长江上游梯级水库泥沙输移与泥沙调度研究

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长江上游卵石输移运动规律研究及数值模拟

长江上游卵石输移运动规律研究及数值模拟XIAO Yi;LI Wen-jie;YANG Sheng-fa;LI Pei-lin【摘要】基于长江上游东溪口卵石滩段的物理模型,开展了典型系列年卵石输移特征的试验.根据不同水动力条件下卵石输移的实测数据,从动力机理出发确定砾石输移速度.以此为基础,改进了二维数值模型,并将其应用于东溪口河段卵石输移过程模拟.将计算的卵石输沙分布及泥沙冲淤过程与实测值进行对比,卵石走沙轨迹与河道内走沙基本吻合,模拟泥沙冲淤变化与该河段实测分布一致.说明改进后的平面二维卵石推移质运动模型能较为真实地反映河道内卵石输移特性,可为解决长江上游卵石河段泥沙问题与航道整治工程提供理论与数据支撑.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】8页(P93-100)【关键词】卵石运动;输移带速度;数值模拟;长江上游【作者】XIAO Yi;LI Wen-jie;YANG Sheng-fa;LI Pei-lin【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】TV145;U616卵石推移质输沙特性研究一直是河流泥沙研究的重要课题,是解决河床演变、水库淤积、河流泥沙数学模拟的基础[1]。

山区河流中卵砾石输移具有一般沙质推移质不同的输移特性，其输沙与水流强度、来沙特性和床沙组成之间形成相互反馈、错综复杂的关系，使其输沙分布更为复杂[2]。

曹叔尤等学者[3-6]发现山区河道形态及河床滩槽构成对断面卵石输移分布有显著影响，其输沙过程具有明显带状特征。

目前，由于仍不能精确测量底流流态-底沙运动响应的物理特性，山区河道推移质输移运动机理研究成果仍未明显进展。

长江上游属于典型的山区河流，随着梯级水库的建设和运用，来水来沙的变化导致原有稳定河床结构失稳，卵石滩群联动塑造演变加剧，对下游航道通航条件、冲淤变化以及相应整治措施等影响尤为显著。

本文通过长江上游典型卵石滩段(东溪口)物理模型，进行了卵石推移质输沙带运动试验，分析不同水动力条件下的卵石推移质输移带运动速度观测资料，从动力机制层面获得卵石运动速度公式，并进一步完善了平面二维水沙数值模型的推移质运动模块，基于东溪口水道的实测资料对改进后的二维数值模型进行模拟，通过对卵石输移特性(运动轨迹﹑运动强度以及冲淤过程)的对比，说明该模型具有计算长江上游河段卵石运动过程的能力，可为长江上游的航道工程泥沙问题的解决提供技术支持。

梯级水库群短期优化调度研究的开题报告

梯级水库群短期优化调度研究的开题报告一、研究背景近年来，随着水资源紧缺和经济社会持续发展的要求，水库调度越来越重要。

而梯级水库群作为一种常见水利工程形式，存在调度效率低、泄洪难度大等问题。

因此，对于梯级水库群的优化调度进行研究，可以提高水资源利用效率和水能利用率，实现水资源精细管理和优化配置。

本文旨在对梯级水库群短期优化调度进行研究，为实现水资源可持续利用提供一定理论和实践指导。

二、研究内容和目标本文拟从梯级水库群调度的基本原理和技术手段、梯级水库群调度的现状和问题、梯级水库群短期优化调度方法等方面入手，结合实际的水库调度数据和现状，建立数学模型，采用数学优化方法，系统研究梯级水库群的短期优化调度策略，以提高水资源利用效率和水能利用率为目标。

具体研究内容如下：1. 梳理梯级水库群的调度基本原理和技术手段。

主要包括梯级水库群调度的目标、原则、指标体系和基本方法，深入理解梯级水库群的工作原理，为后续研究打下基础。

2. 分析梯级水库群调度的现状和问题。

通过对已有文献和资料的分析，深入探讨梯级水库群调度现状和问题，为优化调度提供参考。

3. 构建梯级水库群短期优化调度模型。

结合现有模型和实际数据，根据对梯级水库群的特点进行综合分析，构建具有实际应用价值的梯级水库群短期优化调度模型。

4. 探究梯级水库群短期优化调度策略。

针对水库的运行特性和水情变化状况，设计梯级水库群短期优化调度策略，如合理调节进水流量、控制泄洪流量、制定蓄水方案等方面提高梯级水库群的运行效率。

5. 验证和优化模型。

通过实际数据的验证，评估模型优化效果。

三、研究方法和技术路线本文采用理论分析和实证研究相结合的方法，主要采用数学方法和优化技术等工程技术手段：1. 研究主要采用定量分析方法，建立数学模型，通过数学方法以及有效的算法优化水库调度方案。

2. 研究数据来源主要来自国家枢纽工程水文水资源监测资料、周边气象局气象监测、水库渗透曲线、工程施工建设规划等。

三峡流域目前的生态和地质灾害方面问题

三峡流域目前的生态和地质灾害方面问题（1）.泥石流和水土流失长江上游地区泥石流和水土流失主要是在横断山区。

稀疏的植被，破碎的地貌，过度的土地利用和水电建设、矿山开发以及干热河谷特性，造就了横断山区成为地球上著名的泥石流多发地和水土流失泛滥区，使区内不少地方丧失生态功能和生境条件。

泥石流在横断山诸河流的分布特征是成群成带分布，很多冲蚀支流成为泥石流的通道，在沟口处往往形成大型冲积扇并阻挡河流，光秃破碎的山体往往形成破面泥石流，每年向河流输送大量泥沙物质，新的泥石流沟还在不断扩展。

水土流失在区内成片分布，其面积占60%以上，年侵蚀物总量约20亿吨以上，大部分通过地表径流和泥石流输入河川水库。

例如在西秦岭-横断山东部主要是暴雨泥石流重度灾害区，主要涉及嘉陵江上游、岷江上游、大渡河、雅砻江、金沙江中下游等流域。

据统计从1971年至1988年的17年间，四川乐山沙湾至攀枝花的成昆铁路路段，（该路段跨越岷江、大渡河、安宁河、金沙江等河流流域），就有80多条沟暴发泥石流152次，平均每年发生8.5次。

据不完全统计，汶川地震灾区河流次生灾害新增地质灾害点面1.2万多处，产生崩滑泥石流物源10亿立方米以上，这不仅使灾区电站继续面临次生灾害的威胁，而且使水库蓄水条件恶化、水库功能消减，缩短水库和电站的寿命；一些高坝大库地质变化较大，坝体、坝肩内伤严重，库区地质结构和地质环境改变，不稳定危岩增加，治理任务非常艰巨，水电站安全隐患并没有完全消除；一大批在建电站技术经济指标发生改变，投资增加。

长江流域的水土流失主要分布在上中游地区,这一地区的水土流失面积55万km2，约占全流域水土流失面积的98%。

长江流域的水土流失除了具有水土流失类型多样、水土流失后果严重、人类活动造成了水土流失加剧之外，还有一个重要的特点就是水土流失具有隐蔽性。

长江流域山区地表组成物质颗粒较粗，侵蚀后大多滞留在坡前、或被就地拦蓄，进入河流的只是一小部分，河流输沙量一般小于地面侵蚀量，据对16条典型流域的分析，泥沙输移比平均为0.23左右，这与黄土丘壑区泥沙输移比接近于1的情况有很大的不同。

长江上游推移质泥沙输移特性分析

成为数众多的冲击锥、冲击扇。卵石洲滩、碛坝十分发育，河道
因此被束窄。在一定的水位下，河槽坡大流急，每每在其下游形
成深槽，泓两侧则形成缓流或回流区。深在河流特性研究中，用水道级别来进行研究。按照常ＳａｌＡ． …对水道级别的定义：流包括所有间歇性及永久ｔｈｒＮｒｅ河
１山区河道的比降和糙率都比较大。随着水道级别的增加，，ｈＢ值也会逐渐降低，／最后达到某一稳定值。但这种降低是缓慢的。对于浅丘流域的河道，情况则有所不同，ｈＢ值随着／水道级别的增加将很快降低达到稳定值。长江上游的泥沙输移特性及泥沙组成等与平原河流不同，其主要原因：山区流域坡度与河床比降较大，流速度大， ① 水水流的冲刷能力和搬运能力强；河床泥沙粒径粗且级配很宽，如重庆龙河流域上的石柱水文站测得床沙的最大粒径达２ｍ，而最小粒径则为００ｍ；河床多由砂卵石所组成由于山区河．１ｍ ②
维普资讯
第３９卷第１８期２０８年９月０
文章编号：０１４７（０８１ —０６ —０１０ — １９２０）８０３４
人民长江
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关键词：移质泥沙；输移特性；水流强度指标；推随机性；长江上游
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应力ｒ可以作为预测输沙强度的水流强度指标，移质泥沙运动表现出很强的随机性。这些结果对长江推

长江科学院参加水库泥沙调度专题研讨会

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定会继续做好技术援藏工作同时对昌都地区水利局
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并就共同开展水利科技项目立项
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在昌都期间
汪在芹副院长参观了我院援建的昌都地区水利局工程质量检测中心实验室
室主任姜伯乐
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并现场模拟了
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水力学研究所所长黄国兵
项目负责人王智娟在模型现场
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该项目的研究得到了各位专家的充分肯定
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副院长汪在芹等的陪同下
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水力学研究所副所长周赤为各位专家及领导介绍了模型试验情况和研究成果龙 E l 段进占全过程
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科技成果——梯级水库联合调度泥沙数学模型软件

科技成果——梯级水库联合调度泥沙数学模型软件技术开发单位
长江水利委员会长江科学院
成果简介
针对梯级水库联合调度作用下的泥沙问题研究的客观需要，建立了梯级水库联合调度泥沙数学模型软件。

基于一维非恒定流水沙动力学过程的梯级水库联合调度泥沙数学模型，可进行多水库同步冲淤计算，模型中包括水动力模块。

泥沙输移模块和水库调度模块，具有水库自动调度功能，可将泥沙冲淤计算与水库调度计算耦合在一起，实现泥沙冲淤与水库调度的一体化同步模拟计算。

主要性能指标
该模型为树状河网模型，计算范围为梯级水库群、连接各水库的干支流河道及区间入汇支流所组成的复杂河网系统；该软件可实现梯级水库泥沙冲淤同步联合计算机泥沙冲淤与水库调度的一体化同步模拟计算。

适用范围
适用于干支流梯级水库联合调度泥沙冲淤模拟计算，计算结果可用于梯级水库水沙调控、调度方案优化与制定。

长江上游流域梯级水库群联合优化调度研究与实践

长江上游流域梯级水库群联合优化调度研究与实践作者：肖舸汤正阳来源：《长江技术经济》2018年第01期摘要：我国水能资源开发发展迅速，特别是长江上游流域，目前以三峡水库为核心的长江上游水库群正逐步形成。

为更好地利用水资源，充分发挥梯级水库综合效益，开展长江上游流域水库群联合调度研究具有重要意义。

然而，随着流域水库群的投产运行，上下游自然环境、水文气象条件和沿岸各地区经济社会条件的较大变化，现有的调度技术和手段無法满足联合优化调度的要求。

因此，有必要研发流域水资源决策支持系统，解决长江上游控制性水库群联合调度过程中的关键技术问题，提高水资源利用率，充分发挥梯级水库综合效益，未来可在各流域梯级水库群联合优化调度中进行推广应用。

关键词：流域；梯级水库；调度；决策系统；综合效益中图法分类号：TV697.12 文献标志码：ADOI：10.19679/ki.cjjsjj.2018.0115随着我国当前流域的滚动开发和电站的陆续投产，水电站的调度运行从单一时空尺度、单目标的常规调度，向大规模、多尺度、多层次、多属性、多目标方向联合优化调度发展。

在联合调度运行过程中，不可避免地面临水文情势变化、过程不确定性增加、调度模式复杂、供需矛盾增大等诸多方面的影响和风险，存在一系列亟待解决的科学问题和技术难题，这也是现阶段国内外学者研究的重点、难点和前沿问题。

目前，以三峡水库为核心的长江上游流域水库群初具规模，为更好利用水资源，充分发挥梯级水库综合效益，开展流域水库群联合调度研究具有重要意义。

立足于实现中央提出“防洪安全、供水安全、粮食安全、经济安全、生态安全、国家安全”的国家安全目标与《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》提出的国家科技创新目标，针对新形势下梯级水库群防洪、航运、发电、供水、生态等综合调度面临的各方面问题，以金沙江下游—三峡梯级水库群为研究对象，通过研究水库群联合调度的关键技术，解决流域梯级水库群的水库蓄泄及河道径流仿真、梯级流域水库群长中短期优化调度、梯级水库群预报及调度运行评估等技术难题。

长江泥沙调控及干流河道演变与治理技术研究

丨2017年第6期·116·长江泥沙调控及干流河道演变与治理技术研究卢金友（长江水利委员会长江科学院，武汉 430010）长江流域面积180万km 2，人口和国民生产总值均超过全国的40%，是我国水资源配置的战略水源地、水电开发的主要基地、连接东中西部的“黄金水道”和珍稀水生生物的天然宝库，在我国经济社会发展中具有非常重要的战略地位。

近些年来，在自然条件和人类活动的双重影响下，长江泥沙时空分布与产输过程发生了重大变化，给河流开发利用与保护均带来了显著影响，而沿江经济社会快速发展和生态文明建设不断对长江泥沙提出调控要求。

同时，河流工程建设和泥沙资源化利用的发展也使长江泥沙调控具备了基本条件。

但泥沙兼具灾害性与资源性，泥沙调控与河流功能发挥之间存在着矛盾与统一，需要深入研究。

依据国家重点研发计划“水资源高效开发利用”重点专项2016年第一批申报项目指南，长江水利委员会长江科学院作为项目牵头单位，联合中国水利水电科学研究院、武汉大学、长江勘测规划设计研究有限责任公司、清华大学、南京水利科学研究院、四川大学、长江水利委员会水文局、浙江大学、长江河道规划设计研究院、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所、中国长江三峡集团公司、华北电力大学等13家单位，成功申报了国家重点研发计划“长江泥沙调控及干流河道演变与治理技术研究”项目（项目编号：2016YFC0402300）。

本项目研究团队具有产、学、研、用协同攻关条件和从事基础前沿、重大共性关键技术研究到应用示范的全链条创新设计和一体化组织实施的优势。

长期以来，研究团队承担了国家“973”、科技支撑计划和自然科学基金等数百项研究工作，在水沙运动与河床演变、水库调度、工程泥沙、河（航）道整治及河流模拟等方面取得了系列创新性成果，拥有数十位国家级、省部级高层次人才和一批长期从事长江泥沙、河床演变与治理工作的专家和技术骨干，10 多个国家级和20多个省部级与本项目相关的重点实验室、工程技术研究中心，以及长江流域水文观测站网和系列数据，多套河流水沙数学模型，多座先进的试验水槽、实体模型与现场研究基地，为本项目提供了坚实的研究基础、良好的工作条件、宝贵的研究经验和充分的人才保障。

长江上游紫色丘陵区土壤侵蚀与泥沙输移比研究——以涪江流域为例

２１年ｌ０００月
中国水土保持科学
ＳｉｎｃｆＳｉａｄＷａｅｎｓｒａｉｎｃｅｅｏｏｌｎｔｒＣｏｅｖｔｏ
Ｖｏ．Ｎｏ５１８．０ｃ．０１ｔ２０
８（）：— ５１７
长江上游紫色丘陵区土壤侵蚀与泥沙输移比研究
算单元，计算每个流域发生侵蚀的地块（旱坡地、即陡坡旱地、有林地、林地、地、木地和裸地）蚀量，到全疏草灌侵得流域年均侵蚀量为２６０万ｔａ年均侵蚀模数为８３９ｔ（ｍ・）上游山地区侵蚀模数＞１０（ｍ・）紫色丘４／，１．ｋａ，／０／ｋａ，０ｔ陵区侵蚀模数５０～０ｔ（ｍ・）流域平均泥沙输移比为０８，游泥沙输移比＞．０中下游丘陵区泥沙输移０８０／ｋａ；．３上０９，
ｉｒｇｔｄｓｅｐｌｐｌｎｒｉａｅｔｅｓｏｅａｄ，ｆｒｓｌｎｏｅｔａｄ，ｏｅｆｒｓｌｎｐｎｏｅｔａｄ
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ＡｂｓｒｃＢａｅｎｔｅａａｙｉｆｔｏｔｏｌｄａｅｆｈｄｏｏｉａｔｔｏｓｍｏｐｏｏｉａｄｃｐｔａｔｓｄｏｈｎｌｓｓｏｈｅｃｎｒｌｅｒａｏｙｒｌｇｃｌｓａｉｎ，ｒｈｌｇｃｌｎｓａｅ

长江上游泥沙来源及其对三峡水库的危害论文

长江上游泥沙来源及其对三峡水库的危害戴汉林[内容摘要]：长江上游自然地质条件复杂，是长江流域水土流失最为严重的地区。

本文通过对长江上游气候降水、地质地貌、人类活动等因素进行了分析，分析出滑坡泥石流、坡耕地、工程建设和矿产资源开发、植被破坏是长江上游泥沙的主要来源。

结合泥沙来源阐述了泥沙淤积对三峡水库的危害。

并提出了立法保护、退耕还林还草、水利工程拦沙等治理措施。

[关键词]：长江上游泥沙水土流失泥石流坡耕地1、引言长江上游流域矿产、森林、水能资源丰富，又有国防工业基础。

按照国家逐步开发西部的经济发展部署，上游必将逐渐成为重点开发区域。

水土保持关系到这一地区社会经济的发展，以及保护和改善生态环境的长远利益，也影响着中下游广大地区的长治久安。

2、长江上游流域概况长江干流在宜昌以上统称上游，涉及青海、西藏、云南、贵州、四川、甘肃、陕西、湖北等九省市区（直辖市、自治区），土地面积105.4万平方公里。

长江上游支流众多，水量大，嘉陵江、雅砻江、岷江、乌江、沱江等大的支流汇入。

是长江流域的生态屏障和我国主要的生态脆弱地区。

长江上游地处青藏高原的东缘，新构造运动和地壳隆升强烈，地形高差大，受东亚季风和南亚季风的交替影响，降雨丰沛且多强降雨过程，土壤侵蚀强烈，水土流失严重。

水土流失不仅使土地退化，生态恶化，严重的影响到上游地区的农业生产和社会经济发展，而且还为长江干支流提供大量的泥沙，影响到长江上游的水利水电工程和中游的防洪安全。

长江上游流域是我国水土流失最为严重的区域之一，水土流失面积约42.91万平方公里，占全流域水土流失面积的63.7％，年均土壤侵蚀量15.6亿吨[1]，金沙江下游及毕节地区、嘉陵江中下游、陇南及陕南地区、三峡库区是长江流域水土流失分布最集中、程度最严重的地区。

3、长江上游泥沙来源及其产生原因滑坡、泥石流和坡耕地是长江流域水土流失的最主要来源。

长江上游有1.6万多处滑坡、4000多条泥石流沟具有灾害危险，金沙江下游的攀枝花至屏山段和嘉陵江上游支流西汉水、白龙江流域，为长江上游滑坡、泥石流集中分布区域。

长江上游梯级水库群应急调度下荆江河段特殊水情分析

收稿日期：２０１８－０８－１０作者简介：李　强，男，长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局，助理工程师．文章编号：１００６－００８１（２０１８）１０－００２０－０４长江上游梯级水库群应急调度下荆江河段特殊水情分析李　强王　琴黄火林（长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局，湖北荆州　４３４０００）摘要：近几年来，荆江河段多次出现特殊水情，改变了测站水流特性，加大了水文测验工作量。

重点分析了２０１５年“东方之星”客轮翻沉事件抢险中三峡水库应急调度对监利站水位流量变化、２０１７年“长江１号洪水”对荆江河段的影响及测站水位流量关系的变化。

分析表明，特殊水情影响了测站的水流特性和区间的水量交换规律，导致水位流量关系线型异常。

由于气候变化、三峡水库应急调度、生态调度及洞庭湖洪水顶托等影响，荆江河段特殊水情还有可能发生，甚至成为一种常态，因此提前做好应急监测方案至关重要。

关键词：特殊水性分析；水库应急调度；测验水流；水量交流规律；荆江河段中图法分类号：ＴＶ６９７．１１文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．１５９７４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｓｄｋｂ．２０１８．１０．００６１　研究背景长江枝城至城陵矶河段称为荆江。

从枝城到藕池口，为上荆江，长约１７２ｋｍ，南岸有松滋口、太平口通过松滋河和虎渡河分流汇入洞庭湖。

从藕池口到城陵矶，为下荆江，长约１７５ｋｍ，南岸有藕池口通过藕池河分流汇入洞庭湖［１－２］。

洞庭湖汇集湘江、资水、沅江、澧水及湖周围中小河流，承接经松滋、太平、藕池三口分泄的长江来水，经湖泊调蓄后从岳阳附近城陵矶注入长江［３］。

本文重点分析２０１５年“东方之星”客轮翻沉事件抢险中三峡水库应急调度对监利站的影响及监利站水位流量变化、以及２０１７年“长江１号洪水”对荆江河段的影响及测站水位流量关系的变化。

这两次事件导致荆江河段出现特殊水情的相似点是都出现在汛期，同时都有三峡水库及上游水库联合调度、下游洞庭湖洪水顶托作用的影响因素。

长江上游泥沙输移比初探_景可

泥沙研究　2002年2月Journal of Sediment Research第1期长江上游泥沙输移比初探景　可(中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101)摘要:首先阐述泥沙输移比界定的三个条件一是粒级,二是时间,三是空间,在此基础上讨论了长江上游泥沙输移比研究中存在的主要问题是缺少可靠的侵蚀产沙量,对悬移质和推移质的分界线不明确,对坡面侵蚀产沙和重力侵蚀产沙在总输沙量中的权重缺少量的概念;针对上述问题对河道及沟道泥沙输移比的推理分析,再根据反映泥沙输移比的形态指标的定性分析,认为长江上游除丘陵宽谷区泥沙输移比会小于0.5外,高中山区长时段的泥沙输移比都接近1(不包括泥石流在内的重力侵蚀)。

关键词:泥沙;输移比;长江上游中图分类号:T V142　文献标识码:A　文章编号:04682155X(2002)01200532071　引言泥沙输移比是反映流域侵蚀泥沙输移能力状况的指标。

正因如此,在过去的日子里泥沙输移比研究被河流泥沙专家忽视,这方面可参考的文献资料寥寥无几。

在我国泥沙输移比的研究直到70年代后期才有人注意到。

首先开创这个问题研究的是龚时　,熊贵枢[1],后来陆续开展了这方面的研究(牟金泽等,1982;景可,1989;蔡强国,1991)[2～4]。

泥沙输移比的研究区域主要集中在黄河中游,其他地区泥沙输移比研究几乎是空白。

直到80年代史德明等人(1983年)研究了三峡库区的泥沙输移比[5,6],上述研究者所进行的泥沙输移比研究,除少数小流域为定量研究外,多数属于定性的,至多是半定量研究。

这方面的研究还很不成熟,还有许多认识问题存在较大分歧,甚至于对泥沙输移比内涵理解都相距甚远,如将泥沙输移比与排沙比混淆就是一例。

黄土高原由于评估水土保持的减沙效益和黄土高原侵蚀产沙对下游河道淤积抬高影响,以及水土保持与治黄关系的需要,促使侵蚀泥沙输移研究。

长江流域泥沙输移比的提出,并且得到重视,是随着三峡枢纽工程兴建的可行性论证需要才得以发展。

三峡水库泥沙调度探索

三峡水库泥沙调度探索张雅琦【摘要】对三峡水库进入正常蓄水运用中的泥沙调度方式和调度结果进行总结,并对解决库区回水末端重点浅滩河段泥沙淤积加重的问题进行了初步试验研究.结果表明:一般在汛前4月下旬-5月上旬库水位消落期,当入库流量相对较大时,控制库水位日降幅度和调度时间;或在汛期,当预报上游有较大的来水来沙过程时,利用沙峰滞后洪峰的规律和汛期主要的洪水过程排沙量较大的特点,适时控制库水位和下泄流量,均可达到排沙减淤特别是减少库区回水末端淤积的目的.本文丰富了水库泥沙调度理论,并为三峡水库正常运行期科学调度积累了宝贵经验.【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】4页(P1-3,8)【关键词】三峡水库;水库泥沙调度;排沙比【作者】张雅琦【作者单位】中国长江电力股份有限公司三峡水利枢纽梯级调度通信中心,湖北宜昌 443000【正文语种】中文【中图分类】TV697.1;TV145;TV697.1+1三峡工程是治理开发长江的关键控制性工程。

在初步设计阶段，为了使水库能长期利用，确定水库采取“蓄清排浑”的调度方式。

自2003年三峡水库蓄水运行以来，与初步设计论证阶段相比，入库沙量明显减小，库区的泥沙淤积情况也大为减轻。

但是随着水库优化调度工作的开展，汛期水位运用与初设阶段相比发生了较大变化，汛期水位抬高运行的时间增加较多，从而导致库尾泥沙淤积加重。

根据实测泥沙资料可知，随着坝前水位的逐渐抬高，重庆主城区河段9月中旬至12月中旬天然情况下的冲刷逐渐被淤积所替代，每年汛后的河床冲刷期相应后移至次年汛前库水位的消落期，但冲刷不完全，呈累积性淤积态势[1]。

对于一些重点河段，如洛碛、青岩子、土脑子等河段局部出现的累积性淤积，直接影响航行安全[2]。

因此，三峡水库有必要进一步优化调度方式，以减小水库泥沙淤积。

1.1 初步设计阶段为保持水库长期利用，三峡水库在初步设计阶段，根据三峡水利枢纽基本参数及“蓄清排浑”的调度运行原则，一般当汛期6-9月份下游不发生20年一遇的洪水时，水库不拦洪，不改变流量过程，库水位基本维持在汛期限制水位(145 m)运行，以利排沙泄洪[3]；当发生20至100年一遇的洪水、下游枝城流量超过56 700m3/s时，水库才开始蓄水滞洪运用。

长江上游大型水库群联合优化调度研究

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三峡水库泥沙实时预报关键技术研究及应用——以2020年汛期为例

第51卷第1期2020年12月人民长江Yangtze RivesVol.31,No.12Dec.,2020文章编号：101-4179(2020)1-0072-06三峡水库泥沙实时预报关键技术研究及应用以2020年汛期为例扬成t,Y（喜，董炳江,嗷晶，瘤愛V（长江水利委员会水文局，01武汉43001）摘要：近年来，三峡水库多次开展汛期沙峰排沙调度,排沙效果显著，而泥沙预报是沙峰排沙调度的关键环节。

基于泥沙实时报汛技术，提出了一种结合降雨产沙理论、水沙相关关系、一维水沙数学模型计算等多种手段的三峡库区泥沙预报体系，对三峡库区内沙峰输移过程进行预报。

2020年汛期，三峡水库出现较大入库水沙过程，利用提出的预报体系对沙峰过程开展了泥沙实时预报。

泥沙预报结果表明：预报沙峰峰值与报汛值基本吻合，泥沙预报成果整体上精度较高,为2020年汛期三峡水库沙峰排沙调度提供了重要技术支撑。

关键词：泥沙预报；沙峰传播；排沙调度；预报体系；三峡水库；2020年长江N水中图法分类号：TV15文献标志码：A DOI：1.1232/kd301-479.2220.1.07金沙江下游梯级水库相继蓄水运用后，三峡水库入库沙量显著减少，入库沙量主要以汛期场次洪水来沙为主，几场洪水的输沙量即占全年入库沙量的80% 以上［7。

长期实践表明：开展“蓄清排浑”调度是目前减轻水库淤积的有效手段，而泥沙实时预报则是确定水库排沙调度时机的基础，是三峡水库沙峰排沙调度的关键环节［2-3。

泥沙实时预报是世界性难题，尤其是长江上游地区幅员广阔，下垫面差异明显，水沙产输条件与泥沙输移规律均十分复杂，目前三峡库区的泥沙实时预报技术很不成熟。

早期关于泥沙预报的成果主要集中在黄河流域，大都采用水文学方法进行高含沙水流的含沙量预报，如：纳希瞬时单位线法［4、水沙响应函数法［5、系统响应与回归结合的泥沙预报方法［4］等，有的学者采用BP神经网络、遗传算法等进行含沙量大小及峰现时间的预报工作］。

长江上游水库群联合调度中的泥沙问题

长江上游水库群联合调度中的泥沙问题
金兴平;许全喜
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2018(049)003
【摘要】长江上游已形成以三峡水库为核心的世界上规模最大的巨型水库群,2012年开始实施上述水库群的联合调度.分析了水库群联合调度中,与水库泥沙密切关联的汛期防洪、汛末蓄水和汛前消落调度方案及其对水库泥沙带来的影响.在较为深入、系统地研究了长江泥沙变化规律及其原因、水库淤积和长江中下游河床冲刷特性的基础上,对水库群联合调度中面临的水库淤积与长期使用问题,以三峡水库为例,提出了精细化的“蓄清排浑”和库尾减淤等泥沙调度方法.对水库群水沙联调,促进流域泥沙合理配置以及水库群联合调度条件下的泥沙问题与应对措施等提出了建议.【总页数】9页(P1-8,31)
【作者】金兴平;许全喜
【作者单位】水利部长江水利委员会,湖北武汉430010;长江水利委员会水文局,湖北武汉430010
【正文语种】中文
【中图分类】TV698
【相关文献】
1.长江上游水库群联合调度对武汉地区的防洪作用 [J], 邹强;胡向阳;张利升;李安强
2.长江上游大型水库群联合调度发展策略及管理问题探讨 [J], 刘忠恒;许继军
3.长江上游水库群联合调度下的河流水文情势研究 [J], 张康;杨明祥;梁藉;闫宝伟
4.2018年长江上游水库群联合调度实践与成效 [J], 陈敏;陈桂亚;陈炯宏;方清忠
5.长江上游控制性水库群联合调度及水资源影响分析 [J], 卢有麟;周铁柱;王亚平;王超
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长江上游的泥沙

长江上游的泥沙
易哲文
【期刊名称】《四川水利》
【年(卷),期】2003(000)005
【摘要】本文较详细地分析了长江上游的泥沙问题,包括多年平均含沙量与输沙量,重点产沙区,泥沙的年际变化规律及合沙量的发展趋势,泥沙的年内分配与粒径级配,上游泥沙的走向等.并介绍了长江上游泥沙测验的站网布置与含沙量的采样方法,以及推移质的测验方法及其成果,最后简要讨论了三峡工程的泥沙问题.
【总页数】5页(P29-33)
【作者】易哲文
【作者单位】长江上游水文水资源勘测局,重庆市,400014
【正文语种】中文
【中图分类】P33
【相关文献】
1.长江上游水库群联合调度中的泥沙问题 [J], 金兴平;许全喜
2.长江上游紫色丘陵区土壤侵蚀与泥沙输移比研究——以涪江流域为例 [J], 景可;焦菊英;李林育
3.长江上游三峡水库入库泥沙沙峰传播时间研究 [J], 姜利玲;董炳江;汤成友;董溢
4.近50年来长江上游泥沙情势变异及影响因素分析 [J], 郭文献;赵瑞超;王鸿翔;古今用
5.长江上游高洪水期泥沙输移特性 [J], 李思璇;杨成刚;董炳江;张欧阳
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基于梯级水库联合调度的泥沙资源综合利用初探

基于梯级水库联合调度的泥沙资源综合利用初探张先平;钱俊;李亮【摘要】单级水库因受库容、开发利用方式等限制,在运行调度中难以较好解决受建库影响的泥沙冲淤失衡问题.梯级水库(群)的联合优化调度能充分发挥梯级水库库容大、调度方式灵活等特点,可从宏观上对泥沙分布进行调整,改善库区及坝下游局部河段的水流流态,加强泥沙颗粒级配的分选,优化河床淤积形态,并配合生态调度进行补沙,为河流泥沙资源综合利用提供条件.结合三峡水库及其上游梯级联合调度研究,探讨了梯级水库在泥沙资源有效利用方面的作用及河流泥沙资源的管理.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2012(043)023【总页数】4页(P29-32)【关键词】泥沙资源;水库群联合调度;优化调度;梯级水库【作者】张先平;钱俊;李亮【作者单位】长江勘测规划设计研究院规划设计处,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】TV697.12我国泥沙资源丰富，据有关资料统计，全国有水蚀面积125万km2，风蚀面积188万km2，还有冰蚀面积125万km2。

换言之，全国46%的陆地遭受侵蚀，仅长江流域每年水土流失就达22亿t，黄河流域23亿t［1］。

泥沙汇入江河后，除极小部分经采砂利用外，剩余部分主要参与江河湖泊造床和随着径流注入大海。

据统计，长江大通站1950～2002年多年平均入海泥沙约4.27亿t，黄河利津站1950～2006年多年平均入海泥沙7.91 亿 t。

长久以来，人们在河流上修建水坝用于发电、防洪等成为开发治理河流的主要方式之一，因水库泥沙淤损而使水库报废成为影响水库服役时间长短的重要因素。

中国水库泥沙淤积问题严重，例如黄河三门峡水库因淤积损失57%库容，青铜峡水库损失78%库容，大渡河龚嘴水库损失80%库容，汾河水库损失45%库容，全国水库因淤积使总库容损失达40%。

减小水库淤积的主要措施有，大型水库蓄清排浑和泄降冲沙，小型水库不定期泄空冲沙，高含沙河流水库异重流排沙等。

长江流域大型梯级水库实施水量调度的初步探讨

3.3 各省对流域水量调度的意见
上游四川省 • 根据四川省大型水库（电站）调度的情况调查材料，由于近年来抗旱形势严峻，在水库调度中水调与电调的矛盾较大。由于流域开发主体多元化，上下游梯级水库缺乏统一调度、为追求发电而忽视流域安全的现象普遍。为此，建议加大水行政部门对水库电站调度的管理，强化涉水调度管理；建议逐步成立流域综合调度管理机构，更好的发挥流域水库群的水资源综合利用效益
• 在空间上，长江流域范围广阔，干支流水系众多，各地区经济社会发展水平、水资源状况差异较大，仅从总量上看长江流域水资源的供需情况对某一具体区域缺乏实际意义，如汉江流域属长江流域内水资源开发利用程度较高的支流，目前汉江中下游水资源缺乏，南水北调后可供水资源量会更加紧张。而且，随着近些年社会经济的快速发展、水资源需求的不断增加，在长江流域特定时期、特定区域的水量调度是存在需求的，其中也包括特殊干旱时期的应结
（2）多目标综合利用水库
主要为大型综合性水利枢纽，如三峡、丹江口。尽管这些水库也有发电的功能，但水资源综合利用功能也很重要，有的甚至高于发电，如丹江口调度要求电调服从水调。由于这类大型水利枢纽地位重要，一般都由流域机构或省级水行政主管部门直管，作为执行调度任务的枢纽管理单位，同时接受水行政主管部门和电网公司的调度指令。但由于发电是多数枢纽管理单位的唯一或主要利益来源，而水资源调度具有公益性质，很难给枢纽管理单位带来直接效益，所以发电调度一直处于强势地位，如果水量调度影响发电效益，很多情况下会遭到枢纽管理单位的抵触。尽管流域或省级水利部门被赋予了对大型多目标综合利用水库的调度管理职能，但一直以来这种管理主要体现在防洪调度上，在水量调度上实际没有履行相应的管理职能。但区别于以发电为主的水库的是，这种对水量调度管理的缺失不是管理体制的原因，主要是由于一直以来缺乏水量调度需求，也没有制定明确的水调方案。

《工程泥沙及河流管理》

《⼯程泥沙及河流管理》三峡枢纽⼯程的泥沙问题和泥沙调度摘要：在⾼⼭峡⾕区的⽔电站建设过程中，⼈为⼲扰是改变河道泥沙含量的主要诱因。

泥沙淤积可能会影响⽔库库容，三峡也不例外。

采⽤“蓄清排浑”⽅式，即保持⽔库在低⽔位运⾏，能够使三峡⽔库保持有效库容。

具体的措施是改善泥沙调度，在基本调度基础上发展⽽来的双汛限调度⽅案能收到良好的效果。

关键字：泥沙调度，淤积，洪⽔位1 泥沙问题的由来泥沙问题是⽔利⽔电⼯程建设的主要问题之⼀。

⽔电站多建在⼭区，开挖量⼤，地势陡，弃⼟废渣⽤以进⼊河道，致使河道含沙量发⽣明显变化，严重影响区域⽣态环境。

⽔利⽔电⼯程的建设,严重⼲扰了已经稳定的⼟壤基底和边坡,极易产⽣滑塌、滑坡、泥沙流等严重的⽔⼟流失问题,⽽这⼀过程受降⾬的影响更为突出。

⼤量的松散物质在降⾬及⾃⾝重⼒的作⽤下,遇降⽔极易发⽣⽔⼟流失⽽进⼊河道,致使河道悬移质和推移质泥沙含量剧增,导致河道泥沙含量发⽣显著变化,加剧⽔⼟流失危害。

另外,三峡枢纽⼯程位于⾼⼭峡⾕区，⽔电站⼯程项⽬建设期间的⽔⼟保持永久和临时措施落实的好坏,也直接造成河道悬移质泥沙含量的增加和推移质淤积导致的河床⾼程的增加。

不同施⼯期年际河道泥沙含量也会有所变化。

施⼯初期,受⼤⾯积开挖及松散堆积弃⼟弃渣的影响,⽔⼟流失剧烈,河道泥沙含量变幅⼤；在有序施⼯及相关防护措施落实后,⽔⼟流失得到控制,河道泥沙含量就会降低；⼯程末期,伴随着对临时措施的拆除及其他开挖,河道泥沙含量⼜呈现增加趋势；最后,在拆除⼯程结束后,解除了外界⼈为⼲扰,河道泥沙含量终将趋于最后的平衡,趋于多年平均值。

因此,它存在着⼀个“增⼤⼀减⼩⼀增⼤⼀平衡”的趋势。

也就是说,⼈为⼲扰是⽔电站⼯程建设过程中河道泥沙含量发⽣变化的直接的也是最主要影响因素。

2 三峡⽔库泥沙淤积的⼏个问题（1）．三峡的泥沙淤积问题是否会严重影响⽔库的有限库容，继⽽影响三峡枢纽⼯程的综合利⽤？我想答案是否定的。

确保⽔库有效库容的关键是合理的运⾏⽅式，在三峡设计中采⽤的“蓄清排浑”能够使⽔库长期保持有效库容。

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长江上游梯级水库泥沙输移与泥沙调度研究泥沙淤积问题是影响长江上游大型梯级水库长期运用与效益发挥的关键因素之一,开展梯级水库联合运用条件下水库泥沙输移、库区淤积及泥沙调度等问题研究,可为梯级水库联合优化调度提供技术支撑,具有重要的现实意义。

本文以长江上游梯级水库泥沙问题为研究对象,采用实测资料分析、理论分析、数学模型计算等多种手段相结合的研究方法,开展了以下几个方面的研究：(1)采用理论分析和实测资料分析的方法开展了三峡水库泥沙输移特性研究。

沙峰输移特性研究结果表明,三峡水库沙峰传播时间的主要影响因子是入库沙峰含沙量和洪水滞留系数,沙峰传播时间可近似采用以入库沙峰含沙量和洪水滞留系数为自变量的公式来表达；三峡水库沙峰出库率的主要影响因子是洪水滞留系数,沙峰输沙率可近似采用以洪水滞留系数为单一自变量的公式来表达。

研究构建了可用于指导实时调度的三峡水库沙峰传播时间公式和沙峰出库率公式。

以三峡水库蓄水运用以来场次洪水排沙比资料为基础,通过统计回归建立了三峡水库汛期场次洪水排沙比公式,并开展了三峡水库蓄水期及消落期排沙比变化规律研究。

(2)考虑水沙输移过程中的非恒定性及库区更多支流库容的影响,基于三级解法的基本思想,建立了三峡水库干支流河道一维非恒定流水沙数学模型,并在恢复饱和系数、区间流量、库容闭合等方面对模型进行了改进。

采用三峡水库蓄水运用后2003～2013年实测资料对模型进行了验证,验证计算的水位流量过程、输沙量、淤积量及排沙比等与实测值符合较好,改进后的模型可用于三峡水库泥沙问题模拟研究。

(3)以三峡水库干支流河道一维非恒定流水沙数学模型为基础,研究建立了长江上游梯级水库联合调度泥沙数学模型,模型干流计算范围从乌东德库尾攀枝花至三峡坝址长约1800km,计算范围内包
含了乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡5座大型水库。

采用平衡坡降法进行了金沙江中游梯级、雅砻江梯级、岷江梯级、嘉陵江梯级、乌江梯级共27座水库的拦沙计算,干支流梯级拦沙计算成果通过改变模型进口水沙边界的方式参与梯级水库泥沙冲淤计算。

(4)采用长江上游梯级水库联合调度泥沙数学模型开展了乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库泥沙冲淤500年长期预测计算。

基于1991～2000年水沙系列的计算结果表明：不考虑龙盘梯级时,乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡水库的库区淤积初步平衡时间分别约为140年、230年、260年、270年、340年；考虑龙盘梯级时,乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡水库的库区淤积初步平衡时间分别约为180年、270年、290年、300年、370年。

各水库淤积平衡时间都远长于原设计预期,这为梯级水库开展优化调度提供了有利条件。

(5)开展了三峡水库入出库水沙变化分析、长江上游实测水沙变化分析、三峡及长江上游梯级水库优化调度分析,从水沙条件变化和水库优化调度的角度,论证了长江上游梯级水库开展汛期沙峰调度和汛期“蓄清排浑”动态使用调度的现实意义及其可行性。

(6)采用实测资料分析与数学模型计算相结合的研究方法,开展了长江上游大型梯级水库汛期泥沙调度初步研究。

在三峡水库汛期泥沙调度方面,研究提出了兼顾排沙的三峡水库沙峰调度方案和三峡水库汛期“蓄清排浑”动态使用的泥沙调度方案；在长江上游溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库汛期联合排沙调度方面,研究提出了基于沙峰调度的梯级水库联合排沙调度方案和基于汛期“蓄清排浑”动态使用的梯级水库联合排沙调度方案。