三峡水库初期运用对长江中下游水文河道情势影响分析_熊明

寸滩 86 655 9 3 478 3 520 3 318 3 261 41 80 0 46 10 0 30 10 0 19 00 0
武隆 83 03 5 4 95 4 95 5 01 4 08 2 600 3 040 1 740 8 00
三峡水库蓄水后的 2003 -2006年 , 长江上游输沙量减少更为明显 , 三峡入库年均径流量和输沙量分别为 3669亿 m3 和 1.98亿 t, 与多年均值相比 , 径流量偏小 8%, 输沙量偏小 56%。
Fig.1 Meanannualrunoffbeforeandaftertheimpoundment inthemiddleandlowerYangtzeRiver
图 2 三峡工程 蓄水前后长江中下游主要 水文站年输沙量变化
Fig.2 Meanannualsedimentrunoffbeforeandafterthe impoundmentinthemiddleandlowerYangtzeRiver
长江中下游河道冲刷强度明显增 大 , 沿程枯水位有所下降 。 2002年 10月至 2006年 10月宜昌至湖口河段平滩 河槽冲刷
量为 6.14亿 m3 , 以基 本 河 槽冲 刷 为 主 。 宜 昌 站 2006 年 汛后 与 2002 年 汛 后比 较 , 当宜 昌 站 流 量分 别 为 4000m3 /s、
对防洪影响的初步研究 , 并阐述了长江中下游河道冲淤演变规律和河床演变趋势及其可能对护岸工程产生的影 响 ;刘怀汉等人 [ 5] 结合三峡工程 135m蓄水运用后水沙条件的变化 , 预测了长江中游航道演变趋势及可能出现的 碍航现象 。 本文在以往研究的基础上 , 根据 2003 -2006年三峡库区及长江中下游水文泥沙原型观测资料 , 对三
2 46 00 2 47 00 1 46 00
52 60 35 90 40 00
注 :1、 1990 年水沙统计值为三峡初步设计值 ;2、多年均值均统计至 2005年 。
富顺 23 283 1 19 1 29 1 02
84 9 00 11 70 2 97 70
北碚 15 614 2
6 59 7 04 5 46 5 96 11 200 13 400 3 380 2 300
收稿日期 :2008-03-05 基金项目 :国家科技支撑计划 (2006BAB05B02) 作者简介 :熊明 (1966— ), 男 , 教授级高级工程师.E-mail:xiongm@
第 1期
熊 明等 :三峡水库初期运用对长江中下游水文河道情势影响分析
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后的 2003 -2012年以及 2013年金沙江上建成金安桥 、溪洛渡和向家坝三个大型水电站后宜昌的水沙变化趋势 ; 卢金友等人 [ 3, 4] 采用数学模型计算与实测资料分析的手段进行了三峡工程建成后长江中下游江湖水沙变化及其
螺山
64 60 58 57 -9% 409 00 119 00 -7 1%
汉口
711 1 673 4 -5% 3 980 0 1 330 0 -67%
大通
90 52 82 58 -9% 427 00 163 00 -6 2%
1 2 2
水 力 发 电 学 报
2 010 年
图 1 三峡工程 蓄水前后长江中下游主要 水文站年径流量变化
由图表可以看出 , 2003年输沙量减小明显 , 2004年较 2003年进一步减少 , 2005年较 2004年有所增加 , 但与 多年平均值相比减少仍很明显 , 2006年减小幅度最大 , 且各年减小幅度均表现为沿程递减 。特别是 2006 年长江 中下游各站水量总体偏枯 , 与 2003 -2005年相比 , 宜昌至监利径流量偏少 29% ～ 33%, 输沙量偏少 69% ～ 90%: 监利至大通径流量偏少 21% ～ 29%, 输沙量则偏少 55% ～ 69%。 2.2 悬沙颗粒组成变化
表 2 长江中下游主要水文站径流量和输沙量与多年平均对比 Table2 ComparisonbetweenrunoffofsedimentrunoffandmeanannualvalueinthemiddleandlowerYangtzeRiver
项目
径流量 /108 m3 输沙量 /104 t

三 峡工程蓄水前 2003 -2006年 变化率
0 引言
三峡工程自 2003年 6月蓄水发电 , 至 2006年 9月 , 汛期水库控制 135m, 枯季水位控制在 139m, 2006年汛后 实施二期蓄水 , 工程进入初期运行期 , 防洪 、发电 、航运三大效益得以全面发挥 。 与此同时 , 三峡工程的蓄水发电 , 在一定程度上改变了水库下游河道的来水来沙条件 , 坝下游河道水流输沙能力处于不饱和状态 , 河道将发生沿程 冲刷 , 并可能引起河势的相应调整 , 进而对下游的防洪 、航运产生一定影响 。 为此 , 分析研究三峡蓄水运用后水库 下游的水沙特性具有重要的意义 。针对该问题的相关探讨 , 国内众多专家学者曾作过较为深入的分析研究 :周建 军 [ 1] 针对近期三峡入库水沙条件 , 讨论了在进行数学模型计算时 , 关于三峡水库入库泥沙条件的选取问题 ;府仁 寿等人 [ 2] 根据 1950年以来的水文资料研究了长江宜昌站在三峡工程修建前的水沙变化趋势 , 预测三峡水库运用
摘 要 :三峡工程自 2003年 6月 1日蓄水发电后 , 坝下游水文河 道情势发 生了较大 变化 。 2003 -2006年 , 长江 中下游
干流宜昌 、汉口 、大通水文站年均 输沙量仅为 0.702亿 t、1.34亿 t和 1.63亿 t, 分别 较多年均值 偏小 86%、67%和 62%;
各水文站悬沙粒径均有 所变粗 , 尤以监利站 最为明显 , 由 蓄水前 的 0.009mm变粗为 2006年的 0.150mm。 蓄水发 电后 ,
10000m3 /s时 , 其相应水位分别下降 0.07m、0.49m。
关键词 :河流泥沙工程学 ;三峡工程 ;水文 情势 ;河道冲刷
中图分类号 :TV147+.5
文献标识码 :A
StudyoftheinfluencesofThreeGorgesproject' sinitialoperation onriverregimeofthemiddleandlowerYangtzeRiver
2 三峡蓄水运用后长江中下游水文情势变化
2.1 输沙量变化 三峡工程蓄水前 , 坝址下游干流主要控制站宜昌 、汉口 、大通年均输沙量分别为 4.92亿 t、3.98亿 t、 4.27亿
t。 三峡工程蓄水后 , 各站输沙量大幅度减小 。 与蓄水前相比 , 2003 -2006年长江中下游各站输沙量偏小幅度在 62% ～ 86%之间 , 表现为沿程递减 (见表 2), 长江中下游干流主要控制站 2003 -2006年径流量 、输沙量分别与多 年均值比较见图 1和图 2。
三 峡工程蓄水前 2003 -2006年 变化率
宜昌
4 369 3 920 -10% 4 920 0 7 020 -86%
枝城
44 50 39 81 -1 1% 50 000 85 10 -8 3%
沙市
394 2 370 8 -6% 4 34 00 975 0 -78%
监利
3 576 3 538 -1% 35 80 0 10 40 0 -71%
三峡水库采用 “蓄清排浑 ”的方式运行 , 汛期降低水位运行有利于减轻库区泥沙淤积 。根据三峡水库主要控
制站 —寸滩站 、武隆站 、清溪场站 (2006年 1 ～ 8月采用清溪场站 , 9 ～ 12月采用寸滩站 +武隆站 )、出库控制站 — 黄陵庙站水文观测资料统计分析 , 2003年 6月 ～ 2006年 12月 , 三峡入库悬移质泥沙 7.301亿 t, 出库悬移质泥沙 2.599亿 t, 水库淤积泥沙 4.702亿 t, 水库排沙比为 35.6%。
第 29卷 第 1期 2010年 2月
水 力 发 电 学 报 JOURNALOFHYDROELECTRICENGINEERING
Vol.29 No.1 Feb., 2010
三峡水库初期运用对长江中下游 水文河道情势影响分析＊
熊 明 , 许全喜 , 袁 晶 , 童 辉
(长江水利委员会水文局 , 武汉 430010)
峡水库蓄水运用以来长江中下游水文河道情势变化特性进行了初步分析 。
1 三峡水库泥沙淤积概况
长江上游径流主要来自金沙江 、岷江 、沱江 、嘉陵江和乌江等河流 , 而悬移质泥沙主要来源于金沙江 、嘉陵江 、 岷江 。 由于人类活动的影响加剧 , 1990年以来长江上游输沙量减少明显 [ 6] 。 如 1991 -2006年长江寸滩站和乌 江武隆站年均径流量分别为 3318亿 m3 和 501亿 m3, 悬移质输沙量分别为 3.01亿 t和 0.17亿 t, 与 1990年前相 比 , 径流量减小均不明显 , 但输沙量则分别减少约 35%和 43%(见表 1)。
屏山
高场
集水面积 /km2
4 585 92
135 378
多年均值
146 1
86 3
径流量 /108m3
1 990 年前 1991 -2006年
144 0 149 4
88 2 81 3
2003 -2006年
145 9
81 0
多年均值
2 50 00
48 00
输沙量 /104t
1 990 年前 1991 -2006年 2003 -2006年
XIONGMing, XUQuanxi, YUANJing, TONGHui (BureauofHydrology, ChangjiangRiverWaterResourcesCommission, Wuhan 430010)
Abstract:SincetheimpoundmentandpowergenerationoftheThreeGorgesprojectonJune1, 2003, river regimeofthelowerreachhasexperiencedagreatchange.Upto2006, thesedimentrunoffsatYichang, HankouandDatongare0.0702, 0.134 and0.163 billiontons, or86%, 67% and62% lessthanthemean annualvalues, respectively.Sedimentgrainsizeatallthehydrologicstationsiscoarsened, particularlyat Jianliwhereanincreasefrom0.009mm to0.150mmingrainsizewasobserved.Meanwhile, bederosionhas beenintensifiedsignificantlyresultinginalowerwaterlevel.BetweenYichangtoHukouwheremainchannel erosiondominates, theerosionvolumeinthemainchannelbelowfloodplainfromOct.2002 toOct.2006 is 6.14 ×108 m3.Incomparisonwith2002, thewaterlevelatYichangafterthefloodseasonof2006 islowered byabout0.07mand0.49matflowrates4000m3 /sand10000m3 /s, respectively. Keywords:riversedimentationengineering;ThreeGorgesproject;hydrologicalregime;erosionofriverbed