水库蓄水后长江中游航道设计水位变化研究

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三峡蓄水后长江中游沿程河道水位的预测方法

三峡蓄水后长江中游沿程河道水位的预测方法熊波【摘要】长江中游沿程江湖联通、水系复杂,且受三峡蓄水影响,坝下河道水沙条件发生剧变,导致航道水位预测较为困难.针对此问题,以长江中游实测资料为基础,充分考虑支流入汇和三峡蓄水后新水沙条件的影响,通过相关分析法,建立航道水位预测方法,并提出上、下荆江,城陵矶—汉口和汉口—湖口河段沿程水位的多元回归模型预测方法.经实测资料检验,绝对误差均在0.4 m以内,能较好地提高长江中游沿程河道水位预测精度.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2018(000)009【总页数】8页(P25-32)【关键词】长江中游;水位预测;水位相关关系;多元回归模型【作者】熊波【作者单位】长江航道规划设计研究院,湖北武汉430040【正文语种】中文【中图分类】TV147;U612.23长江中游上起宜昌，下至湖口，全长955 km。

区间有约68万km2的支流来水注入，河段江湖联通、水系复杂，常造成干支流洪水相互顶托，且支流洪水对干流洪水的顶托影响较远[1-2]。

由于洪水组成的差异，各次洪水顶托影响程度也不同，故各控制站的实测水位流量关系较为散乱，预测较为困难。

同时，2003年三峡工程修建后，由于水库蓄水调节作用，一方面，坝下来水年内汛枯比例发生改变，来流过程坦化，下游河道水位过程发生明显变化[3]。

另一方面，由于蓄水后，清水下泄影响，下游河床明显下切[4]，对河道水位也有明显影响[5]，增加了新水沙条件下的水位预测难度。

针对水位预测，国外早在1910年就提出一系列方法，如水位自动遥测和洪水警报电话装置[6]、单位过程线[7]、下渗公式方法[8]、马斯京根法方法[9]。

我国在建国后，组织编制了《水文情报预报规范》，之后随着电子计算技术发展，各种流域水文模型日益得到广泛应用。

对于长江的水位预报方法，长江水利委员会等提出了采取气象模型与水文、水力模型相结合的方法，但主要应用于洪水位预测，对于航道水位，需考虑各个时期，尤其是枯水期水位特点，同时长江中游支流水系复杂，三峡蓄水影响大，导致水位预测困难。

三峡工程的蓄水对长江中下游河床安徽段的影响研究及对策

ｃｈａｎｇｅ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒａｄｏｐｔｓｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＡｎｈｕｉｓｅｃｔｉｏｎ５ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｉｍｅｓ１／ｍｉｌｌｉｏｎｌｏｎｇ—ｒｎｇａｅｃｈａｎｎｅｌｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃｍａｐａｎｄＤａｔｏｎｇｈｙｄｒｏｍｅｔｒｉｅｓｔａｔｉｏｎｏｖｅｒｔｈｅｌｆｏｗａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｄａｔａ，ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｃａｎｂｅｓｅｅｎ：ｔｈｅＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓｉｓｃｏｍｐｌｅｔｅｄ，ｔｈｅｕｐｓｔｒｅａｍｓｅｄｉｍｅｎｔｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＡｎｈｕｉｉｖｒｅｒｈａｄａｂｎｏｒｍａｌｓｃｏｕｒａｎｄｓｉｌｔｉｎｇ，ｃａｕｓｅｄｂｙｌｏｃａｌｒｅｇｉｍｅｈａｓｇｒｅａｔｌｙｃｈａｎｇｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｏｎｔｈｅｍａｉｎｓｔｒｅａｍｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｉｎＡｎｈｕｉｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｒｖｅｒｍａｉｎｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄａｎｌｙａｚｅｄ，ａｎｄｏｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅｎｄａｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆｉｆｖｅｒ

三峡水库蓄水后坝上下游航道条件变化分析

注：多年均值指１５￣２０年平均值；近期均值指１９一９６００９ｌ２０年平均值。０２
收稿日期：２０ — ４１０６０—７
作者简介：蔡大富（９５）１一，男，硕士，高级工程师，从事航道工程设计。５
维普资讯
丰的条件下，输沙量偏少７％。出库沙量较大幅５
度地减小，水库排出沙量占总入库量的４％。６２００４年１０月径流量和输沙量与２０年 —１０３
溪场站）悬移质泥沙３２ｔ．亿，出库（７黄陵庙站）
ｄｍｅｓｏｓｖｌａｉｎｄｗｓｅｍｚｏｂｍ．ｉｎｉｎａｌｔｏｎｔａＧｅｈｕａＤａ。ｏｒ
ＫｅｒｓＴｒｅｇｒｅｓｒｏｒｒｓｒｏｒａｅ；ｂｖｄｔｎｖｒａｉｎｙｗｏｄ：ｈｅ－ｏｇｓＲｅｅｉ；ｅｅｉｒａａｏｅａｄｂｌｗａｃａｎｌｎｉｏ；ａｔｖｖｈｃｉｉｏ
ＳａｈｉｅｏｓｒａＧｅｈｕａＤａｈｓｉｃｔｓｄｗｎｔｅｍｚｏｂｍ；ａｅ１ａａｉｔｎｏｈｎｅｏｄｔｎａｅｅｏｒａｅｎｈｎｅｉｓｗ１ｓｖｒａｉｆｃａｎｌｃｎｉｏｔｒｓｒｉＹａａｄｃａｎｌｏｉｖ
ｃｎｌｏｈｒｎｎｈｉｌｃ，ａｄｃａｎｌｂｔｅｍｓｔｇａａｉｎａｌｃｕａｉｎａｅ，ａｄＹｉｈｎｇａｄｈａｎｅｆｔｅｐｅｍａｅｔｓｐｏｋｎｈｎｅｅｗｅｎｄａ；ｓａｅｖｒｔｏｔｆｕｔｔｏＹａｎｃａｉｎ

三峡蓄水后长江中游设计最低通航水位预报

冯小香，张明
（交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室，天津３００４５６）
摘
要：设计最低通航水位是长江航道系统整治的关键技术参数之一。依据历史水文资料和水库设计
运行方式，推算了三峡单库运行、三峡与上游控制性水库联合运行两种情况下，长江中游宜昌至武汉河段的设计最低通航流量，采用一维泥沙数学模型预测了两种情况下长江中游主要水文站的水位变化趋势，结合近期三峡电站日调节对下游各站的影响情况，预报了三峡蓄水后２０ａ、３０ａ宜昌至武汉河段的设
算长江中游宜昌至大通河段在新水沙系
上，根据综合历时曲线法计算沿程各站的设计最小通航流量（简称设计流量，下同）。
收稿日期：２０１６ — ０６ — １７；修回日期：２０１６ — ０７ — １８
作者简介：冯小香（１９７７－），女，河南省人，副研究员，主要从事水力学及河流动力学、内河枢纽、航道工程研究。
１设计水位计算方法
《内河通航标准》（ＧＢ５０１３９ — ２０１４）规定，枢纽下游河段设计最低通航水位应根据与航道等级相对应的多年历时保证率，分析选定设计流量，并考虑河床冲淤变化和电站日调节的影响推算确定，水位和流量资料
应选取近期不短于２０ａ的连续系列，且应具备良好的一致性。三峡工程采用 “ 一次建成、分期蓄水 ” 的方式调度运行，自２００３年６月蓄水以来，经过１３５～１３９ｍ、１４４～

三峡水库蓄水期长江中游湖泊调蓄能力变化

洞庭湖位于长江中游荆江南岸，流域面积为２６．２８万ｋｍ２。洞庭湖容纳三口和四水来流，经湖泊调蓄后由城陵矶处汇入长江。［１２］入湖水文控制站有三口５站（新江口、沙道观、弥陀寺、康家岗、管家铺）、四水４站（湘潭、桃江、桃源、石门），湖泊出口控制站为七里山站。
Ｗ＝ＩΔｔ－ＱΔｔ＋Ｉ′ 。
（１）
式中：Ｗ为湖泊调蓄量；Ｉ为入湖流量；Ｑ为出湖流
量；Ｉ′为区间汇流量；Δｔ为计算时段。
４结果及分析
４．１洞庭湖与鄱阳湖调蓄过程及其影响因素洞庭湖和鄱阳湖作为长江中游大型通江调蓄湖
泊，其年内调蓄过程可类比于径流式水库。枯期湖泊来流较小，长江干流顶托作用较弱，湖泊调蓄作用不明显，类似于径流式水库来多少水泄多少水；汛期随着来流的增加，湖泊利用湖容容纳洪水，同时长江干流顶托作用较强，湖泊主动和被动调蓄作用明显［１３］，与径流式水库利用库容拦洪滞洪过程类似。考虑到洞庭湖、鄱阳湖与长江的联通具有类似的拓扑结构，湖泊出流量与长江干流水量关系具有相似性（干强支弱），其调蓄过程与径流式水库调蓄作用又存在不同。在洞庭湖与鄱阳湖的调蓄过程中，除
１研究背景
鄱阳湖和洞庭湖是长江中游的大型调蓄湖泊，与长江干流自然连通，具有重要的水资源、防洪、生态等价值。两湖与长江相互作用、互为制约，长期演变形成的江湖关系错综复杂［１－２］。三峡水库蓄水运行后，水库调节造成干流水沙变化以及河床冲刷发展已经开始对两湖的演变及其调蓄功能造成影响，洞庭湖、鄱阳湖均出现了枯水出现时间提前、枯水期延长、旱情加剧等现象。２００６年９—１０月，洞庭湖入湖水量减小为同期多年平均入湖水量的７％，２００９年１０月，城陵矶水位出现了１９６０年以来的最低水位，即２１．６２ｍ［３］；鄱阳湖近１０ａ来多次出现季节性干旱，低枯水位持续时间延长，湖泊水面出现持续减小的趋势［４］，２０１６年鄱阳湖流域属于丰水年，１—９月份雨量比多年平均雨量偏多１４％，但汛后还是出现了湖区水位大幅下降现象，９月份下旬星子站水位已经接近１０ｍ的枯水位。

三峡工程蓄水运行对长江中游航道维护的影响

至关重要的影响，０３年以来三峡蓄水期相关情况见表１２０。
表１历年三峡工程蓄水及航道维护情况表
（最大值最小值最大日降幅天）０５ｊ０３５２２６ｌ０
．
１Ｏ
１７０２０
３５９０
ｌＯ４０
２０ｌ．１０３０５１５２２０９０１７０６０２２
ｌ２３８
ｌ４０００１２０２０
６Ｏ６０６６９Ｏ
１０ｌＯ７０７
２０９５０７２１３０２
．
２９３６
料，峡工程蓄水后长江中游径流量相比蓄水前没有大的变三
化，流量过程发生较大变化，下分别从蓄水期、水消落但以枯
期及洪水期三个时段阐述三峡工程对中游航道维护工作的
影响。１蓄水期、
每年当三峡工程蓄水达到预定高程后，度运行便转入调
蓄水运行，即水库最小下泄流量按不小于航运和发电需求的
某个标准进行控制。随着三峡蓄水位的逐步抬升，枯水期其
－
№ ｎ
栏辑翔目：编邹
三峡工程集防洪、航运、发电等多项功能于一身，功能实现中会对坝上坝下的水位过程、其流速、水流挟沙力等水文要素产生影响。由于长江中游紧邻三峡工程下游，三峡工程的建

三峡建库对长江中下游航道的影响及对策研究

中图分类号：Ｖ＋６Ｔ６Ｕ１
文献标识码：Ｂ
文章编号：００１２（０７０ — ０５Ｏ１０ — １３２ｏ）６０１一２面分析可知，从径流过程看，三峡水库汛期流量改变不大，水期增加，末枯汛１Ｏ月份退水期流量减少幅度较大：从泥沙过程看，出库泥沙大幅度消减。下泄沙量的减少以及退水期流量的减小，种影响相互叠加，对下游浅滩两将
ｉｈｄｌｄｌｗｅｅｃｅｆｔｅＹａｇｚｖｒｈｃａｒｃａｍｐｃｎｔｅｎｖｇｔｎｃｎｉｏｆｔｅｎｔｅｍｉｄｅａｏｒｒａｈｓｏｈｎｔｅＲｉｅ。ｗｉｈｈｓａｃｕｉｌｉａｔｏｈａｉａｉｏｄｔｎｏｈｎｏｉｉｒｃａｅ．Ｏｎｔｅｂｉｆｅａｎｆｎｏｒｓｎｏｄｔｏｓｏｈａｉａｉｎｃａｎｌｏｎｅｍｅｕｅｒｉ．ｒｅｈｎ１ｖｎｈａｓｏｘｍｉａｏｆｐｅｅｔｃｎｉｎｆｔｅｎｖｇｔｈｓｉｉｏｎｅ。ｃｕｔｒａｒｓａｅｄｓｓ
ｒａｈｓｏｅＹａｇｚｖｒｅｃｅｆｈｎｔｅＲｉｅ．ｔ
ＫｅｒｓＹａｇｚｖ￣ＴｒｅＧｏｇｓＲｅｅｏｒｎｖｇｔｎｈｒｅｓｃｕｔｒａｕｅｙｗｏｄ：ｎｔｅＲｉｅｈｅｒｅｓｒｉ；ａｉａｉａｎｓ；ｏｎｅｍｅｓｒｓｖｏ
邓金运
（汉大学，４０７，武汉）武３０２

三峡水库汛末蓄水对长江中游航道条件影响及调度优化探讨

三峡水库汛末蓄水对长江中游航道条件影响及调度优化探讨茆长胜;李彪【摘要】根据实测资料分析了三峡水库汛末蓄水对长江中游航道条件的影响，在此基础上，对正常运行期的蓄水调度方案进行了优化探讨。

研究结果初步认为：目前水库蓄水时间必须提前至9月，宜昌下泄流量应大于10000～12000 m3/s，每日流量变幅不宜超过1500 m3/s。

%Based on the measured data, the effects of the Three Gorges Reservoir filling at the end of the flood season on waterway condition in middle reach of Yangtze River were analyzed. On that basis, optimization of the reservoir operation mode in the normal operation period was discussed. The results generally show that the water storage time must be arranged in September early.The outlet discharge of Yichang should be greater than 10 000~12 000 m3/s, and the daily discharge variation amplitude should not be more than 1 500 m3/s.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】5页(P139-143)【关键词】汛末蓄水;航道条件;优化调度;三峡水库【作者】茆长胜;李彪【作者单位】长江航道规划设计研究院，武汉430011;长江航道规划设计研究院，武汉430011【正文语种】中文【中图分类】U617.9Biography：MAO Chang-sheng（1958-），male，senior engineer.三峡工程举世瞩目，具有防洪、发电、航运等综合效益，先后经历了135 m围堰发电期、156 m初期运行期、175 m试验性蓄水运用等不同阶段，即将进入175 m正常运行期。

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ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆｄｅｓｉｇｎｎａｖｉｇａｂｌｅｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｉｎｍｉｄｄｌｅｒｅａｃｈｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒａｆｔｅｒｉｍｐｏｕｎｄｍｅｎｔｏｆＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒ
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ＬＩＣｏｎｇ，ＤＥＮＧＪｉｎ — ｙｕｎ，ＨＡＮＪｉａｎ－ｑｉａｏ
（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｃｈｉｎａ）
ｔｈｅｏｂｓｅｒｖｅｄｄａｄａａｆｔｅｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｓｒｅｖｉｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｏｆｐａｒｔｈｙｄｒｏｇｒａｐｈｉｃｓｔａｔｉｏｎｓａｔｔｈｅｍｉｄｄｌｅ
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２０１３年５月
水运工程
Ｐｏｒｔ＆ＷａｔｅｒｗａｙＥｎｇｎｅｅｒｉｎｇ
Ｍａｙ．２０１３Ｎｏ．５ＳｅｉａｒｌＮｏ．４７９
第５期
总第４７９期
航道及通航建筑物
舅三峡水设库李计蓄水聪水，位邓后金变运长化，江韩研剑中桥究游木航道
，
ｃｏｆｆｅｅｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｗａｔｅｒｌｅｖｅｌａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｉｍｅｄｉｖｉｓｉｏｎ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｔｉｍｅｆｏｒｔｈｅｉｍｐｏｕｎｄｍｅｎｔｏｆｔｈｅＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｓｖｅｒｙｓｈｏｒｔ，ａｎｄｔｈｅｓｃｏｕｒａｎｄ
（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４３００７２）
摘要：三峡水库蓄水时间尚短，河床处于不断冲淤调整中，现有航行基准面与航道条件以及现有资料与设计水位确定
方法的矛盾日益明显。通过对蓄水前１９８１ —２００２年资料进行时段划分的方法，确定出设计水位修正值，对蓄水后河床处于
调整期的在实测资料基础上计算得到的设计水位进行修订，确定出蓄水后长江中游河段各站的设计水位，并对比分析蓄水
前后设计水位值的变化规律及影响因素。
关键词：长江中下游；设计水位；时段划分；河床冲淤幅度
中图分类号：Ｕ６１文献标志码：Ａ文章编号：１００２ — ４９７２（２０１３）０５ — ００８８ — ０６