当前位置: 首页->专题报道->专题调研->三峡工程投运后长江防洪策略研究调研->在线报道
荆江水文局副总工段光磊汇报长江三峡工程坝下游干流河道观测
时间: 2004-04-27

 

1 长江中下游干流河道概况 长江中下游干流河道上起宜昌,下迄长江口50号灯标,全长1893km。其中从宜昌到鄱阳湖口为中游,长955km;湖口以下为下游,长938km。沿江两岸汇入的支流,北岸主要有沮漳河、汉江、氵员 水,倒水、举水、巴河、浠水、华阳河、皖河、巢湖水系、滁河、淮河入江水道等;南岸主要有清江、洞庭湖水系、陆水、富水、鄱阳湖水系、青弋江、水阳江、太湖水系、黄浦江等。荆江南岸有松滋、太平、藕池、调弦四口分流入洞庭湖(调弦口于1959年堵口)。南北大运河在镇扬河段中部穿越长江。 长江中下游干流河道由单一型、蜿蜒型、分汊型三种基本河型组成,以分汊型为主,其长度约占长度的60%。单一型河道与分汊型河道相间分布。分汊型河道越往下游越多。蜿蜒型河道主要集中在下荆江河段。干流河道大体上可分为五大段,即宜昌至枝城段、枝城至城陵矶段、城陵矶至湖口段、湖口至徐六泾段、河口段。 宜昌至枝城河段长60.8km,是山区性河流向平原的过渡过渡段,为微弯河型,河道两岸抗冲能力强,河床稳定性较高。 枝城至城陵矶河段称荆江河段,长347.2km。根据河道特性,以藕池口为界分为上、下荆江。荆江河道内目前有松滋、太平和藕池三口分流分沙入洞庭湖,与洞庭湖水系的湘、资、沅、澧四水汇合后,再经城陵矶入汇长江,构成复杂的江湖关系。上荆江长171.7km,为微弯河型,具有凹岸冲刷、凸岸淤积、弯道处江心洲主支汊兴衰交替等演变特点。通过岸崩治理,目前上荆江总体河势基本稳定。下荆江长175.5km,为典型的蜿蜒河道,河床演变剧烈,主要表现为:凹岸崩塌速率大,凸岸相应淤长,当河弯发展到一定程度,在一定的水流边界条件下发生自然裁弯、切滩、撇弯。 城陵矶至湖口河段长547.0km,为宽窄相间的藕节状分汊河道。窄段一般有节点控制,河道单一,河槽稳定;宽段河道中州滩散布,往往形成两汊或多汊。本河段河势相对稳定,但局部主流仍有摆动,深槽上提下移,洲滩分割合并,滩槽冲淤交替。 湖口至徐六泾河段长756.2km,为宽窄相间、江心洲发育、汊道众多的藕节状分汊型河段。本河段分汊河道主支汊呈单向变化或周期性冲淤交替变化,洲滩则主要表现为切滩及洲滩兼并等。 徐六泾以下的长江河口段长181.8km。长江河口为陆海双相河口,在径流和潮流双重作用下,形成了目前3级分汊,4口入海的形势。河口在发展过程中,沙洲、暗沙演变剧烈,汊道变化大,其总体演变趋势表现为主流南偏、沙岛并岸、河宽缩窄及河口外延。 2长江中下游河道基本观测 2.1观测目的 长江河道观测是水资源开发与利用的一项基本工作和前期工作。是通过实地查勘、水道地形测量、水流泥沙测验及试验研究等多种手段,收集天然河流的原型观测资料,为综合开发治理长江提供科学依据。观测的主要任务是:为长江综合开发和治理,系统地收集和积累水流泥沙及河道地形基本资料系列;为长江水利水电建设有关工程的规划、设计施工、运行和科学研究提供观测资料,为防洪抢险开展河道监测并提出测报成果;为国民经济建设收集河道资料,并提出专题分析。现阶段主要任务是满足长江三峡工程建设,长江防洪、河道综合整治的需要收集资料,并开展分析。 2.2河道基本观测内容 河道观测是一项多学科的综合性测量工作,长江委水文局自1950年开展河道观测以来,根据观测目的、性质和要求不同,主要按一般与重点两大类开展,其中一般观测即河道基本观测。包括:①1:10000比例尺长程水道地形观测(其中陆上十年一次,特殊水情年加测);②长程固定断面观测;③长程水面线观测;④床沙测验;⑤控制断面水沙测验等五项。重点观测包括:河床演变观测,河道勘测调查,专题研究观测,工程泥沙观测,水库泥沙观测,河口水流泥沙观测等。一般观测属于河道基本资料积累性观测,用以研究河流的一般特性和河床演变规律,是须经常性开展的项目,是我局长期保持的基本工作。而重点观测只结合专题或工程开展,观测要求更为细致与深入,是为进一步研究分析河床演变规律、发展趋势和具体特性提供依据。在基本观测中长程水道地形观测,为最主要的观测, 工程量最大,时间周期较长,投入也较大,属于河道空间因子观测,是所有与河道有关的信息的空间载体和定位因子,是长江实施可持续发展战略的最基础的地理信息。 2.3河道基本观测的发展 河道基本观测,属于动态观测,具有很强的系统性、连续性及时效性,五十多年来,水文局投入大量人力物力,实施了宜昌~长江口1:10000比例尺长程水道地形测共十次,已形成基本系列。长系列的河道基本资料,为长江中下游规划、防洪、综合整治、河床演变,丹江口、葛洲坝、长江三峡工程规划、设计、施工及两岸国民经济建设提供了重要依据。目前,为紧密结合长江中下游河道综合整治和防洪,河道基本观测已拓展为长江防洪河道基本观测,具体内容为: (1)宜昌(宜枝34)~长江口(吴淞口)长程水道地形观测,比例尺1:10000,长1789km,长江口北支长90km,5年一次。主要为研究长江中下游整体河道年际变化规律和河势收集全面系统的基本资料; (2)宜昌(宜枝34)~长江口(吴淞口)河段729个(总共1240个固断,其中宜昌~湖口段542个固断已纳入到三峡观测项目,为避免重复观测,本项工作只列入湖口~吴淞口段固断)固断观测,每年一次,观测比例尺1:10000,并间取床沙,有水道地形年份不测,主要是补充地形观测周期较长的不足,并监测年际长程河道床面泥沙变化; (3)险工护岸河段1:2000比例尺半江水下地形观测,每年3—5次。主要为局部河势变化分析、抢险、堤防加固、护岸工程维护等提供基本依据; (4)重点汊道110个分流分沙观测每年一次,年内洪、中、枯水各一次; (5)沿程水面线变化观测,结合水文基本站开展,并补设专用水位站,以了解三峡工程135m蓄水运用后,坝下游河段水位下降及水位变化资料; 这几项观测内容构成长江防洪河道观测的基本框架,可对长江河道从整体与局部、年际与年内河床冲淤变化,有一个较好掌握。但因经费原因,目前也只能有限地开展部分内容观测,其余内容观测现在还无法保证经常性开展。 2.4观测现状 建国以来,国家对河道观测十分重视,河道观测也得到了较大的发展,其重要性也逐步得到了认可,其观测手段与技术也日益成熟与完善。但因历史的原因,长江河道基本观测任务难纳入国家计划,每年所承担工作的费用要靠水文事业费和挤占对外横向经费来完成,无专门工作经费,经费渠道始终不畅,形成恶性循环,使本来就十分紧张的水文事业费用更趋紧张。观测经费的严重缺乏,产生的后果一是观测时效性不强,不能及时为规划设计部门提供现势强的河道资料,使河道治理坐失良机,造成被动局面;二是观测系统性不强,导致资料不连续,给防洪部门进行工程规划设计带来数据不连续的问题。因为可靠充分的基本资料,认真科学地开展研究是制定河道防洪和城市防洪的基础;三是观测整体性不强。使空间因子、水流泥沙因子不能有机联系,并且空间尺度单一,使多方位深入了解河道演变规律困难。 无庸讳言,开展河道观测的成本较高,但具有较大社会效应与经济效益。如1998年,在长江中下游发生继1954年以来第二次全流域性大洪水情况下,长江委水文局调动一切力量,及时抓住有利时机开展了宜昌~长江口长程水道地形观测,范围包括水中与两岸低滩,收集到非常宝贵的地形资料。事实证明,此次资料为长江中下游河段综合开发与整治及防洪起到了重要作用。2001年长江属于偏枯水年,河道己呈现出特有的演变特性,水文局垫支有限经费及时实施了2001~2002年长江宜昌~长江口全长1715km的水下地形观测,保证了河道基本资料的连续性。对分析自1998年以来长江中下游河道演变规律有着重要作用。 因此,建议通过一定的渠道,争取在上级有关部门明确河道基本观测的地位与作用,将河道基本观测纳入到国家发展计划,经费由财政事业拨款,并保障足够而顺畅的经费支持,以保证长江河道基本观测的正常有序全面进行。 3 长江三峡工程施工阶段水文泥沙观测 3.1基本情况 为了保障三峡工程顺利建成,并为工程设计、施工及指导水库合理运用、安全运行以及坝下游防洪提供资料,长江委在勘测设计费中单列编制了施工期水文泥沙观测经费概算,经水利水电规划设计总院执行概算专家组核定为2.5亿,根据1994年8月2日国务院三峡工程建设委员会办公室《关于对三峡枢纽工程其它费用概算审查意见的批复》(国三峡办发技字[1994]047号)中对三峡工程水文泥沙观测工作的指示精神,长江委水文局1995年4月提出了《三峡工程施工阶段工程水文泥沙观测规划》(以下简称《规划》),并经三峡总公司审查通过,包括执行概算,时间为 1993~ 2009年。长江委水文局依照《规划》的内容和技术要求进行了观测。 2001年4月10日,国务院三峡工程建设委员会(以下简称三峡建委)主持召开了“三峡水库分期蓄水和调度运行方式讨论会”,会议一致认为,三峡水库及坝下游水文泥沙观测至关重要,建议请泥沙专家组牵头抓紧制定泥沙观测的具体方案和计划。据此,三峡工程泥沙专家组牵头制定了《长江三峡工程2002—2009年泥沙原型观测计划》(送审稿,以下简称《计划》)。三峡建委办公室于2001年12月4~5日在北京召开了该《计划》的审查会,以国三峡办发规字2001124号文明确同意专家组的审查意见,并提出了具体的分工,即在泥沙专家组统一指导下,由三峡总公司负责牵头组织编制并审查三峡水库杨家脑以上河段的实施方案和预算,由水利部负责牵头组织编制并审查长江杨家脑以下河段泥沙观测研究任务。根据《计划》和专家组审查意见及国三峡办发规字2001124号文的要求,长江委水文局编制了《长江三峡工程下游杨家脑至湖口河段2002~2019年泥沙观测研究任务书》(以下简称《任务书》)。《任务书》对2002-2009年第一阶段观测内容作了详细安排和经费概算。为保证杨家脑以上河段水文泥沙观测研究工作的同步实施,根据中国长江三峡工程开发总公司的意见,长江委水文局依照《计划》于2002年5月编制了《长江三峡工程2002—2009年杨家脑以上河段新增水文泥沙观测研究项目实施方案和预算报告》(以下简称《实施方案》)。《任务书》与《实施方案》是《计划》的一部分,是具体化的观测方案,既与《计划》中安排的观测项目、范围、内容及进度相一致,又保持了与《规划》相衔接,是2002年后开展长江三峡工程库区、坝区及坝下游观测工作的依据。编制中充分考虑了利用国家现有水文站网和设施,避免重复建设和观测。其中《任务书》考虑了与“长江防洪大模型项目”、“三峡工程对下游防洪影响对策专题研究”中安排的内容不重复。 因此,在1993-2003年期间,长江三峡工程水文泥沙观测分为二个类别,即2.5亿水文单列项目和杨家脑上下河段新增项目,范围包括库区、坝区及坝下游。具体实施时,按照以上有关技术文件及执行概算,按年与三峡总公司签订观测协议,作为每年开展观测工作的任务依据。 3.2 观测内容 3.2.1 库区 库区范围为干流大坝~朱沱,长约753km,支流15条,长约651km。开展了以下观测: 1、大坝-李渡镇干支流河段河道地形观测。 2、库区干支流水位观测 3、进库水沙测验 4、重庆河段走沙过程观测及重庆市主城区河段河道演变观测 5、朝天门-丰都以及嘉陵江合川至朝天门河段河床组成勘探与勘测调查。 6、朱沱-重庆河段河床组成勘探与勘测调查 7、变动回水区河道演变观测 (1)土脑子浅滩段河道演变观测; (2)涪陵河段河道演变观测; (3)青岩子浅滩段河道演变观测; (4)洛碛至长寿河段河道演变观测。 3.2.2 坝区 坝区观测范围由庙河~莲沱,长约31km,其中坝上庙河~大坝,长17km,坝下大坝~莲沱,长约14km。两坝间莲沱~葛洲坝,长约26km。开展了以下观测: 1、坝区河道演变观测; 2、通航建筑物水流泥沙观测; 3、电厂水流泥沙观测; 4、专用水文测验(专用水位站、坝前庙河水文断面、黄陵庙水文站)。 5、围堰及明渠等水流泥沙观测。 6、两坝间河道观测 3.2.3 坝下游 坝下游观测范围为干流宜昌湖口河段,长约1010km。洞庭湖湖区,包括东、南、西三个湖泊,面积约为2625km²。三口洪道即松滋河、虎渡河、藕池河,全长约911km。开展了以下观测: 3.2.3.1 2.5亿单列项目(1993~2009年) 1、宜昌-城陵矶及宜昌-湖口水道地形观测 进行1:10000比例尺长程水道地形观测,两岸测至内堤脚,于1996~1997年、2002年、2008年内汛末各一次; 2、洞庭湖区水道地形观测 面积2625km²,观测比例尺1:10000,测至内堤脚,于1994~1995年、2003年各一次。 3、荆江三口洪道水道地形观测 进行1:5000比例尺长程水道地形观测,两岸测至大堤内堤脚,1994~1995年、2003年各一次。 4、宜昌-湖口固定断观观测 观测断面542个,精度1:2000,2003~2009年每年一次,有地形年份不测。 5、水位下降、沿程水面线变化观测 在庙咀、宜昌、红花套、枝城、马家店、陈家湾、沙市、郝穴、黄水套、调关、监利、盐船套、城陵矶、莲花塘、螺山、牌洲、汉口共17组水尺开展,其中簰洲为《任务书》新增项目。每年1、2、5、7、8、10月开展。 6、入湖三口分水分沙监测 利用三口的新江口(松滋河西支)、沙道观(松滋河东支)、弥陀寺(虎渡河)、康家岗(藕池河西支)、管家铺(藕池河东支)等水文站,同步开展三口分水分沙变化观测。每年开展。 7、荆江重点险工护岸观测 在沙市4km、盐观4.6km、祁冲2km、灵黄1.6km、郝龙1.7km、监利1.0km等6段重点险工,共长15km,进行1:2000比例尺半江水道地形测量,每年开展、年内于汛前、汛期、汛末各进行一次。 8、荆江重点浅滩观测 浅滩观测在关洲(11Km)、芦家河(19Km)、天星洲(17Km)、石首(21Km)等段进行,逢单年开展,年内三次。 9、宜昌至湖口河段河床组成钻探与普查,于1994~1996年开展 3.2.3.2 《实施方案》项目(2002—2009年) 1、宜昌-枝城河段河道演变观测 观测长度55km,进行1:10000比例尺地形,悬移质含沙量、水面流速流向、床沙取样、水面比降、沿程水位等观测,逢双年开展,年内于汛期末,枯水期各一次。 2、芦家河浅滩河道演变观测(为2.5亿单列调整项目) 观测长度66km,松滋河口测进2km,进行1:10000比例尺水道地形、悬移质、关洲汊道分流比、水面流速流向、床沙取样。逢双年开展,年内于6、9、10、11月各测一次。 3、枝城站推移质测验 卵推10次,沙推20次。 4、宜昌~城陵矶河床组成补充勘探与勘测调查(其中杨家脑以下河段属《任务书》项目)。 在陆上洲滩及边滩布设钻探50孔,洲滩坑测80个,并进行泥沙调查,于2002年下半年枯水期开展。 3.2.3.3 《任务书》项目(2002~2003年) 1、周公堤~碾子湾河段河道演变观测 郝穴至调关河段长75km, 包括周公堤、天星洲、碾子湾三处浅滩和石首河弯护岸段,在年内汛期末进行1:10000水道地形一次,并在汛期末及枯水期测河段水面流速流向和水流泥沙(一级水文断面11个),及床沙取样19个断面。其中藕池河测至水文断面(至管家铺15km,至康家岗13km),汛期末与干流地形同期观测一次。两岸地形测至大堤顶。逢双年开展。 2、荆江大堤、石首、七弓岭险工护岸观测 荆江大堤重点险工40km,每年开展;石首护岸段15km,七弓岭护岸段8km,年内于汛前、汛期(冲刷最大时期)、汛后各进行1:2000比例尺半江水道地形,水下测过深泓线,陆上测至大堤顶。逢双年开展。 3、洞庭湖固定断面测量(并间取床沙) 测固定断面100个,比例尺由1:10000调整为1:5000,并间取床沙(5~7线),年内于汛期高水期进行水下地形测量,年内枯水期测陆上地形。两岸测至大堤顶。(2.5亿单列调整项目) 4、三口洪道固定断面观测 固断320个(原每年100个,3年测300个),2003、2005、2007年各一次(2.5亿调整项目)。 3.2.4 其他勘测(1993~2009年) 1、 监测资料数据库研制及运行管理 2、 水文补充分析计算及资料 3、 水情预报方案补充 4、内业资料整理、整编与管理 5、 资料简要分析 对坝区部分每交一次监测资料均有简要分析说明,对库区和坝下游监测资料提出大项目或重点项目简要分析说明。 6、 专题分析研究(2002—2009年) 利用多年观测资料进行部分重点河段河床演变、水沙特性基础性分析,并结合泥沙专家组《计划》中的专题开展相关项目的基础性分析研究。 3.3观测进展情况 库区及坝区观测按计划全面实施并完成,坝下游观测进展情况如下。 3.3.1 135m蓄水前观测 (1)坝下游干流宜昌~湖口1:10000比例尺水道地形观测,于1996~1997年开展。 (2)三口洪道1:5000比例尺水道地形观测,于1994~1995年开展。 (3)洞庭湖区1:10000比例尺水道地形观测(包括草尾河),于1994~1995年开展,并进行面积容积量算与分析。 (4)坝下游干流1:10000比例尺固定断面观测(并间取床沙),1998年进行宜昌至湖口542个本底固断观测,1999~2001年逐年开展了宜昌至城陵矶固断(211个)观测。 (5)三口洪道1:5000固定断面观测,于1997~2001年逢单年开展100个。 (6)洞庭湖区1:10000比例尺固定断面观测,于1997年开展。 (7)荆江重点浅滩及险工观测,浅滩观测在关洲(11Km)、芦家河(19Km)、天星洲(17Km)、石首(21Km)等段进行,内容包括固定断面、床沙取样、一级水文断面测验、比降、地形等观测,逢单年开展,年内三次。1:2000比例尺半江险工地形观测在沙市、郝穴、祁冲、灵黄、盐观、监利等6段重点险工段进行,长15.3Km,每年开展,年内三次; (8)入湖三口分水分沙监测,于1994~2001年逐年开展。 (9)水位下降、沿降水面线变化观测,于1993~2001年逐年开展。 (10)河床组成钻探与普查,于1994~1996年在宜昌至湖口河段开展。 3.3.2 135m蓄水本底观测 (1)宜昌~城陵矶(长408Km)1:10000长程水道地形观测,在2002年开展;宜昌~湖口河段固断观测,在2003年开展。 (2)三口洪道1:5000水道地形观测,在2003年开展。 (3)洞庭湖1:10000水道地形观测,在2003年开展。1:5000固断观测(并间取床沙),在2002年开展; (4)水位下降、沿程水面线观测(共18组,其中增设簰洲镇一组); (5)入湖三口分流分沙监测; (6)荆江重点险工护岸观测(6段,沙市4km、盐观4.6km、祁冲2km、灵黄1.6km、郝龙1.7km、监利1.0km等长15km),每年开展;浅滩观测在关洲(11Km)、芦家河(19Km)、天星洲(17Km)、石首(21Km)等段进行,2003年开展。 (7)宜昌~枝城河段河道演变观测(1:10000地形、一级水文断面、水面流速流向、床沙取样、比降,年测3次),逢双年开展。2003年自行安排一次; (8)芦家河浅滩河道演变观测(1:10000地形、一级水文断面、流速流向、床沙取样、比降,年测3次),逢双年开展; (9)太平口~郝穴河段河道演变观测,逢双年开展(1;10000地形、一级水文断面); (10)监利河段河道演变观测,逢双年开展(1;10000地形、水面流速流向、分流分沙); (11)江湖汇流河段河道演变观测,逢双年开展(1:10000地形、水面流速流向、床沙、比降、城陵矶站水文测验); (12)枝城站推移质测验(沙推、卵推); (13)宜昌~城陵矶河床组成补充勘探与勘测调查(钻孔50个,试坑80个); (14)周公堤-碾子湾河段河道演变观测,逢双年开展(1:10000地形、一级水文断面、水面流速流向,年测2次); (15)荆江大堤、石首、七弓岭险工护岸观测,逢双年开展(测石首、七弓岭险工48 km,年测3次); (16)沙市站推移质测验(沙推、卵推); 3.3.3其他水文勘测工作 其他水文勘测工作包括:①数据库及运用管理;②三峡水利枢纽水文气象保障服务系统初步设计,即水情预警系统初设、气象服务系统初设、水库淤积及冲刷系统初设;③水情预报方案补充;④水文补充分析;⑤内业资料系统整理及管理(包括归档);⑥资料简要分析;⑦杨家脑上下河段专题分析研究。每年按计划完成。 4 三峡135m蓄水后水沙特性及坝下游重点河道冲淤分析 4.1水沙特性分析 三峡水库蓄水至135m运行,不仅较大地改变了库区原有的水沙运动特征,而且改变了下泄水沙过程,对库区、坝区及坝下游河道演变和水沙运动产生了影响。 4.1.1 进出库水沙特性 利用2002~2003年实测资料,对进出库水沙变化进行了初步分析研究,分析主要根据目前三峡进库控制站清溪场站(或寸滩+武隆)水文站、库区代表站万县水文站、出库控制站黄陵庙及宜昌站水文站2003年汛期6月~10月实测水沙观测资料进行。通过分析获得如下初步认识: (1)与往年同期多年平均情况进行比较,清溪场、万县站、宜昌站汛期来水量接近平均情况,其中8月份来水相对减少约15%,而在9月份相对增加约20%。 (2) 与来水量情况有所不同,清溪场、万县站、宜昌各站汛期的来沙量与往年同期多年平均情况进行比较都有较大程度的减少,其中清溪场、万县站在7月、8月、10月减少幅度超过了50%,宜昌站在6月、8月、10月减少幅度约90%,万县站沙量的减少更明显,6月的沙量减少已达50%以上。 (3) 根据清溪场和宜昌两站5月25日8时~6月10日22时流量资料分析,在考虑区间来流的情况下,三峡水库135米蓄水过程中水库增加蓄水量约104.7亿m³。 (4)根据清溪场、万县和黄陵庙等3站汛期(6-10月)悬沙日均资料分析,清溪场~黄陵庙2003年汛期淤积泥沙约12281.7万t。其中:清溪场~万县汛期淤积4912.6万t,占总量40%;万县~黄陵庙汛期淤积泥沙约7369.1万t;6月1日~6月10日水库排出沙量仅占总入库沙量的4%左右,清溪场~黄陵庙段淤积沙量约324.8万t,约75.6%的泥沙淤积在万县~清溪场库段;6月11日~10月31日水库排出沙量占总入库沙量的40%左右;清溪场~黄陵庙段淤积沙量约11956.9万t,仅有约39.0%的泥沙淤积在万县~清溪场库段。 (5) 与同期多年平均含沙量相比,清溪场、万县、宜昌三站2003年6~10月含沙量均有较大幅度减小,且含沙量减小幅度是沿程逐渐增大的。通过分析2003年6~10月平均含沙量的区间变化率与清溪场~万县、万县~宜昌同期多年平均含沙量的区间变化率可知,水库蓄水前的天然河道条件下,清溪场~万县、万县~宜昌的区间含沙量变化率只在一定范围内波动,而在水库蓄水后,清溪场~万县、万县~宜昌的区间含沙量变化率是沿程递减的,与天然河道条件下有着明显的区别。 (6) 根据悬沙级配资料分析,2003年汛期寸滩站中值粒径均值比多年平均值偏小16.7%,实测点围绕多年均值上下波动;武隆站中值粒径均值比多年平均值偏小33.9%;万县站中值粒径比多年平均值小58.5%;宜昌站中值粒径比多年平均值偏小45.8%。从中值粒径的沿程波动幅度看,蓄水后清溪场站、万县站、庙河站中值粒径的变幅逐站减小。 4.1.2 荆江水沙变化情况 主要利用1992—2002年和2003年6—10月水沙资料计算分析, 通过分析获得如下初步认识: (1) 2003年6—10月荆江干流枝城站来水量与前11年平均比较略增大,荆江水量增幅沿程递减。沙量大幅减少,达57%—65%,且沿程减小幅度递减。荆江三口除新江口和沙道观站来水量与前11年平均比较,除新江口和沙道观站增大外,其它各站均减少,沙量大幅减少,达63%—75%,三口分流分沙比也有所减小。 (2)与2002年同期比较,荆江干流含沙量减小幅度很大,含沙量减小了55%以上,减小幅度沿程递减。 (3)与前一年同期相比,蓄水后荆江悬移质泥沙明显偏粗。2003年6月和8月,泥沙粒径粗化尤为突出;7月份泥沙中数粒径变化不大。同流量荆江悬移质泥沙普遍变粗。(1)2003年6—10月荆江干流枝城站来水量与前11年平均比较略增大,6、8、10月减少, 9月增幅达33%—45%,增幅沿程递减。沙量大幅减少,达57%—65%,且沿程减小幅度递减,9月沙量减少幅度小,其它月份减小幅度在60%以上,减幅沿程递减。 4.2宜昌至城陵矶河段河道冲淤分析 计算分析主要利用2002年汛后地形、2003年汛后固断资料。通过计算与分析获得如下初步认识: 4.2.1 宜昌至枝城段 通过断面(地形)法计算2002年10月—2003年10月宜昌站流量5000m³/s和10000m³/s水位下河段冲淤量分别为2900万m³和3000万m³。 4.2.2 荆江河段 (1) 通过断面(地形)法计算2002年10月—2003年10月宜昌站流量5000m³/s和10000m³/s水位下荆江河段冲刷量分别为6400万m³和7300万m³。杨家脑—观音寺和塔市驿—城陵矶段冲刷强度大,枝城—杨家脑和新厂—塔市驿段冲刷强度较小。 (2)2003年10月与2002年10月比较,荆江河段深泓冲淤相间,以冲深为主。上荆江公安以上,深泓普遍冲深;郝穴以下10km和古丈堤段为上荆江深泓大幅冲深河段。下荆江深泓也以大幅冲刷为主,深泓普遍冲深2—8m。 5 进一步加强长江中下游河道观测工作的建议 5.1 重要性与必要性 5.1.1 长江中下游治水事业的需要 在2002年3月28日-4月4日期间水利部汪恕诚部长到长江委检查工作时,对长江治理的任务作出了重要指示,强调了稳定河势河床这一工作的重要性。河势稳定作为长江中下游开发和对外开发的先决条件,是沿江经济发展的基础。没有一个稳定而良好的河势,就会给防洪、航运和沿江经济建设的到来很大困难,就会影响将来长江的进一步综合利用和可持续发展。 长江中下游干流河道,经过四十多年的整治,河势变化已没有过去剧烈,在天然节点控制和人工护岸工程作用下,河道受到一定程度控制,从总体上看,河道走向与轮廓保持相对稳定,大的河势趋于基本稳定。尤其是’98大洪水之后,国家投入370亿元资金进行长江重要堤防隐蔽工程建设,重点堤防得到除险加固,有的河段实施了河势控制应急工程,从而使中下游大河势的稳定得到不同程度加强。河流将会长期在这个总的格局中,遵循其自然规律变化和发展,但从局部河段看,有些河段河势稳定程度仍很差,变化很剧烈,造成了危害。故进行河道综合治理,稳定长江河势河床的任务仍很艰巨。 河道治理的对象是正在不断演变中的自然河流,开展河道治理,进行河势控制也无疑属于一项复杂的系统性的动态工程,而因势利导是河势控制的重要原则,为此就必须首先研究和掌握河流的自然演变规律。长江中下游干流范围长,沿江支流、湖泊入汇众多,洲滩罗列,水沙、边界条件复杂,制约着河床演变过程。因此充分掌握水沙运动特性与河道原型观测资料就成为河势控制的首要条件。无论是河势控制前期还是工程建设的各阶段及实际效果的分析以及修改设计,无不需河道泥沙观测为其提供依据。由于河势控制工程属于动态工程,时机性很强,一方面需通过大量系统的河道观测资料进行综合分析,确定工程实施的最优河势阶段,以抓住有利时机进行河势控制,譬如目前一些仍不稳定的局部河段,以便为后期全面进行的河道综合整治打下良好基础;另一方面,受长江河床演变的复杂性及一些不确定因素的影响,河势的稳定性发生变动,也必须通过河道观测,及时发现问题并解决之,以便对控制工程进行维护不使其等级降低,对主流顶冲点变动或工程失效的河段进行河势控制项目的及时调整,对新出现的险工进行及时抢护。由此可见,河道泥沙观测是河势控制及防洪的非工程措施的不可分割的重要组成部分,几十年来长江治水工程亦充分证明这一点。 2003年6月10日三峡水库已按135m蓄水位发电,由于下泄水沙条件发生明显变化,河床会发生长距离的沿程冲刷,长江中下游各河段河势将呈现不同的调整趋势。但究竟如何变化,也有待于大量系统的河道泥沙原型观测资料进行回答,以便采取相应的对策。对此各方面都很关注,也给河道原型观测提出了新的课题。总结四十多年的长江治河经验,凡是实施河势控制工程后效果显著的河段,皆是因有系统的河道观测而对河道演变规律了解比较透彻的河段,如下荆江裁弯工程,取得了预期的工程效果。 因此,从《长流规》所确定的长江中下游治理的总体框架,从1996年12月审查通过的《长江中下游干流河道治理规划报告》(以下简称《治理规划》)所确定的具体目标,从长江中下游河道仍存在一些河势问题,从治河工程须住有利时机及时治理的特点,以及从三峡工程已按135m蓄水位发电对坝下游河道的影响情况等来看,在稳定长江河势的工作中,全面系统地开展河道泥沙观测具有重要意义。 经过几十年的发展,水文局河道观测水平得到不断提高,通过应用新技术,正努力由常规型河道观测向以GPS、GIS为支撑的新型河道观测体系转变,以缩短成图周期,提高观测精度,促进信息化水平,从而达到为各项水事业提供更及时更准确的服务,为各专题信息系统提供空间定位数据,为实施“数字长江” 对策奠定空间框架基础的目的。

相关信息
水利部国际合作与科技司      版权所有  |  北京北科博研科技有限公司      技术支持