三峡水库蓄水后荆江三口分流比估算

笔者根据近50年来的实测资料,分析了三口分流比变化的原因．在1955-1990年期间三口分流比递减,主要原因是荆江河段水位下降以及三口口门淤积;而在1990-2004年期间三口分流比基本变化不大,主要原因是荆江河段水位以及三口口门冲淤均变化不大、三峡蓄水以后,长江干流含沙量将会大幅度减少,笔者结合三峡蓄水以来的实测数据预测了蓄水20年后荆江河段的水位变化．在此基础上,计算了三口口门冲刷深度以及分流比的变化．结果表明,荆江河段中、高水位下降幅度有限,三口口门河床高程下降幅度较大,因而三口分流比将不会减少．     

松滋口口门分流分沙比变化特性

根据三峡工程运用前后的实测水文资料,分析了松滋口分流分沙的年际、年内变化规律及其成因,并研究了三峡工程蓄水以来松滋口分沙比递增的缘由.研究表明,影响松滋口分流分沙最直接的两个因素是口门附近水位和口门高程;三峡工程运用后松滋口年内分流和分沙量更集中在6—9月,10月的分流分沙量均明显减少,但年分流比的变化不大,松滋口口门河道冲刷引起该口门分沙比递增;并预计未来一段时间内松滋口分流比将变化不大,如扣除口门河道冲刷的影响,则分沙比仍将变化不大.     

三峡成库后重庆段运行水位流场模拟

基于圣维南方程组,采用隐式差分格式求解,建立了一维流场模型,计算了三峡库区重庆段,从寸滩断面到市域出口共500余km长江干流江段整体水流特征．对三峡成库后2个典型蓄水位条件下重庆段水流状态进行了模拟预测．预测结果表明：三峡水库蓄水后,坝前156m水位条件下,回水区水面宽度是建库前的3倍左右,断面平均流速仅为建库前的1／3左右;坝前175m水位条件下,回水区水面宽度是建库前的3．5倍左右,断面平均流速仅为建库前的1／4左右．模拟结果反映了建库前后长江干流一维流场的变化特点．它为分析三峡水库在不同水位运行时对重庆段水流状态及生态环境的影响范围及程度提供了参考．     

三峡蓄水后城陵矶水位变化初步研究

近50年实测水沙资料分析表明,城陵矶水位变化取决于螺山-汉口河段冲淤量．三峡蓄水后,螺山-汉口河段冲淤量又取决于宜昌下泄和宜昌-城陵矶河段冲起的粗沙量（d〉0．085mm）及汉口（扣除汉江）粗沙输沙量．通过估算三峡蓄水后宜昌-城陵矶河段粗沙冲刷量和汉口（扣除汉江）粗沙输沙量,表明螺山-汉口河段最大冲刷约9．5×10^8t,螺山流量为10000-60000m^3／s时,城陵矶水位下降约1．26-0.32m,并且随着螺山流量的增大,城陵矶水位下降幅度减小．     

三峡建库后下荆江连续急弯河段冲淤时空分布及其影响因素

利用熊家洲-城陵矶河段2002～2018年5个年份的实测地形、监利站水沙数据分4个时段研究了下荆江连续急弯河段整体冲淤特征、弯道段与顺直过渡段等不同区域冲淤变化时空差异及其影响因素.结果表明：三峡建库后熊家洲-城陵矶河段年均冲刷厚度0.1m/a, 2002～2006年为滩冲槽淤,2006～2013年为滩淤槽冲,2013年以来为滩槽均冲.从空间变化看,八姓洲西侧顺直过渡段冲刷最大,为0.21m/a.顺直过渡段年均冲刷厚度大于弯道段,且弯道段及顺直过渡段冲刷强度均沿程减弱.来沙量减小和年内流量过程变化是冲淤时间差异的主因,流量过程变化的作用在2013年后增强.河道初始滩槽格局是冲淤空间差异性的关键因素,八姓洲西侧顺直过渡段较长且断面宽深比较大为深泓线摆动提供了较充足空间,而七弓岭、观音洲等弯道和江湖汇流区出口段深槽的长期稳定存在有助于归顺上游河段主流变化.研究成果将加深对冲刷条件下天然连续急弯河道演变规律的认识,为下荆江尾闾段河势控制以及保障防洪、通航安全提供科学依据.     

潮控型分汊河口分流过程探讨 ——以长江北支口为例

长江北支口是典型的潮控型分汊河口,其水动力及其汊道分流过程是影响潮控河口物质输运和地貌演变的主要因素.本文基于2018年春季在北支口各汊道的坐底三脚架资料与断面走航资料,计算各汊道的优势流.结果发现:大潮时,北支三条港与顾圆沙南水道均呈现涨潮优势,水流净向陆输运;顾圆沙北水道则呈现落潮优势,水流净输运方向指向口外.同时,结合FVCOM高分辨率数值模拟,对北支口分流过程进行模拟.结果表明,由于顾圆沙南水道近海口断面面积远大于北水道,且方位与涨潮时潮波传播方向一致,大部分外海潮波经过顾圆沙南水道上溯,涨潮量在南北水道空间上分配的差异性极大;同时,一部分经顾圆沙南水道上溯的潮波会越滩至北水道,与上游径流汇合后,共同经顾圆沙北水道下泄,北水道的落潮量增加,落潮量在空间上分配的差异性减小.当大潮时,顾圆沙北水道的涨落潮分流比为29.7%、47.2%;小潮时,顾圆沙北水道的涨落潮分流比为41.6%、43.1%.北支口余流基本态势为南水道进、北水道出.这些指标及分流特征可为河口的物质输运、地貌演变及各汊道的发育、维持和衰亡过程的预测提供关键的指示参数.     

再论三峡成库后旅游的新形象和新发展

三峡成库后，有必要对新三峡和新三峡旅游的形象进行重新定位，即新三峡应该是大三峡，新三峡旅游应该是大旅游。同时应将市场原则和政府主导原则相结合，以新思路进行投融资，用经营产业的方式来经营三峡。     

长江小黄洲演变对下游汊道分流特性的影响

在长江小黄洲汊道水流特性和河床演变特点分析的基础上,结合二维水流数学模型计算成果进行小黄洲演变对下游新济洲汊道段影响研究。结果表明:小黄洲汊道的演变对下游新济洲汊道段的水流特性有明显影响,在现状河道条件下,若小黄洲左汊衰退,可导致新生洲、新济洲左汊衰退,新潜洲左汊发展;若小黄洲左汊进一步发展,可导致新生洲、新济洲左汊发展,但对新潜洲左汊影响较小。     

三峡建坝后长江宜昌—汉口河段水沙与河床的应变

通过三峡建坝前后1950—2013年的水文、泥沙与2003年和2011年的实测河床底形资料对比,试图讨论长江中游宜昌—汉口河段水沙及河床地形等应变量对三峡建坝的响应,为人们理解河流水沙及河床冲淤对超大型水库应变的幅度提供具体案例.三峡建坝后,宜昌站和汉口站年均流量由建坝前的13 850 m3/s和22 650 m3/s(1950—2002)减少到建坝后的12 450m3/s和21 000 m3/s(2003—2013),分别减少10.1%和7.2%;年均输沙量由5.56亿t和4.02亿t(1950—2002)锐减至0.6亿t和1.5亿t(2003—2013),分别减少89.5%和62.2%;年均悬沙中值粒径则由35μm(1950—2002)和25μm(1955—1975)减少至4μm和15μm(2003—2010).同时,水流挟沙不饱和能力的增加,引起了河床的沿程冲刷及泥沙粗化,宜枝河段、荆江河段和城汉河段深泓处分别平均冲刷了3.7 m、1.5 m和0.4 m,在主槽刷深的同时,河道浅滩有不同程度的萎缩.三峡建坝已导致中游水沙及冲淤条件发生了巨大改变.     

近年来长江口水体主离子的变化特征及影响因素分析

通过对2004-2008年长江口徐六泾江水样品中主要离子(Ca2+,Mg2+,Na+,K+,HCO32-,SO42-,Cl-,NO3-和SiO32-)含量的月观测,以及对2008年9月长江下游调查,研究发现,长江河口水体主要离子浓度与径流呈现很好负相关关系,季节变化明显,但主离子浓度季节差异小于径流量的季节差异.河口水体中K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Cl-,SO42-,NO3-,总硬度/总碱度有上升趋势,尤其以SO42-和总硬度/总碱度的上升趋势显著,SiO32-,HCO3-则表现出下降趋势.引起近年来长江口水体主离子浓度变化的影响因素为工业排放、环境酸化、循环盐和三峡蓄水等.     

三峡工程与长江中游湿地保护

三峡工程规模宏大，举世瞩目，具有巨大的防洪、发电、航运等综合效益，是开发治理长江的骨干工程．湿地是“地球之肾”，是地球上重要的生命支持系统之一；是陆地天然蓄水库，在抵御洪水、削减径流、蓄洪防旱、降减污染、调节气候诸多方面有着其他生态系统不可替代的作用．长江流域湿地主要集中在中游平原湖区，三峡建库后可调蓄长江上游洪水，调控中游下泄流量及水文情势，有利于中游平原湖区防汛抗旱、防涝排渍工作，促进湿地保护，防止土壤潜育化与沼泽化．三峡工程已于1993年开工，2003年6月水库蓄水，船闸通航，7月第一批机组发电；目前已进入三期工程施工，2009年全部工程竣工投产．三峡工程建设将促进我国能源和经济建设，有利于长江中游湿地保护，是对长江流域最大的生态与环境保护．     

三峡水库出库流量变化对洞庭湖定居性鱼类产卵生境的影响

为分析三峡水库消落期不同出库流量与洞庭湖定居性鱼类产卵生境加权可利用面积之间的关系,选取水深和流速作为定居性鱼类产卵生境的关键影响因子,建立生境适宜性曲线,基于物理栖息地模型定量评估鱼类产卵生境适宜性的空间变化特征,并量化鱼类产卵所需的适宜生态流量。结果表明：三峡水库消落期增加出库流量对洞庭湖的水位及流速有一定的提升作用,对东洞庭湖的影响明显,对南洞庭湖和西洞庭湖的影响较小;随着三峡水库出库流量的增加,湖区定居性鱼类产卵生境的加权可利用面积呈现先增大再减小的趋势,不同湖区的加权可利用面积变化趋势及对三峡水库出库流量的响应情况具有显著差异,东洞庭湖定居性鱼类产卵生境的加权可利用面积呈现逐渐上升的趋势,南洞庭湖加权可利用面积总体增长幅度不大,呈现双峰曲线,西洞庭湖加权可利用面积呈现先增大后减小的趋势;定居性鱼类产卵生境的适宜生态流量范围为18 500～24 500 m³/s,最适宜生态流量为22 500 m³/s。     

三峡建坝前后洞庭湖的淤积

对目前常用的一些水库壅水排沙关系模式作了对比研究分析,确定了其中理论性较好又能符合实际的模式,对其做了较大的改进,使其理论上更为合理和完善。在此基础上,建立了适用洞庭湖的淤积计算模式,验证计算了数十年间洞庭湖的淤积发展情况,计算结果与实测数据符合很好。应用该模式,预估了三峡建坝后洞庭湖的淤积发展。三峡建坝后洞庭湖淤积大大减缓。     

长江三峡库区水渗漏引起的地下水污染问题讨论

为明确三峡库区渗漏水对长江下游地区的影响,根据长江径流量的时空分布变化、三峡库区的地质构造、区域水量平衡等,分析长江下游地区地下水的污染源头。结果表明:三峡库区存在深部断裂和暗河系统,库区渗漏水可能通过深部循环通道向长江下游和流域外排泄;长江下游的地下水污染源头不仅包括源区污染、采矿业污染、农业污染、城市生活和工业固废污染,还包括通过深部循环通道的上游污水排泄;上游的水源保护对下游的地下水污染治理至关重要。     

三峡枢纽水库运行调度

三峡枢纽自2003年初步蓄水以来,工程建设进度、库区移民安置、地质灾害治理等较初步设计有所提前,泥沙淤积情况明显好于预期,三峡枢纽提前实现了分期蓄水目标。同时,随着运行条件的变化,三峡水库在汛限水位浮动、中小洪水调度、提前蓄水等方面进行了优化调度尝试,取得了较好的防洪、抗旱、航运、供水、生态等综合效益。尤其是2010年,汛期三峡水库实施了中小洪水调度,拦蓄洪量达到266亿m3,洪水资源利用充分;汛末采取了蓄水与汛期防洪运用相结合的方式,进一步利用汛末洪水资源,首次实现了175 m蓄水目标,枢纽开始全面发挥正常运行期的综合效益。     

三峡工程蓄水前后城陵矶至武汉河段水沙输移特性分析

根据三峡工程蓄水前后水沙资料，对洞庭湖出流至长江干流武汉河段水沙输移特性进行了分析．结果表明，洞庭湖出流城陵矶站含沙量和输沙量自建站以来呈单向减小趋势，螺山站含沙量和输沙量在荆江裁弯至葛洲坝工程蓄水以前加大，葛洲坝工程蓄水后螺山、汉口两站输沙量减小22％左右．三峡工程蓄水后2003年6月至2005年12月期间，本河段螺山、汉口站流量小于25000m^3／s时，同流量下含沙量略有减小，流量较大时变化不大；悬移质泥沙颗粒变粗，输出比加大，且粗颗粒泥沙输出比增加相对明显．     

三峡工程蓄水后荆江沙质河段河床演变及对航道的影响

分析了三峡工程蓄水以来荆江沙质河段不同类型河床的演变特性,预测计算了水库下游河床冲刷过程,进而探讨了河床演变趋势及其对航道的影响.资料分析表明,蓄水初期,上荆江深泓下切明显,但分汊放宽段航深不足问题突出;下荆江深泓冲淤相间,长顺直(微弯)河段的深槽过渡段下移,弯道进口处水流较分散,致使航槽不稳定.基于数学模型计算结果预测,蓄水5—10年,太平口—藕池口河段发生强烈冲刷,分汊放宽段中枯水河槽更宽浅,致使航道条件恶化,而且,支汊发展会影响主汊的通航条件;藕池口以下处于冲刷初期,过渡段浅滩碍航与否主要与退水过程有关,但弯道发展将使航槽位置发生变动.蓄水15—20年,藕池口以上冲刷基本完成,上荆江微弯分汊河型趋于稳定;藕池口以下发生强烈冲刷,过渡段浅滩高程降低,有利于航深的增加,弯道可能出现局部撇弯,致使航槽移位.