多年调节水库对河口河床冲淤的影响
三峡水库蓄水后荆江河段河床冲淤及水位变化特点分析
摘要：根据三峡水库蓄水以来荆江河段实测水沙、河道冲淤等实测资料，统计并分析了蓄水以来荆江河段河床冲淤变化及水位变化特点。
分析指出，三峡水库蓄水运用后，荆江河段来沙量大幅减少，总体冲刷量较蓄水前有所增大，且主要集中在枯水河槽，与航道条件密切相关的枯水河槽以上的滩地部分冲刷也有所增大；同流量下沿程水位均有发生不同程度的下降，其中，砂卵石河床段、临近城陵矶的荆江河段尾端，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。
关键词：三峡工程荆江河床冲淤水位变化三峡工程是中国、也是世界上最大的水利枢纽工程，是治理和开发长江的关键性骨干工程，它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益。
但是，三峡水库的蓄水将改变坝下游河段的来水来沙条件，引起长距离的河床冲刷及水位下降，航道条件与河床冲刷关系密切。
荆江河段为长江干流重点浅滩水道密集的河段，自身演变较为复杂，且受三峡影响最早最直接。
因此，研究三峡水库蓄水后，荆江河段河床冲淤及水位变化特点显得尤为重要。
概况荆江河段位于长江中游，上起枝城，下迄洞庭湖出口处的城陵矶，全长约347.2km，以藕池口为界，分上、下荆江。
荆江北岸有支流沮漳河入汇，南岸沿程有松滋口、太平口、藕池口和调弦口（已于1959年建闸控制）分流入洞庭湖，洞庭湖又集湘、资、沅、澧四水于城陵矶处汇入长江，构成非常复杂的江湖关系，见图1。
上荆江为微弯河段，多弯曲分汊，长约171.5km。
枝城至江口段为低山丘陵区向冲积平原区过渡的河段，两岸多为低山丘陵控制，河岸稳定。
下荆江上起藕池口，下迄洞庭湖出口处的城陵矶，全长约175.7km。
历史上，下荆江蜿蜒曲折，易发生自然裁弯，河道摆动幅度大，为典型的蜿蜒型河道。
20世纪60年代末至70年代初，下荆江经历了中洲子（1967年）、上车湾（1969年）两处人工裁弯以及沙滩子（1972年）自然裁弯，使其河长缩短了约78km。
裁弯工程实施后，因下荆江不断实施河势控制工程与护岸工程，河道摆动幅度明显减小，岸线稳定性得到了增强。
心得体会：滩区工程对黄河下游漫滩水流的影响
心得体会：滩区工程对黄河下游漫滩水流的影响黄河下游滩区是黄河汛期行洪、泄洪、沉沙的区域，也是180万居民生产生活的场所。
由于上游水少沙多的径流特点、上宽下窄的河道形态，以及下游河道长年淤积，使黄河下游逐渐成为复式河槽，造成独特的“二级悬河”，黄河下游防洪形势严峻。
在黄河下游多年的防洪减灾实践中，国家、当地政府和居民修建了大量的滩区工程（包括河道管理部门修建的河道控导工程和当地村民自发修建的生产堤等）来控制洪水，发展生产，在黄河两岸滩区防洪减灾方面发挥了巨大作用。
与此同时，这些滩区工程也影响到下游高含沙洪水的滩槽水沙交换，特别是滩区居民为抵御中小洪水而修建的生产堤，在保护滩区农业生产的同时，也造成主槽淤积、平滩流量减少、河道输送洪水能力降低，使河槽摆动频率增大，增加了洪水在下游河道的传播时间，最终加剧“二级悬河”的形成。
因此，根据黄河下游防洪减灾实践和滩区经济发展的要求，研究下游河道防洪工程措施对漫滩洪水的滩槽水沙交换的影响，对制定滩区长远发展规划、维护滩区稳定和经济发展具有重要意义。
滩区及滩区工程1.滩区的功能黄河下游滩区是黄河下游河道的重要组成部分，发挥着滞洪沉沙的作用。
1958年和1982年花园口洪峰流量分别为22300立方米每秒、15300立方米每秒，花园口—孙口河段的槽蓄量分别为25.89亿立方米、24.54亿立方米，滩区分洪约20%，发挥了蓄滞洪水的作用，降低了下游东平湖滞洪区的运用概率。
黄河下游滩区沉沙作用显著，据实测资料统计，1950~1998年间，滩地共淤积63.69亿吨，占全断面淤积量的69.2%，减缓了下游主槽的淤积速度，维持了河槽的过洪能力。
特别是近十几年运用中游水库群调水调沙，形成了“上拦下排、两岸分滞”的黄河下游防洪工程体系，使下游河道平滩流量稳定，中游河槽形成，实现了下游河道的冲淤平衡，下游河道防洪减灾能力增强。
2.滩区工程先后在黄河中游干支流修建了小浪底、陆浑和故县水库等关键控制性工程，对黄河下游进行了河道整治和4次堤防加高培厚，并在下游开辟了北金堤与东平湖2个蓄滞洪区。
强潮河口上游建库引水对下游河床冲淤及盐度影响的研究
摘
要 ：强潮河 口上游建库引水使 河流人 海水 量及流量过 程发生变化 ，将 对下游 河 口段河床 的 冲淤及盐 度
加 。水库 蓄水 ，尤其是 大型 水库 ，蓄水后 形成水 面面积 较 大的人工湖 泊 ，由 于水 面蒸 发大 于陆 面蒸发 ，增加 了天 然 水量的耗损 。据 美 国南 部一 些水 库的统 计 ，在 降雨 较少 的
收稿 日期 ：２ ０＿２２ ０ ６ —８ ０
１ ２ 对 下游 水质 的影 响 ．
改变 ，对下游包 括泥 沙在 内的 生态环 境产 生影 响。河 口上 游建库 引水对下游 河床及 盐度 造成 的影 响可 分两方 面来 考 察 ；一是水量减少 造成 的影 响 ；二是 流量过 程 改变造 成 的 影响 。
水库调节径 流 ，改 变 出库 流量 过程 ，也 会对 下游 河 床 及物质输移产生 一定 的影响 。河 流年 内流量 时 空分 布的改 变或即汛期流量 减少 ，非汛 期流 量增 加对多 泥 沙 的下 游河 床演变的影响较为严 重 。因为塑 造 冲积河 流的造 床 流量 主
要 取决 于汛 期 流量 的大小 ，水 库汛期 蓄水 ，减少 下泄 流量
意味着水库 以下造 床流量 减少 ，根据河 相关 系得 河槽 淤积
１ １ 河流 水量 减少 和流 量过 程改 变 引起 的影响 ．
建库后水 量减少 是有 两方 面造成 的。一 是水 量耗损 增
萎 缩 ，河道过洪 能力 相应下降 ，增加 了洪水 的威胁 。
成 椒 江 ，经 海 门 注 入 东 海 。潮 区 界 上 岸 村 至 三 江 口 为 感 潮
浅析黄河调水调沙对东明河道工程的影响及建议
浅析黄河调水调沙对东明河道工程的影响及建议摘要：2002～2015年黄河连续17次进行了调水调沙，都取得了圆满成功。
东明河段位于山东黄河最上游，是黄河下游有名的“豆腐腰”河段，本文通过分析调水调沙后东明河道的冲淤、水情、河势变化等，说明了调水调沙的作用，并提出了河道工程治理认识和建议。
关键词：黄河；调水调沙；东明河道1东明河道工程情况黄河东明段位于山东黄河的最上游，河道长76km，两岸堤距上宽下窄，呈“漏斗型”。
其中，上界到高村，河道长66 km，河道宽、浅、乱，主流摆动频繁，属于游荡型河段，两岸堤距5～20 km，纵比降约1/6000，主河槽宽1.2～3.3 km；高村到东明下界，河道长10 km，属于从游荡型向弯曲型的过渡性河道，两岸堤距5 km左右，纵比降约1/8000，主河槽宽0.8～1.3 km。
由于河床逐年淤积，东明河段河床高出滩地2～3m，高出背河地面3～5m，设计防洪水位高出背河地面8～10m，是典型的地上“悬河”。
东明河段有4处险工，8处控导，工程长度16.25km。
该河段滩地横比降较大（约1/3000左右），槽高、滩低、堤根洼，极易发生横河、斜河，威胁堤防安全，是黄河下游有名的“豆腐腰”河段。
2调水调沙运用后东明河道的冲淤变化。
从2002年至2015年黄委已经进行了17次调水调沙，据统计小浪底水库运用后，由于小浪底水库拦沙和调水调沙，黄河下游花园口至高村河段冲刷最为明显，从1999年11月至2010年10月，此段河道共冲刷7.85亿t泥沙，河道冲刷以主河槽冲刷下切为主，东明河道平均河底高程降低了2.96m，年平均降低0.27m，调水调沙作用明显。
2015年7月7日8时00分，洪峰通过东明高村站流量达到3200 m3/s，水位61.19m，和2002年第一次调水调沙时高村站最大流量2930 m3/s，水位63.75m相比，流量增加270 m3/s，而水位降低2.56m，滩区没有发生串沟漫滩现象。
小浪底水库分期运用对库区及河道冲淤的影响
第39卷第11期2017年11月人民黄河YELLOWRIVERV 〇1.39,No.11Nov.,2017【专题研究】小浪底水库分期运用对库区及河道冲淤的影响韦诗涛，钱胜，胡德祥(黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003)摘要:黄河中下游洪水泥沙主要来源于汛期，受汛期不同时段降雨的影响，小浪底水库入库洪水泥沙具有明显的分期特性。
通过优化小浪底水库汛限水位策略，研究水库汛期分期运用，有利于提高洪水资源化利用效率，对充分发挥水库 综合效益具有重要意义。
小浪底水库开发任务以防洪、减淤为主，优化水库汛期运用必须考虑其对库区及黄河下游河道 的冲淤影响。
拟定不同的分期运用方案，以水库进入正常运用期为背景，通过数学模型分别对库区及下游河道进行冲淤 计算。
从计算结果来看，进入正常运用期后，小浪底水库调节能力有限，每年9月10日后，入库含沙量较低，适当抬高运用水位对库区及黄河下游河道冲淤影响不大。
关键词：汛期分期运用；冲淤影响；库区；下游河道；小浪底水库中图分类号：P333;TV882.1文献标志码：Adoi:10.3969/j.iwn.1000-1379.2017.11.003Influences of Scour and Deposition in Xiaolangdi Reservoir and Downstream Causedby Reservoir Operation Stage by StageWEI Shitao ，QIAN Sheng ，HU Dexiang(Yellow River Engineering Consulting Co.，Ltd.，Zhengzhou 450003，China)Abstract ： The flood and sediment in the middle and lower reaches of the Yellow River mainly come from the rainfall during the flood season. The influence of rainfall in different periods of the flood season makes the "water and sediment storage of the Xiaolangdi Reservoir has obvious stage characteristics. By optimizing the Xiaolangdi Resen，oir flood control level of resen，oir flood season staging using strategy ，it is conducive to improve the flood resources utilization efficiency and give full play to the importance of comprehensive benefit of reservoir. The development task of Xiaolangdi Reservoir is mainly based on flood control and deposition reduction. It is necessary to consider the impact on the reservoir area and the lower reaches of the Yellow River during the flood season. This paper Drew up different plans for the used of stages ，and used the mathematical model to calculate the scouring and silting of the reservoir area and the lower channel. From the calculated results ，entering the normal operation period ，the Xiaolangdi Reservoir regulation capacity is limited ，after September 10th ，the inflow sediment is low ，water level of the reservoir and the elevation of the Yellow River lower reaches of the river has little effect.Key words : reservoir operation stage by stage in flood season; impact of erosion and deposition; reservoir area; downstream; Xiaolangdi Reservoir黄河流域水少沙多、水资源时空分布不均，近30 a 来，随着经济社会快速发展，水资源供需矛盾日益突 出，优化小浪底水库的运行调度、实施洪水资源化、减 轻下游河道淤积是当前黄河面临的科学问题之一。
高考地理小专题——河床侵蚀、堆积(解析版)
高考地理小专题——河床侵蚀、堆积典型例题一：（2019·德惠市实验中学高三期中）阅读图文材料，完成下列各题。
钱塘江河口段河床高度受径流与潮汐共同影响，不同季节、不同河段河床受侵蚀或者堆积作用影响变化明显。
研究人员曾连续多年对闸口至澉浦段河床高度进行测量，结果表明：枯水期仓前以西河段河床升高，以东河段河床降低。
历史上钱塘江河口潮强流急，河床宽且浅，冲淤幅度很大，导致主河道摆动频繁。
20世纪60年代以来，水利部门对钱塘江河口进行了治理，缩窄江道是其中的重要措施。
（1）简析缩窄江道前丰水期仓前以东河段河床的变化特征及原因。
（2）简述缩窄江道后钱塘江河口水文特征的变化。
（3）简析缩窄江道对该区域防洪的不利影响。
参考答案：（1）河床升高。
丰水期钱塘江流量大，输沙能力强；水流流至仓前以东后，河道变宽，加上受海水顶托作用的影响，流速变慢，泥沙堆积。
（2）水位升高，水位季节变化增大；流速变快，河流挟带泥沙量增加。
（3）滩涂减少，减弱了该区域的泄洪和蓄洪能力；入海口处海水顶托作用增强，泥沙沉积速度增加，不利于洪水下泄入海。
典型例题二：（2020·四川高三）阅读图文材料，完成下列问题。
克里雅河发源于昆仑山北坡，主要受大气降水和冰雪融水补给，中段由山口流向山前冲积平原，最终流入塔克拉玛干沙漠腹地消失。
下图为克里雅河中段距今百万年以来不同时期的河床宽度、相对高度示意图，甲、乙、丙代表从早到晚不同时期的河床。
(1)简述图示克里雅河河床随时间变化的特点。
(2)推测近百万年来克里雅河流域降水量的变化并说明理由。
参考答案：(1)随时间变化河床宽度变小,河床深度增加,河床海拔降低。
(2)早期流域内降水量大,理由是早期河床宽阔,说明当时降水补给量大,河流流量大;后来流域内气候变干,降水量逐渐减少,理由是之后河床逐渐变窄,说明降水补给量减少,河流流量逐渐变小。
典型例题三：（2018·南昌市第八中学高三期中）左图为“华北地区简图”，右图为“我国汉江流域示意图”。
水库淤积形成及其影响和应对措施
水库淤积形成及其影响和应对措施水库淤积形成及其影响和应对措施Reservoir formation and its influence and Countermeasures在天然河流上建筑水库后，将会给该区域一系列的影响。
库区水位的举高，使过水断面扩展，水力坡降变缓，水流速度减小。
这些将致使水流挟沙才能的降低，然后改动原河道的泥沙运动规则，致使很多泥沙在库区逐步沉积淤积。
也就是说，建筑水库成为河流泥沙淤积的主要原因。
In the natural river after building reservoir, will give the area a series of. Reservoir water level up, make the cross section, hydraulic gradient is slow, flow velocity decreases. These will lead to reduced flow, sediment movement rules and then change the original river, causing a lot of sediment deposition in the reservoir sedimentation gradually. That is to say, building reservoir become the main cause of river sediment.在我国华北的黄河和海河水系，水流含沙量很大，库区的淤积也就相对较高。
例如黄河三门峡水库，多年均匀含沙量达37.8 kg\/m?，在1960-1970年，水库总淤积泥沙达55.5亿t，使库区的库容丢失高达43%。
In North China 's the Yellow River and Haihe River, sediment concentration, reservoir sedimentation is relatively high. For example, the Yellow River Sanmenxia reservoir, years of uniform sediment concentration up to 37.8 kg\/m?, in 1960-1970, total reservoir silting mud Sardar 5550000000 T, the reservoir capacity loss of up to 43%.水库泥沙淤积的对水库运用和上下流河流发生的不良影响是多方面的。
浅谈水利枢纽对下游河道冲淤的影响
浅谈水利枢纽对下游河道冲淤的影响摘要：水利枢纽的修建将引起下游河道水沙条件的变化。
尤其是水利枢纽对河流泥沙的拦蓄作用，打破了下游河道原有的相对平衡状况。
为适应新的水沙条件，河道将发生冲淤调整，导致下游河势、河型变化。
研究结果表明：水利枢纽修建后，下游河道普遍具有冲刷降低的趋势，下游河道的冲淤变化、河势及河型的变化受河岸与河床组成、河道平面形态及水库运行方式等多因素影响。
关键词：下游河道；河床演变；水沙变化；1引言目前，存在很多水利枢纽，这些水利枢纽，发挥着重要的作用，可以有效进行下游河道调节，对下游河道的冲淤产生较大的影响。
其影响主要表现在以下几点：第一，水利枢纽可以对泥沙进行多年调节优化，可以利用洪水进行排沙，还可以利用窄深河槽较强的泄洪能力降低淤积情况，为泄洪创造有利的条件[1]。
第二，利用水利枢纽，可以使丰年的水量大幅度减少，使洪量与洪峰也变少，通过水库的防洪运用，还可以代替天然洪水漫摊后的制沙滞洪作用，降低淤积，有效进行治理。
但是，利用水利枢纽进行治理也存在一些不利影响，会随着工农业用水的增长，水量大幅度减少，减弱洪水的造床作用，出现地上河床逐渐升高，河道越来越窄，水少沙多矛盾越来越突出等问题[2，3]。
2实测规律水利枢纽建设后，坝下水沙条件与天然条件相比有了很大变化，新条件对坝下游的分汊河段演变又会产生影响，有学者对水利枢纽下游分汊河段河床演变规律进行了研究[4]，总结了有利于汊道稳定的条件，上游水利枢纽的运行改变了分汊河段的来水来沙条件，水沙变异和河道冲淤等原因对分汊河段演变具体影响有：洪峰削减，原枯季淤积、汛期冲刷的支汊，因洪峰削减得不到有利的冲刷而衰亡[5]；建库前为枯水贴弯，洪水走直；水沙条件变化后，动力轴线曲率半径有加大趋势；建库前，河弯主要受洪水控制，而水沙条件变化后，动力轴线的曲率半径有减小趋势；来沙减少，原汛期淤积、枯季冲刷的支汊因来沙减少，汛期得不到淤积而发育壮大；汊道分流区冲刷，或洲滩滩头退蚀，导致主流摆动或分水分沙比的改变；河床冲刷，床沙分选，中、枯水支汊沙坡发育，阻力增大，过水断面减小，或进口被堵塞，导致支汊分流比减小，不断趋于衰亡；主汊冲刷，既下切又展宽，导致支汊萎缩；主支汊是相依相存的，如果主汊下切和展宽，得到全面发展，支汊必然萎缩趋于衰亡[6]。
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实测流量对比
5 22000 17300 4700 23000 15000 8000 3300 10 18900 15240 3600 18000 13000 5000 1340 20 15700 13100 2600 16000 12000 4000 1400
Comparison of designed and measured discharges for Fuchunjiang Hydroelectric Station 1 2 25900 21600 4300 26000 18000 8000 3700
根据以上的原则 进行了建库前 后长历时(7 10年) 中历时(2 程以下河道冲淤量的对比 如表3 从表可以得到以下结论
3年)和短历时(1年)的迳流和某高
表3 建库前 后冲淤量对比(吴淞6m高程以下) Table 3 Comparison of erosion/siltation amount before and after the constru ction of the reservoir 迳流变化(m3/s) 分期值 长 历 时 Q年 Q12-3 Q4-7 Q8-11 Z仓(m) Q年 Q12-3 Q4-7 Q8-11 Z仓(m) Q年 Q12-3 Q4-7 Q8-11 Z仓(m)
时1965 Q4-7指4月至7月平均流量 V3 V7指3月 7月河道总容积
河床容积变化(亿m 3) 差值 <-2% +105 -404 +225 -13% -13% +322 -557 +48 -45% +15% +196 -449 -96 -58% V年 V3 V7 V11 V年 V3 V7 V11 5.50 4.58 6.66 5.27 6.08 5.59 6.83 5.88 2.70 2.39 3.41 2.30 2.91 2.96 3.07 2.71 -2.80 1.02 -1.11 -1.06 -0.28 -3.17 0. 11 –0.36 -1.18 -0.59 分期值 V年 V3 V7 V11 建库前 4.97 4.23 5.68 3.06 冲淤量 (+ -) 1.45 -2.62 建库后 3.25 3.03 3.64 1.94 冲淤量 (+ -) 0. 51 –1.70 差值 -1.72 -0.94 -0.92 1033 755 1571 682 1.47 800 772 1378 450 0.93 910 534 1175 543 1.0
3.1.1 动床模型简介 由于钱塘江河口的情况是 潮流为非恒定流 悬沙为非饱和输沙 冲淤变化剧烈 悬沙级配均匀 断 其工作方程 面形态相对均匀 因此 可以采用一维非恒定非饱和均匀沙的动床模型 2,3
∂z 1 ∂Q ∂t + B ∂x = 0 ∂Q + 2u ∂Q + Ag ∂z + g Q Q − u 2 ∂A = 0 ∂t ∂x ∂x ∂x C 2 AR ∂ ( AS ) + ∂ (QS ) = −ωB(T S − T S * ) 1 2 ∂t ∂x ∂Z 0 γ = ω (T1 S − T2 S * ) ∂ t
由表知 建库后1 3月流量变化相对小 4 6月为蓄水期 丰 枯年份的流量分别减小500 700m 3/s 和100 250m3/s 7 9月偏枯年的流量增大100 200m 3/s 10 12月增加160 230m 3/s 是建库前枯水流 量的2 3倍 7 12月70%及以上频率的枯水流量平均增加165 m 3/s 建库后丰水年“ 蓄”大于“ 泄” 而枯水 年泄大于蓄 这一现象反映了其多年调蓄的性能
(1)无论长 中 短历时 4 7月梅汛期建库前 后 冲刷量是减少的 平均1.06亿 变幅为0.94 3 0.18亿 还是相当稳定的 而8 11月4个月的淤积量变幅为0.28 0.92亿 平均0.60亿m 如考虑11 12
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可能再增加0.4亿(此时更枯)达1.0亿 与冲刷量平衡
3 3
(2)中 短历时河道总容积减少2.8亿m 和3.17亿m 相差偏大的原因是建库后河道平面弯曲 反映出 3 仓前建库前后潮差相差45%和58% 与前述原则4相违 不具备可比性 而长历时平均值减少1.72亿m 此时 仓前潮差相差13% 具备可比性 但需修正 因淤积量与潮差的平方成正比 则这一差异可能造成淤积量 3 3 3 偏大27%左右 因此建库后河床容积由1.72 亿m 减少为1.25亿m 占总河床容积4.97亿m 的25% 这可以用 造床流量 Q = [
式中Z Q u A分别为断面水位 流量 S S*为悬沙浓度及挟沙能力 B s 流速 断面面积 为河宽 床沙容重及悬沙沉速
ω T1 = − = 3.25 + 0.55 ln ku x S
S底
上边界 下边界 初始条件
T2 =
S底 S*
−
H ku* =( ) 2d 50
ω
给出长 短历时的流量过程Q(0 t)=Qo(t)及来沙过程S(0 t)=So(t) 给出长 短历时的潮水位过程Z(L,t)=ZL(t)及其含沙量过程S(L,t)=SL(t) Q(x,o)=Q初(x) Z(x,o)=Z初(x) S(x,o)=S初(x)
由表知对于1% 5%频率情况下 建库后对富春江电站的削峰作用为8000 9000m 3/s 占天然洪峰流量
作者简介 韩曾萃(1936-) 男 收稿日期 2001-07-02 29 湖北省武汉市人 浙江省水利河口研究院教授级高级工程师
2002 年 6 月
泥 沙 研 究 Journal of Sediment Research
的水库同样会引起河口段河床冲淤幅度的减少 河口冲淤影响的定量程度 关键词 多年调节水库 TV145 潮汐河口 河床冲淤 文献标识码 A 中图分类号
的变化为例 说明建库后冲淤幅度和总容积均减少 再用一维动床数学模型进行了验证和各种计算 说明建库对
文章编号
0468-155X(2002)03-0029-06
冲刷量有明显的减少 1.2 对枯水流量的增大作用 采用上述洪水相同的时期划分 统计了新安江水库建库前 后二个时期富春江电站(芦茨埠站)各种保 证率的季(3个月)平均流量如表2 表2 建库前 后各种频率的季平均流量
单位 m 3/s
Table 2 Seasonal average discharges of different frequencies befo re and after the construction of the reservoir
单位 m /s 50 11100 9950 1150 11000 9600 1400 350
频率(%) 设计值 建库前* 建库后 削峰值 建库前* 建库后 削峰值
28700 23100 5600 29000 20000 9000 3400
实际值
设计与实际差值
*建库前设计值与实际值的差别主要是适线上的差异 并不大
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2 丰
枯期流量变化对河口河床冲淤的影响
钱塘江河口自1952年起 每年4 7 11月均有1/5万江道地形图3次以上 它真实 准确地反映了江道 冲淤的变化 但在引用这些资料时 要遵循以下的一些原则 (1)江段的选用 从闸口至澉浦的江段中 大体上以盐官为界 盐官以上洪冲枯淤 盐官以下洪淤枯 冲 如1997年洪水期(4 7月) 闸口至盐官冲刷169亿m 3/s 盐官以下淤1.57亿m 3/s 枯水期(8 10月)闸 口至盐官淤0.99亿m 3/s 盐官以下冲1.9亿m 3/s 因此反映迳流变化对河床的冲淤影响 选闸口至盐官河 段比较合理 (2)时段选用 钱塘江河口自1966年后开始治江围涂 至1977年止围了50万亩天然高滩 1959年前可 以代表新安江建库前的情况 考虑到围涂是逐步实施和对河床变形的滞后过程 1960年到1975年可代表建 库后 治江围涂前的情况 而1976年后则代表了建库后及围涂后的综合影响 本文不引用这以后的资料 (3)天然迳流变化的影响 由于闸口至盐官河段的冲淤受迳流总量及年内分配的影响敏感 故选择年 总迳流相差较小(如控制在5%内)的年份 进行建库前后对比 (4)河口下游尖山河弯平面形态也对河道总容积有明显影响 能选择建库前 后的仓前潮差相近 用仓前多年平均潮差反映该影响 尽可
新安江水库于1960年建成蓄水 富春江电站于1970年建成 但其库容小 调节作用极小 故用1932年 至1960年芦茨埠站的水文资料可代表建库前 1961年至1998年代表建库后的情况 分别统计其一日最大流 量值 并作频率曲线可以得到富春江电站原设计的下泄流量和实际运行的下泄流量的差异见表1 表1 富春江电站设计
∑Qቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
i =1
m
2 i
/ m]0.5 计算得到解释 建库前 后代表期迳流比为1:1.01,而造床流量比为1:0.73
即因建库后造床流量减少27% 导致河床断面与容积的减小
2
数学模型的验证及认识的扩展
上述实测资料所反映的规律 可以用数学模型进行验证 限于实测资料的种种局限性 难以作多种对 等条件的对比 而经过验证后的数学模型可以进行更多组次的计算 从而可以获得更多规律性的认识 3.1 一维动床模型的验证
1 新安江水库对洪
枯流量的调节作用
新安江水库分别控制了芦茨埠(富春江水电站) 闻家堰集雨面积的33%和25% 由于它是多年调节水库 汛前库水位往往低于正常设计起调水位 再加上它控制的是山区暴雨中心 实际上它对洪峰的削减作用达 32% 接近集雨面积的百分数 远大于设计的20% 它对枯水流量的调节作用则更大 1.1 对洪峰 洪量的降低作用
频率 (%) 10 30 50 70 90