長江三峽工程圍堰蓄水期泥沙問題

長江三峽工程圍堰蓄水期泥沙問題淺析目錄一、簡述二、論證階段主要研究的泥沙問題三、從圍堰蓄水三年來的泥沙原型觀測資料看三峽工程的泥沙問題四、結(jié)語簡述

三峽工程于1993年開工，1997年大江截流。2003年6月三期圍堰開始擋水，工程進(jìn)入圍堰蓄水期。同年6月船閘開始試通航，7月首臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。2006年6月三期上游圍堰拆除，三峽工程大壩全線擋水。簡述

在2003-2006年間，三峽工程除抓緊第三期施工和進(jìn)行樞紐試運(yùn)行外，還開展了大量原型觀測工作，監(jiān)測建筑物的安全性和水庫的環(huán)境影響。其中，工作量最大的一項(xiàng)是泥沙原型觀測。

二.論證階段主要研究的泥沙問題

二.論證階段主要研究的泥沙問題2.1如何長期保持三峽工程的有效庫容

根據(jù)xx水庫的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，三峽水庫采用了“蓄清排渾”的運(yùn)用方式，水庫在汛期維持低水位，使泥沙可以順利排出庫外；在非汛期水庫蓄水興利。

三峽水庫“蓄清排渾”示意圖

三峽水庫防洪庫容和調(diào)節(jié)庫容示意圖

二.論證階段主要研究的泥沙問題

按照數(shù)學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果，在水庫運(yùn)用100年后，在汛期限制水位145m和正常蓄水位175m之間的防洪庫容可以保持86%(靜態(tài)）；175m和枯水期限制水位之間的庫容可以保持92%（靜態(tài)）。因此，三峽工程的大部分有效庫容是可以長期保存的。2.2三峽水庫泥沙淤積后可能產(chǎn)生的淹沒問題

采用數(shù)學(xué)模型計(jì)算了水庫淤積100年后，遭遇百年一遇洪水時(shí)的庫區(qū)回水曲線，求得重慶朝天門地區(qū)的洪水位為199m。但考慮到水庫蓄水和淤積后糙率的不確定性，三峽工程泥沙專家組提出增加1-3m的安全裕量，以決定重慶市區(qū)的防洪范圍。對于農(nóng)業(yè)地區(qū)，土地按5年一遇回水線征用，居民則按20年一遇回水線遷移。2.3變動(dòng)回水區(qū)的航道，港區(qū)泥沙淤積問題

三峽水庫蓄水后，常年回水區(qū)的灘險(xiǎn)均被淹沒，除青巖子，金川磧主航道由右槽倒向左槽，需要在新航槽中清除礁石外，其他灘險(xiǎn)均可得到明顯改善。變動(dòng)回水區(qū)汛期產(chǎn)生淤積，汛后因水庫蓄水，減少?zèng)_刷在翌年消落期有短期航深不足現(xiàn)象，需要進(jìn)行航道疏浚和整治工作。重慶主城區(qū)港口碼頭前沿，在豐沙年泥沙淤積增加，可能影響貨運(yùn)碼頭正常作業(yè)，三峽工程泥沙專家組認(rèn)為：“可以通過優(yōu)化水庫調(diào)度，結(jié)合港口改造，整治和疏浚措施，加以解決?！?.4壩區(qū)的泥沙淤積問題

三峽水利樞紐工程包括擋水大壩、泄洪閘、電廠、船閘、升船機(jī)等，因此設(shè)置了規(guī)模巨大的壩區(qū)實(shí)體模型，研究不同階段壩區(qū)泥沙淤積對河流形態(tài)和各項(xiàng)建筑物的影響，從而為樞紐總體布置提供了科學(xué)依據(jù)。永久船閘上引航道全包隔流堤

全包隔流堤

150mL=2.6KM2.5三峽水庫運(yùn)用對下游河床演變的影響

三峽工程建成蓄水后，下游水流含沙量減少，將引起下游河道長時(shí)間、長距離的沖刷下切。

依靠數(shù)學(xué)模型，預(yù)報(bào)了三峽工程運(yùn)行后下游河道沖刷發(fā)展過程，同流量水位變化以及對防洪、航運(yùn)、供水的影響。提出了需要控制宜昌水位，整治蘆家河卵石淺灘以及對荊江和城陵磯以下河道河勢控制和堤防安全建設(shè)的課題。三、從圍堰蓄水三年來的泥沙

原型觀測資料看三峽工程的

泥沙問題

在工程論證與設(shè)計(jì)中，對泥沙問題開展過大量研究工作，做出了相關(guān)的預(yù)測，并對可能出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的對策。由于問題的復(fù)雜性與當(dāng)前泥沙研究的水平，這些研究成果尚屬初步的、預(yù)估性的。工程運(yùn)行后，泥沙問題的實(shí)際狀況如何？研究的結(jié)論是否符合實(shí)際？是否定性準(zhǔn)確、定量合理，并留有安全余度？有無出現(xiàn)未曾預(yù)料的重大問題或存在新問題的苗頭？提出的對策是否有效？研究的手段和方法是否可靠或需要進(jìn)行哪方面的修正和改進(jìn)？……所有這些問題只有通過工程的運(yùn)行實(shí)踐和原型觀測才能正確回答。

三、從圍堰蓄水以來的泥沙原型觀測資料看三峽工程的泥沙問題

三峽工程于2003年6月開始蓄水發(fā)電，汛期按135m運(yùn)行，枯季按139m水位運(yùn)行，工程進(jìn)入圍堰發(fā)電期。2006年汛后實(shí)施二期蓄水，9月20日22時(shí)至10月27日8時(shí)，三峽水庫蓄水至155.36m水位，水庫防洪庫容達(dá)到110.0億m3。

三、從圍堰蓄水以來的泥沙原型觀測資料看三峽工程的泥沙問題

在三峽工程135-139m蓄水運(yùn)用階段，入庫流量30000m3/s時(shí)回水末端距大壩460km（蓄水位135m），入庫流量4850m3/s時(shí)回水末端距大壩510km（清溪場站上游約40km，蓄水位為139m）。156m蓄水后，入庫流量4140m3/s時(shí)回水末端距大壩約584km（魚嘴～銅鑼?shí){段，位于寸灘站下游約13km）。（見表1）表1135-139m蓄水期回水末端變化表壩前水位（m）入庫流量（m3/s）回水末端距大壩（km）末端地理位溪坊水文站下越0km1394850510清溪坊站上越40km1564140584魚咀~銅鑼?shí){段位于寸灘站下游越10km至2005年底，左岸電站已裝機(jī)14臺(tái)，裝機(jī)容量980萬千瓦。累計(jì)發(fā)電968.5億千瓦時(shí)，緩解了華中、華東、廣東等地區(qū)用電緊張的壓力。庫區(qū)航運(yùn)條件大為改善，運(yùn)輸成本不斷降低，航運(yùn)能力逐步提高，2005年過壩貨運(yùn)量已超過4390萬噸，比歷史最高水平增加一倍，客運(yùn)量超過188萬人次。按照工程建設(shè)進(jìn)度，大壩于2006年汛前全線達(dá)到185米高程，2006年汛后蓄水位抬高到156米，相應(yīng)庫容為262億m3，三峽工程將進(jìn)一步發(fā)揮更大的防洪、發(fā)電、航運(yùn)綜合效益。

三、從圍堰蓄水以來的泥沙原型觀測資料看三峽工程的泥沙問題3.稍1近期響上游族來水師來沙追變化怠趨勢鳥及成戴因分節(jié)析三、杰從圍躍堰蓄收水以智來的挎泥沙畜原型真觀測兔資料暮看三勵(lì)峽工斗程的擇泥沙豆問題三峽奪工程描蓄水故以來盡（20冶03英.6擦-要20滾06拌.7）入雄庫泥讓沙年頓平均1.熊9億t，比揪多年泡平均暗來沙裝量相旱比減依少55港%。表2入庫仿水沙扛（寸駁灘站）年份徑流量（億立方米）與平均值比（%）輸沙量（億噸）與平均值比（%）20033918-32.11-5320043898-41.66-6320054297+62.54-43Qmax=59800m3/smax=3.17kg/m3三、記從圍醋堰蓄戒水以濟(jì)來的肢泥沙天原型宏觀測妻資料陶看三臣峽工奪程的蘭泥沙瘡問題進(jìn)入運(yùn)三峽墻水庫摟的泥凍沙不馬斷減劉少，酒特別傳嘉陵搭江北完碚站減少因素減少量（近十年平均）占減少總量（%）1徑流減少3400~3500萬t占32~33%2水土保持綜合治理1600~1800萬t占15~17%3水電工程3200萬t占30%4河道采砂及河道淤積2000~2300萬t占19~22%表3嘉陵森江來給沙量絕減少吐因素概分析胸表除第桂一項(xiàng)削是靠“老天椒爺”，人酒力尚劑無法精調(diào)控艘，只眠能微賺調(diào)，崗如高躍炮增媽雨或白驅(qū)云葉，但聲其增漁減量厚極其開有限逢。第桶二至根四項(xiàng)隊(duì)取決座于人爆類活叢動(dòng)，“天與浸人”之比再，可應(yīng)能為播四六橫，雖屋然不克能“人定智勝天”，人祖類是伙有作樹為的湯。由此甩可見獵，上冤游來椒沙減芽少的臨趨勢覆將繼陷續(xù)保射持。柿特別轎是金掘沙江伍上有及一系辱列大睬型水執(zhí)電樞乏紐將扔陸續(xù)恒建成吊投入莫，三策峽入后庫泥峽沙將抖進(jìn)一板步減階少。夜由于喘入庫扇泥沙枝量對券三峽濫工程舊上下咽游的刮泥沙耳問題拖具有菠重大背影響怨，準(zhǔn)壟確預(yù)旦報(bào)今芳后三錦峽水類庫入砍庫的眾泥沙億量是土泥沙巴研究膠工作霜首先際需要彎解決暮的問律題。三、額從圍鑼堰蓄晴水以言來的挖泥沙儉原型膊觀測冶資料念看三靈峽工亞程的小泥沙尿問題3.侄2重慶虎主城結(jié)區(qū)河冶道的稀泥沙汗淤積查情況重慶功主城虎區(qū)河帝段的廈泥沙餃淤積膀問題友是三遠(yuǎn)峽工委程可爬行性牛論證治中的厲一個(gè)麻重要或技術(shù)鞭問題皂，為姨了保議證重飽慶主未城區(qū)爸港口胞和航唐道的積安全判運(yùn)行存，三往峽工豬程論酸證期伙間，但確定膀了“鍛分期刑蓄水討”的修建設(shè)負(fù)方案竄。三厲年來橫，泥藥沙原或型觀系測表讀明，開由于勻入庫料泥沙援量減枕少，習(xí)重慶槳河段訪的泥蹤蝶沙淤舒積的教數(shù)量裕和分罩布發(fā)沖生了杜很大遇的變濤化，蟻從年帶內(nèi)沖赤淤平葬衡轉(zhuǎn)嘩變成團(tuán)累積筆性沖求刷。復(fù)三年儀來，圈共沖見刷泥赴沙98屯9萬m3（見理表4），桂使重劃慶河棉段內(nèi)餅?zāi)嗌车┯俜e駁問題陳大為抄減輕痰，有鑼利于嫩進(jìn)行寫河道系和港虜口的斑治理牢工作季。三、父從圍禍堰蓄吊水以吼來的棵泥沙繳原型蕩觀測釀資料速看三眨峽工脂程的恥泥沙鐮問題表4重慶愉主城傲區(qū)河顫段沖償淤情餃況(2支00寸3-茫20準(zhǔn)05辟)(單位:萬m3)時(shí)段長江干流支流(22.1km)全河段(57.6km)匯口以上（21.1km）匯口以下（14.4km）02.12-03.1253.3-81.9-147.4-176.003.12-04.12-76.8-332.8-98.1-507.704.12-05.12-332.089.0-62.1-305.1三年總計(jì)-355.5-325.7-307.6-988.8三、瓶從圍都堰蓄犯水以慨來的漸泥沙罰原型餡觀測詳資料括看三環(huán)峽工勻程的醒泥沙鳴問題20插04年三剩峽工相程泥悲沙專服家組府建議秋采用19鉛91牲-2班00槽0年的常來水所來沙控系列遲研究嚷重慶芽主城狂區(qū)的楚泥沙粘淤積皇問題蠟，認(rèn)巧為論宰證時(shí)鈔提出緩采用憂港口炕整治階、疏遣浚和拌優(yōu)化料調(diào)度快等措穿施后抓，泥袋沙問覆題是化可以睬得到摘解決姓的。礎(chǔ)因此禁，在阿其他害條件躍具備濫時(shí)，差三峽據(jù)工程慌可以被早日續(xù)抬至彩正常碗蓄水燥位17曾5米，場以發(fā)朱揮三則峽工寺程的詢綜合緞效益妻。三、酬從圍是堰蓄警水以啄來的堆泥沙稿原型教觀測紛資料么看三宣峽工布程的攏泥沙卵問題3.民3三峽船水庫充庫區(qū)訓(xùn)淤積嬌情況由于揭三峽售水庫怨入庫妙泥沙掉量減沖少，德庫區(qū)禿的泥規(guī)沙淤?zèng)_積比局預(yù)計(jì)蒙的數(shù)燒量減襪少。在可秤行性化論證萬期間劣，曾尿用數(shù)辣學(xué)模據(jù)型預(yù)也估三捕峽水辣庫的句淤積滋過程擺，在窗第一匆個(gè)十鏈年期拌間，荒平均蔥每年斑入庫腸泥沙4.采81億t，出破庫泥處沙1.鴿45億t，排區(qū)沙比30絮%，庫培區(qū)淤3.謊36億t。三峽階工程逼蓄水響三年麗來（20球03年至20烤05年）嚷，平若均每釀年入猶庫泥泥沙量酬為2.灘10億t，出梨庫泥渠沙量0.充85億t（黃阿陵廟粘站）凱，排樓沙比40吳.5片%，庫斥區(qū)淤混積泥擁沙1.騎25億t。水庫次庫區(qū)避內(nèi)淤銳積速談度慢熄，淤稈積量瞇少，機(jī)對保較留有中效庫座容有根利，株也有快利于其庫區(qū)輔航道蝕的維出護(hù)工獲作。杏因此撤，我追們認(rèn)嚇為蓄污水三爐年來若水庫效淤積霸情況瞧比預(yù)騙計(jì)要請好（謀見表5）。三、屠從圍承堰蓄汁水以怪來的匯泥沙寧原型悠觀測芹資料憲看三積峽工紅程的佳泥沙李問題三、允從圍舒堰蓄鑒水以津來的芹泥沙置原型階觀測認(rèn)資料扣看三魔峽工撞程的觀泥沙痰問題表5賽20畢03至20鄙05年三研峽庫薦區(qū)淤蝦積體啄積（腦斷面極法）年·月李渡-萬縣萬縣-大壩全庫區(qū)03.3-03.100.5191.4251.94303.10-04.100.4910.7581.24904.10-05.100.2320.6940.926三年合計(jì)1.2422.8764.117（單妹位：廊億m3）三、哈從圍員堰蓄羨水以站來的決泥沙仇原型攏觀測扇資料亮看三卻峽工角程的撿泥沙忠問題3.元4三峽回庫區(qū)頓泥沙朝淤積膊分布據(jù)長劈燕江委偏水文笨局水掘下實(shí)綠測地握形表版明，20印03年3月～20丸06年10月間島，泥抗沙以馳寬谷芳段淤嘉積為甘主，號(hào)占庫驅(qū)區(qū)總姿淤積鍬量的94昌%，窄北深段瞎淤積磚相對行較少筆或略妄有沖包刷。全從淤快積量歲沿程憂分布萄來看遲，越蔬往壩矩前，當(dāng)淤積蒜強(qiáng)度起越大各，例如芳，近壩狂段（風(fēng)大壩她至廟注河）倘長度賄僅15滅.1碎km，共集淤積應(yīng)泥沙賢約0.瓜73億m3，最大萌淤積錘厚度攝達(dá)53籌.4舞m，但絕賴大部稻分泥寶沙淤逝積在90浪m高程蜜以下傻，且促顆粒舍較細(xì)戒，不達(dá)會(huì)影忘響水燙庫的位運(yùn)行（圖1-圖4）。三、邪從圍駐堰蓄生水以幻玉來的豬泥沙秀原型鮮觀測捷資料菜看三策峽工鬧程的混泥沙休問題圖1略2陳00跑3年3月至20捆04年10月三暖峽工臣程壩磁前河顧段深字泓變唯化過地程圖2距三向峽大念壩5.柄6公里圖3距三倆峽大當(dāng)壩16木0.蓋1公里圖4距三獻(xiàn)峽大丈壩35蠶6公里三、越從圍挺堰蓄歇水以慣來的冠泥沙倉原型翼觀測椒資料千看三罩峽工纏程的寄泥沙歐問題3.軋5變動(dòng)嫂回水扔區(qū)的惡泥沙熄淤積武問題蓄水桶三年歇來，星在水益庫13守5咐m(xù)至13悠9m的運(yùn)踐行期懼間，佩土腦詳子河蟻段處絨于變厚動(dòng)回愧水區(qū)統(tǒng)內(nèi)。鹿根據(jù)見土腦搶子河杜段的跑原型觀姐測成胡果，徹可以黎得出束以下場幾點(diǎn)刪認(rèn)識(shí)塊：三、壺從圍告堰蓄贊水以滾來的居泥沙男原型辭觀測顧資料蹦看三牌峽工儉程的泄泥沙痛問題圖5土腦華子河侵段固史定斷春面布毯置圖三、卻從圍騰堰蓄夢水以經(jīng)來的渾泥沙涉原型刮觀測渾資料過看三造峽工徒程的冷泥沙轟問題土腦哀子河臺(tái)段位煙于三構(gòu)峽庫額區(qū)涪挖陵珍課溪鎮(zhèn)窄至南譜沱鎮(zhèn)買之間劫，長剖約3鴿km，兩續(xù)岸由文巖石叉組成譜，庫螞底由京砂卵紹石覆照蓋，繪江中渾有巨招大的窯兔耳本磧和吵下絲帥瓜磧貧，深榆槽緊念貼右澤岸，露汛期俗主流才左移磨，河泊道形蠻成緩未流深輛水區(qū)孝，泥警沙大栗量淤獸積，坑汛后牽水流租歸槽延，右謎槽泥么沙被渴沖刷株，航揉線回只歸右蓋槽，生年內(nèi)懲呈周勵(lì)期性榆擺動(dòng)洽（圖5，6)，三籌峽工虛程蓄羞水以鏟來的傳三年頑中，刃土腦昆子河頓段有職沖有病淤，薪在一納年中腦包括院兩個(gè)欠淤積溪階段蛙，即壓上年仁末至服翌年荒消落購前的曠淤積笛階段平和汛獄期淤原積階拍段。霧兩個(gè)架沖刷趨走沙鎮(zhèn)階段振，即間汛末斧和汛扭后的嚇沖刷墨階段咸和消皮落期坊沖刷響階段端。表6是三喉年來牌各時(shí)豎段土營腦子庸河段插的沖商淤情直況。三、扯從圍般堰蓄旋水以款來的騾泥沙蘿原型跟觀測女資料革看三紙峽工輸程的央泥沙技問題圖6土腦季子河盤段典矛型斷攀面（S2惜53）沖云淤變隔化三、從圍容堰蓄衡水以趨來的醫(yī)泥沙鞭原型施觀測樸資料避看三早峽工乓程的溫泥沙套問題表6蓄水礎(chǔ)以來司土腦款子河猶段沖泊淤量早（后單位同：萬m3）時(shí)段總淤積量2003.3-03.12+84.22003.12-04.12+226.92004.12-05.12+126.12003.3-05.12+437.6三、憤從圍貫堰蓄侍水以艘來的慰泥沙嗎原型潑觀測艙資料轟看三克峽工畫程的趙泥沙行問題由表6可見船，在13吃5-李13環(huán)9m運(yùn)用緣瑞條件虛下，爭由于滅受水餡庫水首位壅衣水影灶響，局不再委能保跡持年傲內(nèi)沖食淤平養(yǎng)衡，煌三年籍來，械產(chǎn)生搬累積器性淤焦積43宜7.鎖6萬m3。但責(zé)是由攪于水父位抬寄高，潮航道減的水宜深和翼寬度等相應(yīng)周增加袋，從環(huán)維護(hù)貸一定兆的航婚運(yùn)條被件出糧發(fā)，遇每年銀需要龜清除矩的礙物航淤功積量患并未適增加似很多孟。例甚如，儲(chǔ)在20設(shè)03年的墓汛期8月19日至10月8日，裙土腦古子河戴段共征淤積雞泥沙71擾9.盼68萬m3，但膠翌年5-全6月水克庫水刊位消繡落時(shí)醋，疏姑浚的鋤礙航跨淤積義量僅汗僅是7.蛛4萬m3，就改保證承了航質(zhì)道暢宇通。奶當(dāng)水脆庫正疼常蓄代水位憶抬升趙至15黑6m或17占5m后，摔變動(dòng)編回水軋區(qū)將爪向上改游延臉伸，雨范圍池也相說應(yīng)擴(kuò)于大，德還會(huì)抄產(chǎn)生袍新的青情況極和問勁題，濟(jì)需要策結(jié)合穗實(shí)際剩情況統(tǒng)，予蹲以研刻究解思決。三、稼從圍軍堰蓄監(jiān)水以全來的樸泥沙挽原型貼觀測宏資料透看三纏峽工輸程的撿泥沙途問題3.譽(yù)6宜昌道水位賣的控我制問歐題三年星來，趙宜昌擠河段銅（宜啟昌至筐枝城河）沖寇刷81饞28萬m3，宜贊昌站40肢00描m3/s水位丑，20規(guī)05年比20炕02年下映降8c育m，10慣00辨0m3/s水位駝下降22微cm。在偏清水愚繼續(xù)偷沖刷塞的條喇件下側(cè)，預(yù)妻計(jì)水掙位還桃要進(jìn)民一步體下降炒，對粒保證汗葛洲竭壩3號(hào)船敞閘下穗閘坎綠上的央通航諷水深李不利瞇。葛扶洲壩3號(hào)船預(yù)閘下事閘坎男坎頂嗚高程沫為34謙.5療m（吳季淞資牢用水秒位）茫，因蛙此，堵船閘閉下游因宜昌宅最低筐通航架水位購為39犯.0蠅m。在榜三峽衰工程增近期15吉6m運(yùn)用垮時(shí)，扭宜昌影最低撥通航屬水位缸為38糕.5禮m，相戚應(yīng)最緊小通助航流冰量為40咸00戰(zhàn)m3/s。三、巖從圍蘿堰蓄煙水以碰來的甚泥沙獅原型圈觀測樹資料純看三折峽工貿(mào)程的聚泥沙跪問題鑒于建宜昌40宮00順m3/s水位孔目前鴿已經(jīng)芳接近38班.5樸m（參江見圖7），阻總公裙司根叉據(jù)泥料沙專武家組斤的意翠見，隔開始錢實(shí)施拉宜昌脆下游滿河床洲抗沖葛護(hù)底蓬工程(見圖8）。扮但上命述工駁作受花到河戚道挖避沙活景動(dòng)的裕嚴(yán)重脖干擾炭。根山據(jù)長茶江委趁水文桿局的則調(diào)查邁，三衣年來?。?0豬03遙-2萬00的5年）辰宜昌束至沙浸市河些段的兵挖沙岡量可偶能達(dá)秘到20甲70仔-3悠83桂0萬m3。宜尚昌-沙市悶河段塵原為矛禁止線采沙滴區(qū)，板采沙具活動(dòng)熔如果團(tuán)不能殼得到再制止甚，將喜對未堵來的扭船舶角通航蔽造成桿難以傲彌補(bǔ)屠的影鬼響。宜昌啄站歷蔬年水訪位流牌量關(guān)恩系圖胭脂駱壩護(hù)芽底節(jié)實(shí)驗(yàn)糟工程臭施工砼板數(shù)軟排貼沉母放現(xiàn)邀場三、短從圍濁堰蓄踏水以甘來的駱泥沙減原型棚觀測暢資料氧看三椅峽工滔程的掙泥沙串問題3.