消落期三峡水库库尾泥沙冲淤特性研究.pdf

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1、泥沙研究2015年6月JournalofSedimentResearch第3期文章编号：0468．155X(2015)03-0015-06消落期三峡水库库尾泥沙冲淤特性研究袁晶，许全喜，董炳江，朱玲玲(长江水利委员会水文局，湖北武汉430010)摘要：铜锣峡至涪陵河段位于三峡水库库尾，长约110km，以该河段为研究对象，在深入研究河段内泥沙冲淤规律的基础上，分析了其冲淤变化的主要影响因素，结果表明，消落期该河段的泥沙冲淤变化主要受消落前期泥沙冲淤量、入库水沙条件、三峡水库坝前水位及其消落速率等因素影响，其规律十分复杂；研究提出了三峡水库库尾河段复杂因素影响(包

2、括床沙组成、水沙条件、三峡水库运行调度方式等)的走沙条件，为三峡水库的泥沙调度提供了必要的参考数据和技术支持。关键词：三峡水库；变动回水区；泥沙冲淤特性；消落期；走沙条件中图分类号：TV145．1文献标识码：ADOI：10．16239／j．cnki．0468—155x．2015．03．003长江三峡水库是世界罕见的大型多目标水利工程，具有防洪、发电、航运、供水和旅游等巨大的综合效益。如何减少水库泥沙淤积，特别是减少或减缓库尾泥沙淤积，减小其对航道、港口、码头等方面的负面影响，延长水库使用寿命，是今后相当长一段时期内三峡水库科学调度所面临的关键技术问题之一。针对

3、三峡库尾河段泥沙冲淤的问题，在三峡水库蓄水运用以前，国内多家研究机构曾从河床演变理论分析、数学模型计算、实体模型试验等不同角度，对变动回水区、重庆主城区河段等重点部位的冲淤变化开展过预测性的研究¨，得到了一些初步的认识。近几年来，关于该问题的研究也很多，如李伯海对建库后三峡变动回水区河段的演变规律及其影响因素进行了分析；刘德春等采用实测资料对三峡水库围堰发电期土脑子河段的冲淤条件进行了研究；李义天等在分析上游建库对三峡水库枯水期保证水位回水末端影响的基础上，对比分析了三峡蓄水后上游无库和上游建库情况下重庆河段的淤积发展、分布及其对航道的影响；何艳军等依据三峡蓄

4、水后变动回水区的实测资料，初步分析了三峡水库175m正常蓄水条件下变动回水区输沙过程及该河段冲淤特性，总结了水沙条件变化和河段冲淤规律；左利钦等采用二维水沙数学模型对水沙调节后三峡工程变动回水区洛碛一王家滩河段演变趋势进行了研究。2013年三峡水库试验性蓄水进入第五年，由于三峡水库采用蓄清排浑的调度运行方式，库区部分河段尤其是库尾河段在洪水期淤积的泥沙，力求在水库消落期尽可能得到冲刷，以免泥沙出现累积性淤积¨。本文在总结三峡水库蓄水以来库尾铜锣峡至涪陵河段冲淤特性的基础上，对该河段冲淤变化的主要影响因素进行了分析，研究提出了消落期该河段的走沙条件，为三峡水库的

5、泥沙调度提供必要的参考数据和技术支持。收稿日期：2o13—08—12基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2012CB417001)；国家自然科学基金项目(51479146)；水利部公益性行业科研专项(201401011，201401021)作者简介：袁晶(1979一)，女，湖北潜江人，高级工程师，博士，主要从事水文泥沙、河床演变等方面研究。E—mail：13471654@qq．cornl51消落期三峡水库库尾河段泥沙冲淤特性1．1河道概况H／旧捌铜锣峡至涪陵河段全长约1lOkm(图1)，位于三峡水库变动回水区内。长江在该段自西而东，∞依∞次∞∞如

6、∞如∞m00OOOO0横切数个背斜山脉，形成铜锣峡、明月峡、黄草峡和剪刀峡等著名峡谷。当经过向斜谷地则河谷宽广，因此本河段峡谷和宽谷交替出现，江面宽窄悬殊，最大处可达1500m，如北拱镇附近河段；最窄处仅200余m，例如黄草峡河段。长寿区镇草峡李渡区黄旗场一乌盘柚图1三峡水库库尾铜锣峡至涪陵河段Fig．1ThereachfromTongluoxiatoFulingintheThreeGorgesReservoir图2为三峡水库蓄水后入库流量为50000m。／s时不同坝前水位对应的库尾铜锣峡至涪陵河段水面宽和过水面积变化。三峡水库铜锣峡至涪陵河段受河道地形约束，

7、库面平面形态宽窄相间，除北拱镇、金川碛等宽谷段外，大部分库段库面宽度不超过1O00m。在不同蓄水阶段，随着蓄水位的上升，库面宽度相应增加，过水面积明显变大，但仍保持了宽窄相问的河道特性。20001500篱100O簧5oOO545510距坝里程／km5455275lO距坝里程／km图2不同坝前水位条件下铜锣峡至涪陵河段水面宽和过水面积沿程变化对比Fig．2ThewidthofwatersurfaceanddischargeareaalongthereachfromTongluoxiatoFulingwithdifferentwaterlevelinfrontof

8、thedam1．2河道冲淤特性2003