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1、長(zhǎng)江三峽工程圍堰蓄水期泥沙問(wèn)題淺析戴定忠范昭2007年9月目錄一、簡(jiǎn)述二、論證階段主要研究的泥沙問(wèn)題三、從圍堰蓄水三年來(lái)的泥沙原型觀測(cè)資料看三峽工程的泥沙問(wèn)題四、結(jié)語(yǔ)簡(jiǎn)述三峽工程于1993年開(kāi)工，1997年大江截流。2003年6月三期圍堰開(kāi)始擋水，工程進(jìn)入圍堰蓄水期。同年6月船閘開(kāi)始試通航，7月首臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。2006年6月三期上游圍堰拆除，三峽工程大壩全線擋水。簡(jiǎn)述在2003-2006年間，三峽工程除抓緊第三期施工和進(jìn)行樞紐試運(yùn)行外，還開(kāi)展了大量原型觀測(cè)工作，監(jiān)測(cè)建筑物的安全性和水庫(kù)的環(huán)境影響。其中，工作量最大的一項(xiàng)是泥沙原型觀測(cè)。
2、二.論證階段主要研究的泥沙問(wèn)題二.論證階段主要研究的泥沙問(wèn)題2.1如何長(zhǎng)期保持三峽工程的有效庫(kù)容根據(jù)三門(mén)峽水庫(kù)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，三峽水庫(kù)采用了“蓄清排渾”的運(yùn)用方式，水庫(kù)在汛期維持低水位，使泥沙可以順利排出庫(kù)外；在非汛期水庫(kù)蓄水興利。三峽水庫(kù)“蓄清排渾”示意圖三峽水庫(kù)防洪庫(kù)容和調(diào)節(jié)庫(kù)容示意圖二.論證階段主要研究的泥沙問(wèn)題按照數(shù)學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果，在水庫(kù)運(yùn)用100年后，在汛期限制水位145m和正常蓄水位175m之間的防洪庫(kù)容可以保持86%(靜態(tài)）；175m和枯水期限制水位之間的庫(kù)容可以保持92%（靜態(tài)）。因此，三峽工程的大部分有效庫(kù)容是可以長(zhǎng)期
3、保存的。2.2三峽水庫(kù)泥沙淤積后可能產(chǎn)生的淹沒(méi)問(wèn)題采用數(shù)學(xué)模型計(jì)算了水庫(kù)淤積100年后，遭遇百年一遇洪水時(shí)的庫(kù)區(qū)回水曲線，求得重慶朝天門(mén)地區(qū)的洪水位為199m。但考慮到水庫(kù)蓄水和淤積后糙率的不確定性，三峽工程泥沙專(zhuān)家組提出增加1-3m的安全裕量，以決定重慶市區(qū)的防洪范圍。對(duì)于農(nóng)業(yè)地區(qū)，土地按5年一遇回水線征用，居民則按20年一遇回水線遷移。2.3變動(dòng)回水區(qū)的航道，港區(qū)泥沙淤積問(wèn)題三峽水庫(kù)蓄水后，常年回水區(qū)的灘險(xiǎn)均被淹沒(méi)，除青巖子，金川磧主航道由右槽倒向左槽，需要在新航槽中清除礁石外，其他灘險(xiǎn)均可得到明顯改善。變動(dòng)回水區(qū)汛期產(chǎn)生淤積，汛后
4、因水庫(kù)蓄水，減少?zèng)_刷在翌年消落期有短期航深不足現(xiàn)象，需要進(jìn)行航道疏浚和整治工作。重慶主城區(qū)港口碼頭前沿，在豐沙年泥沙淤積增加，可能影響貨運(yùn)碼頭正常作業(yè)，三峽工程泥沙專(zhuān)家組認(rèn)為：“可以通過(guò)優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度，結(jié)合港口改造，整治和疏浚措施，加以解決?！?.4壩區(qū)的泥沙淤積問(wèn)題三峽水利樞紐工程包括擋水大壩、泄洪閘、電廠、船閘、升船機(jī)等，因此設(shè)置了規(guī)模巨大的壩區(qū)實(shí)體模型，研究不同階段壩區(qū)泥沙淤積對(duì)河流形態(tài)和各項(xiàng)建筑物的影響，從而為樞紐總體布置提供了科學(xué)依據(jù)。永久船閘上引航道全包隔流堤全包隔流堤150mL=2.6KM2.5三峽水庫(kù)運(yùn)用對(duì)下游河床演變的影
5、響三峽工程建成蓄水后，下游水流含沙量減少，將引起下游河道長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離的沖刷下切。依靠數(shù)學(xué)模型，預(yù)報(bào)了三峽工程運(yùn)行后下游河道沖刷發(fā)展過(guò)程，同流量水位變化以及對(duì)防洪、航運(yùn)、供水的影響。提出了需要控制宜昌水位，整治蘆家河卵石淺灘以及對(duì)荊江和城陵磯以下河道河勢(shì)控制和堤防安全建設(shè)的課題。三、從圍堰蓄水三年來(lái)的泥沙 原型觀測(cè)資料看三峽工程的 泥沙問(wèn)題在工程論證與設(shè)計(jì)中，對(duì)泥沙問(wèn)題開(kāi)展過(guò)大量研究工作，做出了相關(guān)的預(yù)測(cè)，并對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題提出了相應(yīng)的對(duì)策。由于問(wèn)題的復(fù)雜性與當(dāng)前泥沙研究的水平，這些研究成果尚屬初步的、預(yù)估性的。工程運(yùn)行后，泥沙問(wèn)題的實(shí)
6、際狀況如何？研究的結(jié)論是否符合實(shí)際？是否定性準(zhǔn)確、定量合理，并留有安全余度？有無(wú)出現(xiàn)未曾預(yù)料的重大問(wèn)題或存在新問(wèn)題的苗頭？提出的對(duì)策是否有效？研究的手段和方法是否可靠或需要進(jìn)行哪方面的修正和改進(jìn)？……所有這些問(wèn)題只有通過(guò)工程的運(yùn)行實(shí)踐和原型觀測(cè)才能正確回答。三、從圍堰蓄水以來(lái)的泥沙原型觀測(cè)資料看三峽工程的泥沙問(wèn)題三峽工程于2003年6月開(kāi)始蓄水發(fā)電，汛期按135m運(yùn)行，枯季按139m水位運(yùn)行，工程進(jìn)入圍堰發(fā)電期。2006年汛后實(shí)施二期蓄水，9月20日22時(shí)至10月27日8時(shí)，三峽水庫(kù)蓄水至155.36m水位，水庫(kù)防洪庫(kù)容達(dá)到110.0億
7、m3。三、從圍堰蓄水以來(lái)的泥沙原型觀測(cè)資料看三峽工程的泥沙問(wèn)題在三峽工程135-139m蓄水運(yùn)用階段，入庫(kù)流量30000m3/s時(shí)回水末端距大壩460km（蓄水位135m），入庫(kù)流量4850m3/s時(shí)回水末端距大壩510km（清溪場(chǎng)站上游約40km，蓄水位為139m）。156m蓄水后，入庫(kù)流量4140m3/s時(shí)回水末端距大壩約584km（魚(yú)嘴～銅鑼?shí){段，位于寸灘站下游約13km）。（見(jiàn)表1）表1135-139m蓄水期回水末端變化表壩前水位（m）入庫(kù)流量（m3/s）回水末端距大壩（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魚(yú)咀~銅鑼?shí){段位于寸灘站下游越10km至2005年底，左岸電站已裝機(jī)14臺(tái)，裝機(jī)容量980萬(wàn)千瓦。累計(jì)發(fā)電968.5億千瓦時(shí)，緩解了華中、華東
