兴隆水利枢纽

兴

隆

水

利

枢

纽

实

习

资

料

宫平万建蓉

长江水利委员会长江科学院，湖北武汉黄浦

路23号，430010，

摘要：针对流域进行梯级水电开发是目前国内的水电开发模式，水利枢纽设计初期，多进行了该枢纽的

库区泥沙淤积计算或者坝下游河床冲淤计算，至多分析几个相关水利枢纽的相互影响。实际上，在梯级

水利枢纽开发的同时常伴有其它相关水利工程，需要对梯级水利枢纽与其它工程的综合影响进行分析。

本文以汉江为例，采用汉江中下游长河段长时段一维水沙数学模型，假定汉江中下游沿江兴建梯级水利

枢纽和其它水利工程后，初步计算分析梯级水利枢纽对河道综合效应，例如兴建的丹江口、王甫洲、崔

家营和兴隆等水利枢纽等组成梯级水利枢纽、以及大型水利枢纽--丹江口大坝的加高、引江济汉工程、

航道整治工程等对汉江流域河道冲淤变化的影响，对防洪、航运、引排水等的影响。关键词：梯级水利枢纽；综合效应分析；汉

江中下游；数学模型

1前言

流域的水电开发方式以梯级水电开发模式为主，考虑到航运、灌溉等因素，同时伴有其它涉河工程

项目，以达到综合利用水力资源的目的。本文以汉江为例，分析近期丹江口水库大坝加高和南水北调工

程中线一期工程运行后丹江口水库库区泥沙淤积规律，以及汉江中下游梯级枢纽对汉江中下游河势、防

洪、航运、用水等方面的影响。

2概况

汉江是长江中游的重要支

流，干流全长1577km，以丹江口

和皇庄为界分为上中下游。汉江

丹江口以上称为上游，河段平均

比降约为0.2‰；丹江口以下合称

中下游，河段平均比降约为

0.1‰，汉江中下游河道全长

603km。汉江中下游河道示意图见

图1。

武汉市

图 1 汉江中下游河道示意图汉川

唐白河100km50km 0

仙桃

东荆河

兴隆

王家营闸

沙洋

皇庄

蛮河

宜城

襄樊市

南河

黄家港

丹江口水利枢纽

碾盘山

汉江

丹江

白河

堵河

比例尺

目前南水北调一期工程已开始实施，建设方案包括：年均调水95亿m3，丹江口大坝加高，；同时汉

江中下游兴建兴隆枢纽、部分闸站改扩建、局部航道整治和引江济汉四项治理工程。汉江中下游规划（1993年）为9级梯级枢纽开发方案，计算中考虑已建的王甫洲枢纽、崔家营枢纽

和兴隆枢纽。

汉江干流沿江灌溉、排涝用小型泵站有248个，涵闸130个，电厂取水口4个。灌溉取用水主要分

1183

水电2006国际研讨会

三个区，皇庄以上为上区，为引提水灌区；皇庄至泽口为中区，为自流引水灌区；下区包括孝感和武汉

市部分地区。

汉江中下游局部航道整治工程的建设规模为Ⅳ（2）级航道，以维持原通航500t航道标准。引江济汉工程设计引水流量为350m 3/s，最大引水流量为500m 3/s。东荆河补水设计流量为100m 3/s，

补水加大流量为110m 3/s。

丹江口水利枢纽初期规模工程于1958年9月1日动工兴建，1959年12月截流，经过多年的滞洪，

于1967年11月正式蓄水，1968年以后进入蓄水运用期；丹江口枢纽后期规模正常蓄水位170m，总库容

290.5亿m 3。丹江口水库包含汉江和丹江两个库区，入库水沙来源于汉江、丹江以及白石河、天河、堵

河、淅水等，多年平均年径流量约360亿，总入库沙量为8310万t/年，水沙主要集中在汛期7～10月，

可占全年来水来沙总量的60％以上。

本文考虑的汉江梯级枢纽包括汉江流域干流已建和正在兴建的水利工程：上游的黄龙滩、安

康、丹

江口等大型水利枢纽，以及汉江中下游的王甫洲、崔家营和兴隆等水利枢纽。

计算采用一维全沙不平衡输沙数学模型，经过对汉江上游水库及汉江中下游河道进行了长时间的率

定验证并得到较好验证成果后，进行了应用计算研究。

3丹江口水库库区泥沙淤积影响

考虑上游梯级水库的拦沙及调蓄作用。计算选用1974年～1983年水文年作为典型系列年。计算地

形采用1994年底测量图，为自丹江口坝址以上长203km河段，共布置112个断面，平均断面间距1.81km。

假设枢纽按现状运行至2010年。然后按大坝加高调水方案（调水95亿m 3，正常蓄水位170m）计算至枢

纽运行到2110年。

计算成果表明，正常蓄水位170m条件下，水库运用至2110年累积淤积量为30亿m3左右，水库

运行至2030年末时，保留防洪库容为99.8%；当大坝加高运行至100年末时，保留防洪库容为93.7%，

丹江口库区中支流库区淤积量达6.96亿t（包

190

原始高程淤积20年5%水面线

括1995～2010年）。由于水库汛期降低水位应

用，入库泥沙较易被带到坝前淤积，并且汉江

库区上游河道修建安康水电站及支流堵河修

水位（m）

170

150

130

建黄龙滩水电站拦截了大量粗颗粒泥沙，故汉110

江干流库区入库泥沙数量减少且粒径变细，库90

区泥沙淤积大部分在距坝80km以下河段内。

由于库区泥沙淤积的影响，水库运用至20年图2 汉江干流库区河床深泓变化图

末遇不同频率洪水时，距坝132km至距坝

190km河段内的水位有所抬高（见图2）。表1 黄家港站多年水沙特征值统计表

由于丹江口水库的调节作用，汉江中下游

0 30 60 90 120 150 180 210

距坝里程（km）

项目建库前滞洪期蓄水期

平均水位（m）90.1 89.19 88.73

平均流量（m 3/s）1310 1310 1080

平均径流量（亿m 3）413 413 340

平均含沙量（kg/m 3） 3.24 1.76 0.03

平均输沙量（万t）12700 7260 102

的水文泥沙特性发生了显著的变化。表1所示

为位于丹江口坝下6.19km处的黄家港水文站