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三峡水库蓄水后荆江河段沙质推移质特征分析

主题:沙质 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-03-05

简介:该文是关于三峡水库相关论文如何写和沙质方面专科毕业论文范文.

三峡水库论文范文

摘 要:为了研究三峡水库蓄水后长江中下游河道冲淤及发展趋势,采用2003~2017年实测水文资料,分析了三峡水库蓄水后荆江河段沙质推移质变化特征,并从来沙条件、断面冲淤及流速、流量变化等方面阐述了变化原因.分析结果表明:三峡水库蓄水运用后,荆江河段沙质推移质输沙量基本呈逐年减小沿程.增加趋势;推移质输沙主要集中在汛期5~10月;枝城站沙质推移质中值粒径变化复杂,沙市站沙质推移质中值粒径基本呈逐年增大趋势,监利站沙质推移质中值粒径变化不大且基本呈沿程减小趋势.沙质推移质中值粒径变化主要受断面冲淤以及流速、流量变化影响.

关键词:沙质推移质;输沙量;中值粒径;冲淤变化;三峡水库蓄水;荆江河段

中图法分类号:TV142.2 文献标志码:A DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2020.07.009

三峡水库蓄水运用后,坝下游水沙条件发生变化.由于受枯水流量补偿、河床冲刷的影响,坝下游河段枯水期水位发生不同幅度下降.同时,近年来,坝下游河段悬移质沿程恢复,砾卵石推移质极少,沙质推移质输移成为该河段河床主要运动形式之一.荆江河段为长江中游段重要的航道,尤其是关洲水道、芦家河水道、枝江水道等,河床演变特征对通航和航道整治具有十分重要的意义.

荆江河段上游为沙夹卵石河床,下游为沙质河床.许多研究对三峡水库蓄水以来荆江河段的水沙变化进行了分析的,并取得了丰硕的成果,但针对荆江河段沙质推移质变化特征研究较少.因此,本文将利用2003~2017年间的实测资料,对三峡水.库蓄水后荆江河段沙质推移质的变化特征进行分析,为研究三峡水库蓄水后长江中下游河道冲淤及发展趋势提供科学依据.

1研究区域与数据来源

荆江河段起于湖北枝城,止于湖南洞庭湖口的城陵矶,以藕池口为界分为上、下荆江.上荆江河段河床为微弯分汉河段,千流有枝城、沙市控制站;下荆江河段为蜿蜒型河段,有石首、监利控制站(见图1).荆江河段北岸为荆江大堤,南岸为荆南长江干堤及岳阳长江千堤,河段南岸有松滋口、太平口、藕池口及调弦口(于1958年建闸)分长江水入洞庭湖[6,8]

三峡水库于2003年6月开始蓄水运用,为分析水库蓄水后荆江河段沙质推移质的变化情况,本文采用的资料为三峡水库蓄水后(2003~2017年)荆江千流3个水文站(枝城站、沙市站、监利站)的实测水沙资料.

2荆江河段水沙变化特征

荆江河段来水量主要由包括宜昌以上长江千流来水量以及清江人汇水量(人汇水量约占宜昌来水量的3%).上游有玛瑙河和沮漳河人汇,其中玛瑙河人汇水量极小,沮漳河入汇水量约占宜昌来水量的0.6%.以2003年为界,分为三峡水库蓄水运行前(1993~2002年)和运行后(2003~2017年)2个时期,该河段来水来沙特征以枝城、沙市、监利站为代表.荆江河段来水来沙特征见表1.

统计成果表明:三峡水库蓄水运行前、后,荆江河段多年平均来水量(枝城站径流量)分别为4346亿m'和4146亿m',三峡水库蓄水运行后枝城来水量相对蓄水运行前减少了4.6%.

荆江河段泥沙主要来自枝城以上长江干流,清江来沙量极小.20世纪90年代后长江上游来沙量逐渐减少,三峡水库蓄水运行后,长江上游泥沙大量沉降在库区内,河段来沙量大幅减少,三峡水库蓄水前后多年平均来沙量(枝城站输沙量)分别为38160万t和4339万t,三峡水库蓄水运行后枝城来沙量相对蓄水运行前减少了88.8%.

同时,三峽水库蓄水近13a来,荆江河段沙市站、监利站均未测到卵石沙样,且根据三峡水文泥沙观测河演分析,近期河槽内卵石沙样将不会推移到沙市断面.枝城站卵石沙样也很少,甚至几乎没有.因此,荆江河段泥沙主要为悬移质、推移质及床沙.沙质推移质变化特征

3.1输沙量年际变化

表2为3个水文站的沙质推移质年输沙量统计结果.从表2可看出:三峡水库蓄水以来,枝城站2003~2006年推移质输沙量逐年减小,2007年突然增大,2008~2017年又基本呈减小趋势;沙市站2005~2008年推移质输沙量有明显变小趋势;监利站基本呈逐年减小趋势,但变幅不大.

枝城站2003~2017年间多年平均沙质推移质输沙量为152万t,最大为2003年的520万t,最小为2016年的10.5万t;沙市站2003~2017年多年平均沙质推移质输沙量为183万t,最大为2005年的327万t,最小为2017年的103万t;监利站2009~2017年多年平均沙质推移质输沙量为276万t,最大为2011年的382万t,最小为2016年的177万t.从各年变幅来看,枝城站变幅最大,沙市站其次,监利站最小.

三峡水库蓄水运用后,荆江河段沙质推移质基本呈逐年减小趋势.2017年,枝城站、沙市站、监利站推移质输沙量分别为37.6万、103万t和183万t.从沿程变化来看,枝城至监利河段推移质输沙量沿程增加,由枝城站的37.6万t增至监利站的183万t.各站沙质推移质年输沙量变化见图2.

3.2输沙量年内变化

表3为3个水文站沙质推移质多年月平均输沙量统计结果.由表3可看出:荆江河段沙质推移质主要集中在汛期5~10月,枝城站、沙市站、监利站5~10月沙质推移质输沙量分别占全年的93.4%、78.7%、77.1%.

三峡水库蓄水以来,枝城站、沙市站、监利站沙质推移质多年月平均输沙量变化见图3.从沿程变化来看,荆江河段沙质推移质月输沙量从枝城至监利呈沿程增加趋势,与沙质推移质年输沙量变化规律基本一致.

3.3颗粒粒径变化

表4为3个水文站的沙质推移质年中值粒径统计结果.从表4可以看出,三峡水库蓄水以来,2003~2017年枝城站沙质推移质多年中值粒径为0.348mm,最大为2007年的0.820mm,最小为2003年的0.240mm;2003~2017年沙市站沙质推移质多年中值粒径为0.249mm,最大为2016年的0.297mm,最小为2003年的0.191mm;2009~2017年监利站沙质推移质多年中值粒径为0.213mm,最大为2011年的0.225mm,最小为2013年与2017年的0.203mm.

根据实测流量资料,点绘枝城站2004~2007年断面平均流速变化图(见图8).由图8可看出,2007年汛期枝城站流速较大,导致该站推移质输沙量及中值粒径均发生突变.

同时,2007年枝城站沙质推移质中值粒径较大的原因还包括:①汛期(6~9月)沙质推移质粒径较大,导致年中值粒径也大;2枝城段河床泥沙粒径逐年粗化,粒径范围变宽,并在2007年发生突变[I0d.6~9月枝城站沙质推移质月平均颗粒级配成果见表7.

5结论

本文利用三峡水库蓄水后(2003~2017年)的实测资料对荆江河段沙质推移质变化特征进行分析,得出以下结论.

(1)三峡水库蓄水运用后,荆江河段沙质推移质输沙量基本呈逐年减小趋势.从沿程变化来看,枝城至监利河段沙质推移质量沿程增加,多年平均值由152万t增至276万t.

(2)荆江河段的沙质推移质输沙量主要集中在汛期5~10月,枝城站、沙市站、监利站5~10月沙质推移质输沙量分别占全年的93.4%、78.7%和77.1%.

(3)三峡水库蓄水运用后,2003~2009年间,枝城站沙质推移质中值粒径呈逐年增大趋势,2010~2016年呈逐年减小趋势,与该站床沙变化规律基本一致.沙市站沙质推移质中值粒径基本呈逐年增大趋势.监利站沙质推移质中值粒径变化不大.从沿程变化来看,枝城至监利河段推移质中值粒径沿程减小,多年平均值由0.348mm減全0.213mm.

(4)荆江河段沙质推移质主要受上游来沙条件、河道冲淤以及水力要素等诸多因素的影响.但由于长江中下游水沙条件变化复杂,且泥沙之间相互交换多变,其内在机理有待进一步研究.

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(编辑:李慧)

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沙质引用文献:

[1] 库区专升本毕业论文范文 关于水污染和三峡水库研究生毕业论文范文5000字
[2] 三峡水利工程方向论文题目 三峡水利工程毕业论文题目如何定
[3] 关于三峡水利工程的论文参考文献 三峡水利工程论文参考文献数量是多少
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