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长江三峡工程泥沙问题

[日期:2002-03-27] 来源:中国水资讯网:漂流三峡  作者: [字体: ]
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三峡工程泥沙问题是工程需要解决的主要技术难题。自50年代以来,国内许 多科研机构、大专院校和一大批著名的泥沙专家参加了研究。葛洲坝工程处理泥 沙问题的成功经验,为三峡工程泥沙问题研究奠定了坚实的基础。

工程泥沙问题研究采用了原型观测、数学模型计算、实体模型试验、与已建 工程类比分析等综合研究方法,并经过国内外著名泥沙专家的多次审查和鉴定, 已得出明确的结论:三峡工程泥沙问题是可以解决的。

根据宜昌水文站40年(1950一1990年)的实测泥沙资料,三峡水库入库悬移 质泥沙的多年平均输沙量为5.3 亿吨,中值粒径0.033 毫米。推移质输沙量甚小, 年输沙量约860 万吨,其中卵石推移质约为76万吨。

三峡水库坝址年水量高达4510亿立方米,平均含沙量仅约1.2 公斤/ 立方米。 作为比较,黄河(三门峡)的年输沙量为16亿吨,平均含沙量37公斤/ 立方米。 三峡坝址年水量为黄河三门峡的10倍,而年输沙量仅为1/3 ,因此,长江泥沙问 题的性质与黄河是不同的。

近年来,曾有专家根据80年代初期的资料,认为长江泥沙来量有增长的趋势, 这是不正确的。根据长期泥沙测验实际成果的分析,长江泥沙来量在多年平均值 上下呈周期性的随机变化,并无明显的增长趋势。80年代中期和90年代初期,坝 址输沙量多次出现远低于多年平均值。

长江来水量巨大,三峡大坝设有23个低高程(90米)、大尺寸(7*9 米)的 泄洪深孔,同时汛期水库水位维持在较低高程(145 米),这二个条件使三峡水 库调度可按“蓄清排浑”方式运用。在多水多沙的汛期6~9月(来水量占61% , 来沙量占84% ),水库水位降至防洪限制水位145 米运用,大量泥沙可通过底孔 排至下游。汛未10月,含沙量减小时,水库蓄水至正常蓄水位175 米运用。采取 这一方式,绝大部分泥沙可排至下游,水库绝大部分有效库容可得以长期保留。

三峡水库长度超过600 公里,平均宽度仅1.1 公里,水库形状呈条带状,是 河道型而不是湖泊型的水库。水库宽度相当均一,绝大多数库段宽度小于1 公里, 仅1/7的库段宽度为1~1.7公里,三峡水库的边界地貌也是有利于冲沙排沙的。 根据水库水力学条件计算,水库冲淤平衡后的宽度约为1.3 公里,大于水库实际 的平均宽度,因而三峡水库主体部分将不会形成大的淤积,绝大部分水库有效库 容将得以保留。

根据三峡水库泥沙淤积数学模型长系列计算成果,三峡水库运行80~100 年 左右,水库达到冲淤平衡,届时,水库有效库容仍可保持86~92% 。上述结论的 可靠性在于,采用的数学模型是在国内外大量研究和实际观测资料验证的基础上 开发的,并已经国内外著名泥沙专家审议,同时,也有若干个成功的工程实践例 证。

坝区和变动回水区泥沙问题,主要研究解决泥沙淤积是否影响通航和水电站 运行问题。鉴于这两个问题研究的复杂性,难以用数学模型计算来解决,故采用 了实体泥沙模型试验方法。共建有14座实体模型(坝区5 座,变动词水区9 座), 模型比尺一般为1:100 至1:300。

中国的泥沙模型试验在葛洲坝工程建设期间取得了长足的进展,达到了世界 领先水平。现葛洲坝工程已蓄水运行15年,通过对葛洲坝水库实际淤积情况的观 测,并与模型试验复演成果验证,两者十分吻合,但试验成果略偏安全。三峡工 程泥沙实体模型试验将采用基本上相同的试验方法。

根据实体泥沙模型试验成果,枢纽建成30年内,不论是坝区或变动回水区, 泥沙淤积均不会对航运和发电造成不良的影响。水库运行数十年后,累积性的泥 沙淤积将在特殊干枯的水文年份、当水库降落至最低水位时,可能对变动回水区 航道港口作业造成不良影响,但可通过优化水库调度、航道整治和港口改造加 以解决。坝区泥沙淤积对航运和发电的影响,通过泥沙和水力学模型试验,采用 优化建筑物布置和设置防淤、排沙、冲沙等工程措施解决。

水库蓄水数十年后,因泥沙淤积,将使位于库尾的重庆市洪水位有所抬高。 根据计算和模型试验预测,运行100 年后,重庆市百年一遇洪水位将从现状的194.3 米抬高至199 米。因重庆是一山城,市区地面高程在200 米以上,市中心区高程 约为250 米,因而洪水位的抬高将不致对重庆市区产生大的影响。

此外,上述估算未考虑长江上游干支流建库的拦沙调洪和上游水土保持工程 等有利影响。根据长江流域总规划,在今后数十年内,上游干支流必将建成一批 大型和巨型水库,这些水库的建成,以及正在加紧实施的上游水土保持工程和长 江防护林带建设,都将减少三峡水库泥沙淤积和降低重庆河段洪水位,有利于简 化三峡水库的泥沙淤积处理。
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第 1 楼
mm 发表于 2006/12/1 8:19:27
ok!
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