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5 环境影响预测与评价
5.1 江湖关系及水文情势影响预测评价
5.1.1 预测方法
采用数学模型法,建立长江干流宜昌至徐六泾的一维水沙模型、鄱阳湖湖区
二维水沙模型和定床水动力学模型,模拟预测长江中下游干流水沙过程、冲淤变
化和鄱阳湖区、入江水道的水沙变化和冲淤分布等。模型以三峡水库蓄水运行以
来十余年的实测资料进行验证,通过改进非均匀沙挟沙力、混合层厚度、分流分
沙模式等模拟关键技术,提高了三峡水库坝下游水沙数学模型精度,解决“两湖”
复杂水网的模拟技术难题。
5.1.1.1 江湖河网一维水沙模型
(1)模型简介
长江中下游江湖河网一维水沙运动数学模型是适用于模拟河道、水库、湖泊
等水流泥沙运动的全沙模型,其理论基础是非均匀沙不平衡输沙理论,可以计算
模型内各断面水位、流量、含沙量等水沙要素,模型已在长江、黄河、洞庭湖和
鄱阳湖等诸多重要水域得到了广泛应用,取得了良好效果。
长江、洞庭湖、鄱阳湖河网发达,进行长系列、长距离计算,宜采用一维河
网模型。长江中下游江湖河网一维水沙运动数学模型,模拟范围长江干流上起宜
昌,下至徐六泾,除给定宜昌入口断面的水沙边界外,还有清江、汉江、湖口等
水沙边界,下游出口断面给定水位边界。洞庭湖区的水沙条件,主要考虑湘水、
资水、沅水、澧水的水沙汇入,洞庭湖与长江的水沙交互,由河网模型内部计算。
模型还包含鄱阳湖湖区及赣江、抚河、信江、饶河、修河尾闾,考虑了鄱阳湖五
河的水沙汇入及鄱阳湖周边取排水内边界。
长江中下游江湖河网一维水沙运动数学模型计算过程按恒定流处理,时段按
日划分。床沙级配共分 15 组,即0.005mm 、0.005~0.01mm、0.01~0.025mm、
0.025~0.05mm、0.05~0.1mm、0.1~0.25mm、0.025~0.5mm、0.5~1mm、1~2mm 、
2~4mm 、4~8mm、8~16mm、16~32mm、32~64mm、64~100mm。前 8 组计
1
算悬移质,后 7 组计算推移质。床沙组成分层计算,共分 5 层。
(2)模型率定与验证
1)对长江中下游江湖河网模型的长江干流部分的率定
基于 2003~2006 年的实测资料,共计算了 21 站的水位、流量。其中长江干
流 8 站,分别是宜昌、枝城、沙市、新厂、监利、螺山、汉口和大通,鄱阳湖湖
口外长江干流的水位流量也有计算;洞庭湖区(含三口河道)13 站,分别是新江
口、沙道观、弥陀寺、康家岗、管家铺、安乡、大湖口、官垸、南嘴、南县、草
尾、小河咀、自治局。在模型率定的基础上,采用 2003 年~2012 年的实测地形
(部分断面2014 年)和 2003~2013 (2014 )年实测水沙数据进行了验证计算。
主要从河段冲淤量、测站水位流量关系等方面验证模型的可靠性。
长江干流 2003 年~2013 年各站的水位流量率定验证结果见图 5.1.1-1,可见
各站模型计算水位流量关系与实测符合良好。长江中游宜昌至江阴河段分段冲淤
验证结果见图 5.1.1-2,可见计算值与实测值符合良好。
宜昌 枝城
沙市 新厂
2
监利 螺山
汉口 大通
图 5.1.1-1 长江干流主要测站 2003~2013 年水位流量验证成果图
0.00
-1.00
-1.40 -1.46
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