三峡水库建成后葛洲坝枢纽近坝段治理措施初步研究.pdfVIP

第二十届全国水动力学研讨会文集 三峡水库建成后葛洲坝枢纽近坝段 治理措施初步研究 任昊谢作涛 (长江勘测规划设计研究院，武汉，430010) 摘要：三峡工程蓄水运用后，水库下游河道含沙量较蓄水前大幅度减小，由此引发下游河 道进行较长时期的冲淤变形调整．针对葛洲坝枢纽三江引航道可能出现的碍航局面，初步研 究了葛洲坝下游河段治理措施．运用平面二维数学模型对河段治理工程实施效果进行了模拟， 研究结果表明治理工程可一定程度缓解三峡蓄水运用后近坝段可能出现的碍航局面． 关键词：葛洲坝下游；清水下泄；治理措施 1前言 葛洲坝水利枢纽自1973年动工兴建以来，坝下游河床冲刷下切、近坝段砂石料开挖及荆 江裁弯等因素，引起了宜昌站水位特别是枯水位的持续下降。自1973—2003年．宜昌枯水位 (流量4000m3／s)已较葛洲坝设计水位下降了I．24m。长江三峡水利枢纽蓄水运用后，水库 下游河道含沙量较蓄水前大幅度减小，由此引发下游河道进行较长时期的冲淤变形调整。以 适应新的水沙边界条件。葛洲坝枢纽下游河段是首当其冲受到三峡水库蓄水运用影响的河段， 坝下游河床自上而下长距离冲刷下切和沿程枯水位下降亦将可能使宜昌站枯水位继续下降， 对葛洲坝船闸。 已有研究成果表明，宜昌枯水位将有可能继续下降1．Om左右，枯水位下降将引起葛洲坝 二号、三号船闸下闸槛槛上水深和下引航道航深不足，对船舶安全航行造成威胁。为确保通 航，经专家论证，在三峡工程不同运行期规划要求葛洲坝下游枯水期最低水位为：(I)三峡 围堰发电期，三江下游引航道的最低水位为38．OOm(吴淞基面)，或三江下游引航道水深3．5m， 不影响现有船型船舶的安全通过：(2)三峡工程运行初期，三江下游引航道的最低水位为 38．50m(吴淞基面)，或三江下游引航道水深4．Om；(3)三峡工程运行后期，三江下游引航道 的最低水位为39．OOm(吴淞基面)或三江下游引航道水深4．5m，以满足三江航道通过万吨级 船队的要求． 针对三峡工程蓄水后葛洲坝枢纽下游可能出现的碍航局面．结合已有研究成果，初步研 Email：xztl979@163．COln -798． 第二十届全国水动力学研讨会文集 究了葛洲坝下游河段治理措施。运用平面二维数学模型对治理工程实施效果进行了模拟．研 究结果表明治理工程可一定程度缓解三峡蓄水运用后葛洲坝下游可能出现的碍航局面． 2葛洲坝枢纽下游近坝段水位变化分析 宜昌水文站为葛洲坝枢纽近坝段的水文控制。1970年以前，宜昌站水位流量关系稳定， 枯水水位流量关系变化不大，从1970年葛洲坝枢纽动工兴建开始。枯水位开始有下降现象。 随着葛洲坝水利枢纽运行，桔水水位流量关系逐步下挫。引起宜昌站枯水位下降的主要原因 是葛洲坝下游长河段河床整体下切，河床下切的过程与水位下降的过程基本相应的。即河段 冲刷一般使枯水位下降，河道淤积一般使枯水位抬升． 104ms，水位下降 骨料开采及河床冲刷使河床下切引起水位下降，开采量和冲刷量约812．7X X104m3， 了0．25m；(2)1981—1986年为葛洲坝一期工程运用期，宜昌河段共计冲刷3915．1 属于河床调整期，宜昌河段虽然淤积1190．2X 年属于稳定期，宜昌河段冲刷880．7X 坝水库的淤沙大量出库，使本河段呈现大量的淤积，淤积量达3221．0×104m3，汛后宜昌枯水 3856．5X 积冲刷了6161．9X104m3(含建筑骨料开采量)，使宜昌桔水位下降累积值达到最大1．24m。 表’宜昌站不同时期汛后枯水水位流量关系表(国家85基面) 以往研究工作【lJ中，在原型观测资料的基础上，开展了大量的资料分析、数学模型和物理 模型科研工作，对葛洲坝坝下游河床冲刷与枯水位下降等问题均进行了研究．综合以上各家 预测成果．三峡水库175m运用后宜昌枯水位将有可能较三峡水库蓄水前下降0．5帖1．20m左