三峽工程運(yùn)用后初期壩下游江湖響應(yīng)過程

內(nèi)容概要

三峽工程運(yùn)用后，壩下游河道將發(fā)生長時間、長距離的沖淤變化，荊江三口分流分沙、洞庭湖區(qū)的水沙條件與沖淤以及江湖關(guān)系均將發(fā)生相應(yīng)的調(diào)整變化，從而對江、湖演變及其防洪、航運(yùn)、涉水工程運(yùn)行等產(chǎn)生影響。
《三峽工程運(yùn)用后初期壩下游江湖響應(yīng)過程》以三峽水庫下游干流河道與洞庭湖為主要研究對象，利用長江防洪實(shí)體模型、數(shù)學(xué)模型和理論分析結(jié)合原型觀測資料分析等手段，綜合研究揭示了三峽工程運(yùn)用初期壩下游干流河道和洞庭湖區(qū)的沖淤變化、干流河道河勢與河型變化、荊江三口分流分沙及江湖關(guān)系變化規(guī)律與發(fā)展趨勢。
《三峽工程運(yùn)用后初期壩下游江湖響應(yīng)過程》資料翔實(shí)，內(nèi)容豐富，可供從事防洪減災(zāi)、河道演變與治理、水沙資源配置等相關(guān)專業(yè)的管理、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、科研人員及高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 三峽工程壩下游江湖關(guān)系基本情況1.1.1 長江中下游干流河道概況1.1.2 洞庭湖概況1.1.3 鄱陽湖概況1.2 三峽工程壩下游江湖關(guān)系研究進(jìn)展1.2.1 “七五”期間及以前1.2.2 “八五”期間1.2.3 “九五”期間1.2.4 “十五”期間1.3 三峽工程壩下游江湖關(guān)系研究的重要意義參考文獻(xiàn)第2章 三峽工程運(yùn)用后初期壩下游干流河道沖淤變化研究2.1 三峽工程運(yùn)用以來壩下游干流河道沖淤特性2.1.1 水沙輸移特性變化2.1.2 河道沖淤變化2.2 三峽工程運(yùn)用后初期長江中下游干流河道沖淤變化預(yù)測研究2.2.1 一維非恒定河網(wǎng)水沙數(shù)學(xué)模型的建立與驗(yàn)證2.2.2 二維水沙數(shù)學(xué)模型的建立與驗(yàn)證2.2.3 三峽工程運(yùn)用后初期壩下游干流河道沖淤變化2.2.4 三峽工程運(yùn)用后初期上荊江重點(diǎn)河段沖淤變化試驗(yàn)研究2.3 三峽工程運(yùn)用后初期壩下游干流河道沖淤過程和機(jī)制2.3.1 三峽工程蓄水運(yùn)用以來壩下游干流河道沖淤過程2.3.2 三峽工程運(yùn)用后初期壩下游干流河道沖淤過程2.3.3 三峽工程蓄水運(yùn)用后初期壩下游干流河道沖淤機(jī)制參考文獻(xiàn)第3章 三峽工程運(yùn)用后初期壩下游河道河勢、河型變化趨勢3.1 不同類型河型成因的研究進(jìn)展3.1.1 河型分類3.1.2 河型成因的主要理論3.1.3 河型轉(zhuǎn)化及其影響因素3.2 大型水利工程對壩下游河道河勢、河型影響機(jī)制3.2.1 丹江口水庫下游河道河勢與河型變化3.2.2 大型水利工程下游典型河道概化模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究3.3 三峽工程下游河道沖刷對不同類型河段河勢、河型的影響過程3.3.1 三峽工程下游河道沖刷對卵石夾砂河段河勢、河型變化趨勢的影響3.3.2 三峽工程下游河道沖刷對分汊河段河勢、河型變化趨勢的影響3.3.3 三峽工程下游河道沖刷對彎曲河段河勢、河型變化趨勢的影響3.4 三峽工程運(yùn)用后初期荊江河段河型、河勢變化趨勢研究3.4.1 河型變化3.4.2 河勢調(diào)整3.4.3 河床形態(tài)的調(diào)整參考文獻(xiàn)第4章 三峽工程運(yùn)用后初期長江與洞庭湖關(guān)系變化趨勢4.1 江湖關(guān)系和槽蓄關(guān)系現(xiàn)狀4.1.1 荊江三口分流河道沖淤及分流分沙變化4.1.2 荊江三口控制站水位流量關(guān)系變化4.1.3 洞庭湖泥沙淤積特性4.1.4 江湖關(guān)系變化主要影響因素4.1.5 長江中下游江湖槽蓄關(guān)系現(xiàn)狀4.2 三峽工程運(yùn)用后初期江湖水沙與沖淤變化預(yù)測4.2.1 荊江三口分流分沙變化4.2.2 江湖沖淤變化4.3 三峽工程運(yùn)用后初期壩下游干流河道和洞庭湖洪水演進(jìn)特性初步研究4.3.1 三峽工程運(yùn)用后初期長江中下游洪水調(diào)度方案研究4.3.2 現(xiàn)狀條件下荊江河段洪水演進(jìn)特性試驗(yàn)研究4.3.3 三峽工程運(yùn)用后初期江湖洪水演進(jìn)特性計(jì)算分析4.4 江湖關(guān)系變化趨勢4.4.1 江湖水沙條件變化趨勢4.4.2 江湖沖淤變化趨勢4.4.3 江湖關(guān)系變化趨勢參考文獻(xiàn)第5章 結(jié)語

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：第1章 緒論1.1 三峽工程壩下游江湖關(guān)系基本情況長江作為世界第三大河、我國第一大河，發(fā)源于青藏高原唐古拉山脈主峰各拉丹冬雪山西南側(cè)，干流流經(jīng)青海、西藏、四川、云南、重慶、湖北、湖南、江西、安徽、江蘇、上海11個省、自治區(qū)、直轄市，于黃海與東海交匯處入海，全長約6300km。長江以宜昌為界，以上為長江上游，以下為長江中下游。三峽工程蓄水運(yùn)用前，長江上游出口控制站宜昌水文站的多年平均徑流量和懸移質(zhì)輸沙量分別為4368億m3和4.92億t，宜昌以下因有以洞庭湖水系、鄱陽湖水系及漢江等為主的眾多支流入?yún)R，水量沿程增加，至長江下游大通水文站，其多年平均徑流量和懸移質(zhì)輸沙量分別為9052億m3和4.27億t，多年平均入海徑流量約為9600億m3[1]。長江中下游江湖水系十分發(fā)達(dá)，但近些年來受自然因素與人類活動的共同作用，通江湖泊萎縮與人為阻隔十分嚴(yán)重。曾有“千湖之省”美譽(yù)的湖北省現(xiàn)有湖泊已不足300個，現(xiàn)存湖泊面積僅為2438.6km2，只有20世紀(jì)50年代的29.4%。截至目前，長江中下游地區(qū)只有洞庭湖、鄱陽湖、石臼湖與長江處于自然連通狀態(tài)，構(gòu)成復(fù)雜而特有的江湖關(guān)系。長江中游地區(qū)的洞庭湖、鄱陽湖因面積大，在調(diào)蓄長江洪水、參與大氣調(diào)節(jié)、維護(hù)江湖健康、造福人類等方面發(fā)揮著重要的作用，其綜合功效不可替代。1.1.1 長江中下游干流河道概況①長江中下游干流河道全長約1893km（圖1-1），其中長江中游自宜昌至湖口長約955km；湖口以下為長江下游，長約938km。長江中下游河道流經(jīng)廣闊的沖積平原，沿程各河段河型不同，有順直型、彎曲型、分汊型和蜿蜒型四大類，河床邊界條件也不同，各種河型河道演變特點(diǎn)各異。宜昌至枝城河段長約61km，是從山區(qū)河流進(jìn)入平原河流的過渡段，為順直微彎型河道，右岸有清江入?yún)R，兩岸有低山丘陵和階地控制，河岸抗沖能力較強(qiáng)，河床為卵石夾砂組成，局部有基巖出露。由于受兩岸邊界條件的制約，河道平面形態(tài)和洲灘格局長期以來保持基本不變，河勢相對穩(wěn)定，河床沖淤年內(nèi)呈周期性變化，年際沖淤維持相對平衡。①長江水利委員會長江科學(xué)院.2004.三峽工程建成后長江中下游江湖演變有關(guān)科研工作情況匯報材料。枝城至城陵磯河段稱為荊江，長約347.2km。其中枝城至藕池口的上荊江，長約171.7km，為彎曲分汊型河道，河床組成主要為中細(xì)沙，床沙平均中值粒徑約為0.2mm，其中上段枝城至江口段河床有礫卵石。河岸由卵石、沙和黏性土壤組成，下部卵石層頂板以0.02%的坡降向下游傾斜；中部沙層頂板高程較低，一般在枯水位以下，以細(xì)沙為主，夾有極細(xì)沙和粗沙；上層黏性土層較厚，一般為8~16m。上荊江河道演變的特點(diǎn)是彎道凹岸崩坍，凸岸邊灘淤長，并可能被水流切割成江心洲或江心灘；有江心洲的彎道內(nèi)主支汊沖淤變化，但主支汊地位相對穩(wěn)定，如關(guān)洲、董市洲、江口洲、火箭洲、馬羊洲和突起洲等汊道，僅三八灘、金城洲分汊段的主支汊部分時段興衰交替。藕池口至城陵磯的下荊江，長約175.5km，自然條件下屬典型的蜿蜒型河道，河岸大部分為現(xiàn)代河流沉積物組成的二元結(jié)構(gòu)，下部沙層頂板高程較高，一般位于枯水位以上，以中細(xì)沙為主；上部為河漫灘相的黏土層，一般厚3~14m，較上荊江薄，河岸抗沖能力較上荊江弱。河床由中細(xì)沙組成，卵石層深埋床面以下，床沙平均中值粒徑約為0.165mm。河道演變的特點(diǎn)是彎道凹岸崩坍，凸岸邊灘淤長，并可能發(fā)生撇彎切灘或自然裁彎。河彎發(fā)生裁彎取直后，河道又重新發(fā)展為新的彎道，并引起其下游河勢發(fā)生較大變化，如尺八口彎道1909年自然裁彎后，下游產(chǎn)生七弓嶺和觀音洲彎道。荊江河段北岸有荊江大堤，自上荊江棗林崗至下荊江監(jiān)利城南全長182.4km，是保障江漢平原防洪安全的屏障，堤外灘地狹窄或無灘，深泓逼岸，防洪形勢險要。荊江北岸有沮漳河入?yún)R，南岸沿程有松滋口、太平口、藕池口和調(diào)弦口（已于1959年建閘控制）分流入洞庭湖，與洞庭湖區(qū)湘江、資水、沅江、澧水及其他支流的來水來沙匯合經(jīng)洞庭湖調(diào)蓄后在城陵磯復(fù)入長江，構(gòu)成了復(fù)雜的江湖關(guān)系（圖1-2）。城陵磯以下河道屬分汊型河道，兩岸有漢江、鄱陽湖水系、巢湖水系、太湖水系以及其他支流入?yún)R。河道兩岸地質(zhì)條件具有明顯的不均勻性，左岸多為廣闊的沖積平原，右岸多為山丘階地。河岸組成有土質(zhì)、土沙質(zhì)、沙質(zhì)和基巖質(zhì)4類，以沙質(zhì)岸坡居多。兩岸分布有對河勢起控制作用的，由山丘和階地出露的基巖組成的節(jié)點(diǎn)88處，形成藕節(jié)狀寬窄相間的分汊型河道。河床組成一般為細(xì)沙和極細(xì)沙，床沙中值粒徑約為0.16mm。按汊道平面形態(tài)不同，本河段分順直形、微彎形和鵝頭形三種汊道。分汊型河段河道演變的主要特點(diǎn)是，主支汊興衰交替表現(xiàn)為主支汊原位交替和擺動交替兩種形式，前者主支汊地位互換，但其平面位置基本不變，一般發(fā)生于順直形分汊和微彎形分汊河段；后者為支汊通過平面位移和斷面沖刷擴(kuò)大而取代主汊，一般僅發(fā)生于鵝頭形汊道；汊道段的主支汊興衰交替的周期較長，大多數(shù)汊道段的主支汊地位較長時期保持不變；汊道的演變對其下游的單一段及汊道演變的影響程度取決于單一段的長度和兩岸有無節(jié)點(diǎn)控制。1.1.2 洞庭湖概況洞庭湖位于湖南省東北部，長江中游荊江段之南岸。其北有松滋口、太平口、藕池口、調(diào)弦口四口分泄長江水入湖；南、西有湘江、資水、沅江、澧水四水入?yún)R；還有汨羅江、新墻河等河流入?yún)R。洞庭湖水系流域面積26.28萬km2，占長江流域總面積的14.6%。洞庭湖區(qū)河網(wǎng)交錯、水系縱橫、水流復(fù)雜，相互干擾頂托，形成一個極為復(fù)雜的水網(wǎng)區(qū)（圖1-2）。長期以來，洞庭湖區(qū)在自然演變、泥沙淤積和人類活動等因素影響下，昔日的“八百里洞庭”已演變?yōu)楸姸鄧喔?、洪道縱橫交錯的洪道型湖泊。洞庭湖區(qū)1995年的實(shí)測地形資料分析表明，在城陵磯（七里山）水位為31.50m時，湖長143.00km，最大湖寬30.00km，平均湖寬17.01km，湖泊面積2623km2；最大水深23.5m，平均水深6.39m，相應(yīng)蓄水量167億m3。為我國第二大淡水湖泊[2]。洞庭湖多年平均入湖徑流量約2870億m3，其中四水1690億m3、四口940億m3、區(qū)間240億m3。湖區(qū)泥沙淤積嚴(yán)重，多年平均入湖泥沙1.44億t，出湖泥沙0.39億t，淤積在湖區(qū)的泥沙年平均達(dá)1.05億t[3]。圖1-2洞庭湖水系1.1.3 鄱陽湖概況[4]鄱陽湖位于江西省的北部，承納贛江、撫河、信江、饒河、修河五河及博陽河、漳河、潼河之來水，經(jīng)調(diào)蓄后由湖口注入長江，是一個過水性、吞吐型、季節(jié)性的湖泊，為我國最大的淡水湖（圖1-3）。鄱陽湖水系流域面積16.22萬km2，約占長江流域總面積的9%。鄱陽湖南北長173km，東西平均寬度為16.9km，最寬處約74km，入江水道最窄處的屏峰卡口寬約2.8km，湖岸線總長約1200km。湖面以松門山為界，分為南、北兩部分。南部寬廣、較淺，為主湖區(qū)；北部狹長、較深，為湖水入長江水道區(qū)。湖盆自東向西、由南向北傾斜，高程一般由12m降至湖口約1m。鄱陽湖湖底平坦，最低處在蛤蟆石附近，高程為.10m以下；灘地高程多在12~18m。鄱陽湖地貌由水道、洲灘、島嶼、內(nèi)湖、汊港組成。鄱陽湖水道分為東水道、西水道和入江水道。贛江在南昌市以下分為4支，主支在吳城與修河匯合，為西水道，向北至蚌湖，有博陽河注入；贛江南、中、北支與撫河、信江、饒河先后匯入主湖區(qū)，為東水道；東、西水道在渚溪口匯合為入江水道，至湖口注入長江。洲灘有沙灘、泥灘、草灘三種類型，面積共3130km2。其中沙灘數(shù)量較少，高程較低，分布在主航道兩側(cè)；泥灘多于沙灘，高程在沙灘、草灘之間；草灘為長草的泥灘，高程多在14~17m，主要分布在東、南、西部各河入湖的三角洲。全湖有島嶼41個，面積約103km2，島嶼率為3.5%，其中蓮湖山面積最大，達(dá)41.6km2，而最小的印山、落星墩的面積均不足0.01km2。

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