范昭-长江三峡工程围堰蓄水期泥沙问题浅析

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1、长江三峡工程围堰蓄水期泥沙问题浅析戴定忠范昭2007年9月目录一、简述二、论证阶段主要研究的泥沙问题三、从围堰蓄水三年来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题四、结语简述三峡工程于1993年开工，1997年大江截流。2003年6月三期围堰开始挡水，工程进入围堰蓄水期。同年6月船闸开始试通航，7月首台机组并网发电。2006年6月三期上游围堰拆除，三峡工程大坝全线挡水。简述在2003-2006年间，三峡工程除抓紧第三期施工和进行枢纽试运行外，还开展了大量原型观测工作，监测建筑物的安全性和水库的环境影响。其中，工作量最大的一项是泥沙原型观测。

2、二.论证阶段主要研究的泥沙问题二.论证阶段主要研究的泥沙问题2.1如何长期保持三峡工程的有效库容根据三门峡水库的经验和教训，三峡水库采用了“蓄清排浑”的运用方式，水库在汛期维持低水位，使泥沙可以顺利排出库外；在非汛期水库蓄水兴利。三峡水库“蓄清排浑”示意图三峡水库防洪库容和调节库容示意图二.论证阶段主要研究的泥沙问题按照数学模型的计算结果，在水库运用100年后，在汛期限制水位145m和正常蓄水位175m之间的防洪库容可以保持86%(静态）；175m和枯水期限制水位之间的库容可以保持92%（静态）。因此，三峡工程的大部分有效库容是可以长期

3、保存的。2.2三峡水库泥沙淤积后可能产生的淹没问题采用数学模型计算了水库淤积100年后，遭遇百年一遇洪水时的库区回水曲线，求得重庆朝天门地区的洪水位为199m。但考虑到水库蓄水和淤积后糙率的不确定性，三峡工程泥沙专家组提出增加1-3m的安全裕量，以决定重庆市区的防洪范围。对于农业地区，土地按5年一遇回水线征用，居民则按20年一遇回水线迁移。2.3变动回水区的航道，港区泥沙淤积问题三峡水库蓄水后，常年回水区的滩险均被淹没，除青岩子，金川碛主航道由右槽倒向左槽，需要在新航槽中清除礁石外，其他滩险均可得到明显改善。变动回水区汛期产生淤积，汛后

4、因水库蓄水，减少冲刷在翌年消落期有短期航深不足现象，需要进行航道疏浚和整治工作。重庆主城区港口码头前沿，在丰沙年泥沙淤积增加，可能影响货运码头正常作业，三峡工程泥沙专家组认为：“可以通过优化水库调度，结合港口改造，整治和疏浚措施，加以解决。”2.4坝区的泥沙淤积问题三峡水利枢纽工程包括挡水大坝、泄洪闸、电厂、船闸、升船机等，因此设置了规模巨大的坝区实体模型，研究不同阶段坝区泥沙淤积对河流形态和各项建筑物的影响，从而为枢纽总体布置提供了科学依据。永久船闸上引航道全包隔流堤全包隔流堤150mL=2.6KM2.5三峡水库运用对下游河床演变的影

5、响三峡工程建成蓄水后，下游水流含沙量减少，将引起下游河道长时间、长距离的冲刷下切。依靠数学模型，预报了三峡工程运行后下游河道冲刷发展过程，同流量水位变化以及对防洪、航运、供水的影响。提出了需要控制宜昌水位，整治芦家河卵石浅滩以及对荆江和城陵矶以下河道河势控制和堤防安全建设的课题。三、从围堰蓄水三年来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题在工程论证与设计中，对泥沙问题开展过大量研究工作，做出了相关的预测，并对可能出现的问题提出了相应的对策。由于问题的复杂性与当前泥沙研究的水平，这些研究成果尚属初步的、预估性的。工程运行后，泥沙问题的实

6、际状况如何？研究的结论是否符合实际？是否定性准确、定量合理，并留有安全余度？有无出现未曾预料的重大问题或存在新问题的苗头？提出的对策是否有效？研究的手段和方法是否可靠或需要进行哪方面的修正和改进？……所有这些问题只有通过工程的运行实践和原型观测才能正确回答。三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题三峡工程于2003年6月开始蓄水发电，汛期按135m运行，枯季按139m水位运行，工程进入围堰发电期。2006年汛后实施二期蓄水，9月20日22时至10月27日8时，三峡水库蓄水至155.36m水位，水库防洪库容达到110.0亿

7、m3。三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题在三峡工程135-139m蓄水运用阶段，入库流量30000m3/s时回水末端距大坝460km（蓄水位135m），入库流量4850m3/s时回水末端距大坝510km（清溪场站上游约40km，蓄水位为139m）。156m蓄水后，入库流量4140m3/s时回水末端距大坝约584km（鱼嘴～铜锣峡段，位于寸滩站下游约13km）。（见表1）表1135-139m蓄水期回水末端变化表坝前水位（m）入库流量（m3/s）回水末端距大坝（km）末端地理位置13530000460清溪坊水文站下越0

8、km1394850510清溪坊站上越40km1564140584鱼咀~铜锣峡段位于寸滩站下游越10km至2005年底，左岸电站已装机14台，装机容量980万千瓦。累计发电968.5亿千瓦时，缓解了华中、华东