三峡工程建成后长江中下游河道冲淤变化对防洪形势的影响及对策初步研究

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1、三峡工程建成后长江中下游河道冲淤变化对防洪形势的影响及对策初步研究宁磊胡维忠王翠平(长江水利委员会长江勘测规划设计研究院规划处武汉430010)摘要：根据数学模型分折计算的三峡工程运用后长江中下游河道的冲淤变化，分析了长江中游各河段泄流能力的变化对防洪形势的影响，针对这些影响，就进一步优化三峡水库防洪调度和上游建库等对策措施进行了初步的研究。关键词：三峡工程泄流能力防洪形势防洪调度1三峡工程对长江中下游的防洪作用三峡工程位于长江于流宜昌市境内，控制流域面积100万km2。工程最终规模175m，具有221．5亿m3的防洪库容，是一座兼有防洪、发电、航运等综合效益的特大型水利枢纽。三峡工程建

2、成后将成为长江防洪系统的骨干工程，长江中下游各地区防洪能力将有较大提高，特别是荆江地区防洪形势将发生根本性变化：(1)对荆江地区，遇百年一遇及以下洪水，通过水库调蓄，可使沙市水位不超过45m，不需启用荆江分洪区；遇千年一遇或1870年洪水，可控制枝城流量不超过80000m3／s，配合荆江地区的分洪区运用，可使沙市水位不超过45．OOm，从而保证荆江两岸的行洪安全；此外，根据研究，三峡工程建成后可减少分流人洞庭湖的水沙，减轻洞庭湖的淤积，延缓洞庭湖的调蓄寿命。(2)对城陵矶附近地区，一般年份基本上不分洪(各支流尾间除外)；遇1931年、1935年、1954年和1998年大洪水，可减少本地区

3、的分蓄洪量和土地淹没。三峡水库如按初步设计阶段拟定的对荆江补偿或对城陵矶补偿调度方式进行调度，遇1954年洪水城陵矶附近区分洪量可由320亿m3减少到280亿m3或218亿m3。(3)对武汉地区，由于长江上游洪水得到有效控制，可以避免荆江大堤溃决后洪水取捷径直趋武汉的威胁；三峡水库调蓄提高了对城陵矶附近区洪水控制的能力，配合丹江口水库和武汉市附近地区的分蓄洪区，避免武汉水位失控。三峡工程建成后，武汉以上控制洪水的能力除了原有的分蓄洪区容量外，增加了三峡水库的防洪库容221．5亿mj，将大大提高武汉防洪调度的灵活性，对武汉市防洪起到保障作用。由于长江中下游河道的安全泄量与长江洪水峰高量大的

4、矛盾十分突出，而三峡工程的防洪库容相对仍是不足的。三峡工程建成后，长江中下游局部地区的防洪形势仍然十分严峻，遇1954年型大洪水，中下游于流仍将维持较高水位，还需动用分蓄洪区蓄纳超额洪水。因此，长江中下游防洪仍然要依靠综合措施，防洪工程措施及非工程措施需进一步加强。另一方面，三峡工程建成以后，由于清水下泄，长江中下游河道发生冲淤调整，河段泄流能力及三口分流分沙等发生变化，对防洪形势会带来一定的影响，都还需进一步认真研究。2三峡工程建成后河道冲淤变化对防洪的影响2．1三峡工程建成后长江中下游河道冲淤变化三峡工程建成后，水库将拦截大量泥沙，坝下游将会发生冲刷。为预估三峡工程建成后长江中下游河

5、道冲淤变化，在三峡工程论证阶段和“七五”、“八五”、“九五”期间，各科研单位作了大量的研究，且取得了比较一致的结论。认为三峡水库蓄水运用后，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，河道将发生长时段长河段的冲刷，冲刷从上段向下段逐步发展，发展过程中，下段初期还可能发生淤积。长江科学院采用一维水沙数学模型对三峡工程建成后的长江中下游河道冲淤变化进行了模拟计算分析，结论是：由于宜昌至大通河床组成各异，各分河段在三峡水库运用后出现不同程度的冲淤变化，其中宜昌至松滋口河段，在三峡水库运用初期10年内悬移质强烈冲刷基本完成，最大冲刷量为o．98亿t，河床平均冲深约1．

6、0m：松滋口至太平口河段在20年末冲刷最大，冲刷量达1．93亿t，平均冲深约2．0m；太平口至藕池口河段在30年末冲刷量最大为5．18亿t，平均冲深约3．5m：藕池口至城陵矶河段在40年末冲刷量最大为16．94亿t，平均冲深5．0m多；城陵矶至武汉河段最大冲刷量为14．69亿t，出现在第50年末，河床平均冲深约2．5m：武汉至大通河段在70年末冲刷累计达6．3亿t，河床平均冲刷约0．5m。2．2河道冲淤变化对防洪的影响2．2．1长江中游主要站水位流量关系变化通过三峡水库运用后不同时期计算分析，长江中下游各主要控制站的水位～流量关系随着河床冲刷，过水断面扩大，各站相同流量情况下，水位呈下降

7、趋势。(1)沙市站：沙市站位于上荆江河段，是荆江河段的水文控制站。经计算，三峡工程运用后不同时期，沙市站同流量下水位下降值与1993年实测值相比有增大现象，且下降值小流量大于大流量。三峡工程运用后40年，当流量为5000m3／s时水位下降约2．0m，流量为50000m。／s时水位下降约08m。(2)螺山站：螺山站位于洞庭湖汇口的下游，在三峡水库运用最初10年内，由于荆江河段的大量冲刷，城陵矶以下河段呈淤积状态，螺山站高水时水位略有抬