三峡水库汛期沙峰排沙调度研究与初步实践.pdf

《三峡水库汛期沙峰排沙调度研究与初步实践.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第45卷第3期人民长江Vo1．45，No．32014年2月YangtzeRiverFeb．，2014文章编号：1001—4179(2014)03—0007—05三峡水库汛期沙峰排沙调度研究与初步实践董炳江，乔伟2，许全喜(1．长江水利委员会水文局长江水文技术研究中心，湖北武汉430010；2．长江科学院农田水利研究所，湖北武汉430010)摘要：三峡工程蓄水运用以来，入库来沙大幅减少，泥沙淤积大为减轻，且绝大部分泥沙淤积在库区常年死库容内，为水库排沙调度试验提供了有利条件。在分析三峡水库洪峰、沙峰传播特性的基础上，针对三峡入库洪峰、沙峰传播的时间差异性，提出了“洪峰到来时拦洪

2、削峰，沙峰临近时加大泄量排沙”的沙峰调度策略。依据所提出的调度模式，于2012，2013年汛期进行了沙峰排沙调度试验，获得了较好的效果，丰富了水库泥沙调度理论，为三峡水库正常运行期科学调度积累了宝贵经验。关键词：异步传播；洪峰调度；沙峰排沙调度；水库淤积；三峡工程中图法分类号：TV697文献标志码：A水库泥沙问题与水库寿命直接相关，如何有效控1三峡水库泥沙分析制水库淤积，长期保持有效库容，延长水库使用寿命，是水库调度中需要研究的重要课题之一。为长期维持1．1来水来沙特性水库库容，三峡水库采取了“蓄清排浑”的运用方式，三峡水库上游径流主要来自金沙江、岷江、沱江、即在汛期降低坝前

3、水位运用，将大量泥沙排向下游，减嘉陵江和乌江等河流，而悬移质泥沙主要来源于金沙少水库淤积，遇大洪水时采用调洪运用¨。江和嘉陵江。20世纪90年代以来，长江上游径流量在实际情况中，一方面由于三峡水库遭遇特大洪变化不大，但受水利工程拦沙、降雨时空分布变化、水水的几率比较小，使满足防洪运用的机率非常小，水库土保持、河道采砂等因素的综合影响，长江输沙量明显的防洪库容利用程度较低；另一方面，对于发生频率较减少(见表1)。特别是进人21世纪后，三峡上游来高的中小洪水，当中下游防汛形势紧张或航运方面需沙减小趋势仍在持续，与1990年前均值相比，2003—要改善通航条件时，迫切需要三峡水库对

4、中小洪水进2012年三峡入库输沙量减小更为明显，年均入库沙量行调度。中小洪水调度过程中，库区水位逐步抬由原设计值的4．80亿t减小至2．03亿t，减幅58％。高，水深加大，流速减缓，水流挟沙能力减小，大部分泥1．2水库泥沙淤积沙落淤在库区，如何减小中小洪水调度带来的泥沙淤积影响，是迫切需要研究的问题。由于三峡入库来沙量较初步设计值大幅减小，库三峡水库建成后，洪峰往往先于沙峰达到坝址，利区泥沙淤积大为减轻(见图1)。2003年6月至2012用洪峰和沙峰到达坝前的时间差，在准确预报洪水和年12月，三峡入库悬移质泥沙19．008亿t，出库(黄陵泥沙的基础上，采用“洪峰涨水面水库削峰

5、，落水面加庙站)悬移质泥沙4．640亿t，不考虑三峡库区区间来大泄量排沙”的排沙调度策略，进行泄洪排沙，能有效沙(下同)，水库淤积泥沙14．368亿t，年均淤积泥沙地提高水库排沙效率。约1．44亿t，仅为论证阶段(采用1961—1970系列资收稿日期：2013一l1一O2基金项目：国家重点基础研究发展“973”计划“长江中游通江湖泊江湖关系演变过程与机制”(2012CB417001)；水沙科学与水利水电工程清华大学国家重点实验室资助项目(2013一ky一1)作者简介：董炳江，男，高级工程师，博士，主要从事水文泥沙、河道演变及河流数值模拟研究工作。E—mail：dongbj@c

6、jh．com．Cn8人民长江料论证)的39％，水库排沙比为24．4％。表2三峡水库进出库泥沙与水库淤积量表1三峡水库建成后上游主要水文站径流量和输沙量与其多年均值E较眦姗似姗蚴金沙江向家坝姗蚴岷江高场沱江富顺御m蚴姗姗长江朱沱—】60嘉陵江北碚_㈣㈣删l55长江寸滩150乌江武隆姗m蚴姗＼145三峡人库朱沱+北碚+武隆搞注：①朱沱站1990年前水沙统计年份为1956～1990年(缺1967—197014O姗m砌姗／／年)外，其余统计值为三峡初步设计值；②北碚站于2007年下迁7t35km，集水面积增加594km；屏山站2012年下迁24km至向家坝站。／．1．⋯I．．：130

7、③经重新核算，自2006年起，向家坝站(屏山站)集水面积由原来q6＼丑袅圭『*善量量量善鸯量氮磊磊的485099km更改为458592km；④李家湾站2001年上迁约7．5蚯蚰踮∞∞∞0盯l刮km至富顺。图2水库排沙比与汛期坝前平均水位统计2汛期中小洪水调度对库区泥沙淤积的影响三峡水库中小洪水调度是一种汛期酌情启用的机动性调度，是在大洪水来临之前迅速将水库水位预泄至145m，由防汛部门根据防洪形势、实际来水以及预测预报情况进行机动控制，其目的是拦截洪水减轻三峡下游的防汛、航运压力，同时抬高水库水位发挥兴