重大水利工程运用对长江入海径流量的影响

采用长江大通水文站1950²011年逐日平均流量资料,运用Pettitt突变点检验法对年、枯季、汛后平均流量序列进行突变点分析。用突变点对时段平均流量序列进行分段,采用M-K趋势性检验法分析各段及整体序列的变化趋势。结果表明,20世纪初,长江上游区域呈现降温、降水减少是造成年平均径流量缓慢下降的原因。20世纪80年代以来全球气候变暖,可能是导致19882011年逐日平均流量资料,运用Pettitt突变点检验法对年、枯季、汛后平均流量序列进行突变点分析。用突变点对时段平均流量序列进行分段,采用M-K趋势性检验法分析各段及整体序列的变化趋势。结果表明,20世纪初,长江上游区域呈现降温、降水减少是造成年平均径流量缓慢下降的原因。20世纪80年代以来全球气候变暖,可能是导致1988²011年的枯季平均径流量相对19502011年的枯季平均径流量相对1950¹987年有明显的抬升、发生均值突变的原因之一;上游水库群在枯季对长江下游的径流补给加剧了枯季入海径流量上升趋势。汛后平均径流量在1990年和2003年都出现了突变点:19501987年有明显的抬升、发生均值突变的原因之一;上游水库群在枯季对长江下游的径流补给加剧了枯季入海径流量上升趋势。汛后平均径流量在1990年和2003年都出现了突变点:1950¹990年间,显现出微弱的下降趋势;19901990年间,显现出微弱的下降趋势;1990²003年间虽然为上升趋势,但平均径流量明显低于前40 a;20032003年间虽然为上升趋势,但平均径流量明显低于前40 a;2003²011年期间转为较为明显的下降趋势,同时平均径流量也低于以往。从三峡工程蓄水运行时间来分析,2003年之后的汛后径流趋势转变可能与三峡工程运行有直接关系,但需要进一步的证实。     

长洲枢纽坝下3000吨级航道设计最低通航水位可靠性研究

为了验证长洲枢纽坝下3000吨级航道设计最低通航水位的可靠性,采用物理模型、水位与流量对比分析等方法,对坝下3000吨级航道的设计最低通航水位进行了验证研究。研究结果表明：实测梧州水文站流量1100m³/s时,实测水位为1.62m;实测流量1050m³/s时,实测水位为1.57m;实测流量708m³/s时,实测水位为1.37m。以上流量均小于坝下3000吨级航道设计流量1118m³/s,但水位均大于设计最低通航水位,差值为0.44m、0.39m、0.19m,可见3000吨级航道的设计最低通航水位是可靠的,且在一定程度上能满足极端天气更低水位通航需求。研究结果对掌握坝下航道通过能力、应对可能出现极端天气的通航需求具有一定的指导意义。     

福姜沙河段输沙、边滩输移特征和动力机制研究*

通过分析2010—2015年福姜沙河段历年地形和水文资料,开展定床物理模型铺沙冲刷试验,采用三维潮流泥沙数学模型,研究福姜沙河段的边滩泥沙输移问题。结果表明,切割沙体移动速度和其驱动因子（如径流、沙体高程和沙体迎水面角度）呈正相关;靖江边滩是以冲刷下移还是切割下移方式运动的临界流量为4万m3/s。靖江边滩—福左水道是主要底沙输移通道。上游流量是福姜沙河段输沙方式变化和河床演变的主要动力因子。小流量时福中水道为主要输沙通道;而大流量福北水道是主要输沙通道。大流量持续作用下会有更多泥沙进入福北水道,福北水道易出现大幅淤积。     

岷江—横江洪水顶托对向家坝水电站通航影响研究

通航为向家坝水电站功能之一。为发挥电站通航效益,明确电站适宜通航水流条件,前期通过实船试航试验初步确定电站最大通航流量不超8 500 m³/s,且最大泄洪流量不超2 200 m³/s双控标准。然而,在近年船舶通航实际调度中发现,向家坝水电站通航水流条件除受下泄流量影响以外,还受下游岷江、横江洪水顶托作用影响。通过建立向家坝—泸州一维非恒定流模型,模拟当汛期向家坝水电站依次按4 000 m³/s至8 000 m³/s各级流量恒定出库时,分别遭遇岷江、横江5～100 a一遇不同典型年洪水顶托后,向家坝水文站水位日变幅、小时变幅情况。得出当遭遇岷江50 a一遇、横江100 a一遇洪水顶托时,向家坝水文站最大水位小时变幅分别达0.55、1.19 m/h,最大水位日变幅分别达7.59、6.87 m/d;且仅当遭遇岷江、横江5～10 a一遇部分工况洪水顶托时,向家坝水文站水位满足小时变幅不超过1 m/h、日变幅不超过3 m/d双控要求,其余工况下水位变幅均超标准。研究成果可为后续向家坝水电站通航调度提供参考。     

极端干旱区典型内陆河生态基流计算研究

目前,计算河流生态基流的方法有很多,以往研究已针对不同的河流进行了实践检验,但针对内陆干旱区尤其是极端干旱区内陆河生态基流的计算尚未见报道。基于以往研究,本文综合运用蒙大拿(Tennant)法和90%保证率河流最枯月平均流量(Q_p)法计算了我国典型内陆河——叶尔羌河及其支流生态基流。计算得到叶尔羌河阿尔塔什断面汛期和非汛期日均生态基流分别为61.50 m³/s和41.00 m³/s,出山口喀群水文断面汛期和非汛期日均生态基流分别为64.48 m³/s和42.98 m³/s;提孜那甫河莫莫克断面汛期和非汛期日均生态基流分别为9.12 m³/s和3.04 m³/s,出山口江卡水文断面汛期和非汛期日均生态基流分别为8.50 m³/s和2.83 m³/s。通过与以往研究文献、规划报告及当地实际情况进行对比分析,发现Tennant法和Q_p法可有效地运用于我国干旱区内陆河生态基流的...     

长江口12.5m深水航道回淤变化及其影响因素

基于2010—2018年长江口12.5 m深水航道回淤、水文、泥沙、地形资料,对航道回淤变化及影响因素进行分析。结果表明：1)长江口12.5 m深水航道常态回淤量大,年际间存在波动,多年平均年常态回淤量约为6 500万m³,2012年后总体呈减小趋势,目前基本稳定在5 000万m³,年回淤强度约1.3 m/a; 2)回淤量与回淤强度具有明显的时空分布特征,即洪枯季分布不均、航道中段回淤集中;3)影响航道回淤时空分布的因素主要包括洪枯季泥沙来源和输沙强度、水沙盐结构和泥沙落淤条件、北槽中段水沙盐结构及滩槽泥沙交换能力等。对于北槽中段航道而言,主要受南导堤越堤泥沙影响较大。4)年际回淤变化总体呈减小趋势,其中南港—圆圆沙航道与滩槽高差的缩小和上游底沙输沙量的减少有关;北槽航道则是由于南坝田挡沙堤加高工程的实施有效改善了北槽内水沙环境,其实测减淤幅度为17.6%。     

长江上游航道整治建筑物不同流量下的生态效果

航道整治建筑物在长江上游广泛存在,其在改变局部河段的水动力和水体理化特征的同时也会对浮游生物群落产生重要的影响。于寸滩站11 000 m³/s流量下开展顺坝和丁坝2座航道整治建筑物的水动力、水质及浮游生物生物量现场监测,利用MIKE21软件建立流场,进一步模拟不同流量下坝体前后水动力、水质、生物量的变化趋势。监测结果表明,相较于坝前,两坝体坝后流速减小,溶解氧浓度、浮游植物密度、生物量增加,其中顺坝和丁坝浮游植物密度分别增加69.39%和62.18%,生物量分别增加77.42%和56.41%。基于现场监测数据建立模型得出,4 500、11 000、39 200 m³/s流量下航道整治建筑物前后水动力、水质及生物量差异性逐渐降低,4 500 m³/s流量下整治建筑物生态效果最好。研究成果可为航道整治工程区生物的保护和生态航道的建设提供理论依据。     

大型水库群蓄水后下游河道枯水期流量增幅估算

随着流域上游大型水库群建设，由于“蓄丰补枯”的调节方式，下游河道枯水期流量增幅明显，对航道条件改善具有重要意义。在金沙江下游控制性水文站历年水文资料的基础上，对不同时期水库群建设后河道枯水期流量变化进行分析，提出一套基于水库群调节库容的下游河道枯水期不同保证率流量增幅的理论计算方法，并定量预测了乌东德、白鹤滩运行后向家坝站95%保证率流量为2 172 m³/s,与实际统计的2 007 m³/s较为接近。此理论计算方法可为其他河流梯级水库群建设后，下游航道枯水期流量的估算提供借鉴。     

长江叙泸段航道多措并举应对极低水位

根据《三峡集团流域管理中心向溪管理分中心关于开展向家坝下泄流量1500m³/s调度实践的函》,向家坝水电站将于2021年2月21日开展调度试验,期间下泄流量将减小至1500m³/s,且可能短时低于1500m³/s。根据来水情况预测分析,届时宜宾合江门水位将可能低于0m,这将是长江叙泸段航道整治建设完工后,十二年来辖区出现的最低水位,极低水位会对船舶安全航行造成巨大影响。     

内伶仃洋水域洪枯季余流及净潮通量时空变化特征

基于内伶仃洋水域4座观测站洪、枯季半月的连续观测资料,分析了该水域余流和净通量时空变化特征,探讨主要动力因子的作用规律。研究显示,内伶仃洋水域半月水深平均余流流速洪季不超过10 cm/s,枯季不超过5 cm/s,洪、枯季总体指向外海侧方向。湾顶水域水沙通量洪、枯季均呈自西向东净输运,且与径流动力呈强正相关。主槽水域接纳东、西两侧浅滩水沙后始终朝西南外海输送。西滩水域洪季水沙朝外海方向净输出,枯季变为朝西北侧上游方向净输送,洪、枯季均与径流动力呈强正相关;淇澳岛北侧西滩水域洪、枯季水沙通量均处于净输入状态,导致该水域不断淤浅。采用多元线性回归法对主槽水域表层余流与主要动力因子进行拟合分析,显示潮汐动力始终驱使表层水沙朝上游方向净输运,径流动力作用方向洪季指向外海、枯季指向上游,海面风则驱使表层水沙与自身方向保持一致;拟合公式中的常数反应了地转科氏力等综合作用下的内伶仃洋水域表层水沙西南向输运规律,且枯季较洪季更为明显。     

南港—北槽洪枯季沿程水沙盐特性分析*

利用2012年2月及8月长江口南港—北槽大、小潮水文测验资料,从涨落潮历时、流速、含沙量及含盐度等方面 分析了南港—北槽洪枯季水沙盐纵向及垂向分布特征以及潮周期内含沙量变化特性。分析表明：南港—北槽沿程各垂线落 潮平均历时洪季整体较枯季长,涨潮平均历时洪季整体较枯季短,且小潮期洪、枯季的这种差异更为明显;南港—北槽洪 季落潮流速普遍大于枯季,涨潮流速普遍小于枯季;小潮期涨潮平均流速会出现近底层较表层大现象, 且CSW-CS3出现滞 流点;北槽中段—口外段洪季含沙量及垂向差异均较枯季大,南港圆圆沙段及北槽上段枯季含沙量较洪季大;潮周期内北 槽中段各垂线上层含沙量均较小,且变化幅度相对较小,但下层含沙量变化达数倍乃至十几倍之多,且涨憩时段近底层含沙 量可能特别高;洪枯季北槽中段均存在盐水楔,其位置洪季偏上、枯季偏下,最大浑浊带洪枯季位置变化与此基本一致。     

岷江上游大型水电站运行对龙溪口下游航道枯水期水位和流量的影响

根据规划,岷江龙溪口—宜宾段将通过航道整治达到内河Ⅲ级航道标准.该河段多年历时保证率95％的流量仅能达到662 m3/s,但是岷江上游紫坪铺、瀑布沟等大型水电站的建成对下游河段通航流量产生了较大影响.根据紫坪铺水电站蓄水前、后高场水文站的径流、泥沙资料,分析紫坪铺等大型水电站建成后对下游河段水沙特性的影响,得知岷江上游...     

长江中游太平口水道维护性疏浚技术

太平口水道是长江中游重点碍航水道,目前主要通过维护性疏浚维持航道畅通。以2018年碍航较为严重时为背景,分析河道特点和碍航原因,提出相应的疏浚方案。结果表明,考虑到多方面的碍航原因,本阶段宜采用桥梁防撞与航道管疏、提前预测与多轮抢通、双槽交替疏浚与通航相结合的思路,对沿岸槽和2#槽交替进行疏浚。2018年度的碍航形势严峻,疏浚时机的选择宜结合水情,分别在汛前、汛期和枯水期进行多轮疏浚。     

长江口南槽5.5m航道维护特点

利用2013—2015年南槽航道疏浚现场资料,分析南槽5.5 m航道维护特点,并探讨南槽5.5 m航道维护形势。结果表明,近3年来南槽5.5 m航道整体保持易于维护的良好局面,其维护特点主要表现在3个方面:1)航道疏浚部位主要处于九段灯船附近局部浅区;2)航道回淤呈现洪淤枯冲的年内季节性差异;3)航槽目前水深不易受台风骤淤影响。鉴于现阶段5.5 m航道维护特点,南槽航道仍将保持整体易于养护的良好局面。     

江苏射阳港3.5万吨级进港航道回淤特征研究

基于实测水文和地形资料对射阳港3.5万吨级进港航道开挖以后的回淤特征及回淤机理进行研究。结果表明:射阳港所在海域受废黄河三角洲冲刷泥沙输移的影响,含沙量较高,为航道回淤提供了丰富的泥沙来源;进港航道年回淤量为995万m³,其中导堤掩护段占全航道回淤量的93%,该段平均回淤强度可达5.0 m/a,高于开敞海域段的0.6 m/a。导堤掩护段航道回淤主要是由于涨潮期带入的高含沙水流在憩流时刻形成悬沙落淤所致,航道两侧滩面上的流泥归槽以及洪季期间上游河流的开闸泄洪对航道回淤也有一定贡献。     

三峡水库常年回水区和尚滩汛期航道条件变化分析*

收集三峡水库常年回水区洪水急流滩——和尚滩大量的实测地形、水文及过往船舶航行资料,建立了数学模型,分析汛期的航道条件变化,并得到和尚滩的船舶自航上滩临界流量条件。结果表明：175 m试验性蓄水后,和尚滩航道条件有所改善,流速、比降减缓,水深、航宽增加,万吨级船队及3 000吨船舶自航上滩临界流量有所提升,航运效益明显提高。     

加装砂斗装置绞吸船吹填砂质土施工技术

为适应香港某吹填工程严格的环保要求,创新改造普通绞吸船,并提出一种加装砂斗装置的绞吸船吹填施工工艺.针对改造后船舶施工效率较低、吹填砂易外漏、砂斗易堵口等问题,基于型号公称产量2000～3000 m3/h的加装砂斗装置绞吸船,采用试验类比和现场数据采集论证的方法,提出效率控制要点、环境保护措施以及格栅改造思路,同时分析...     

瓯江口航道淤积特征分析

根据实测水文泥沙和水深图资料,对瓯江口航道的淤积特征进行了分析.研究结果表明:工程海区潮汐属于正规半日潮类型,为强潮海区;工程海区潮流性质属于不规则半日浅海潮流,潮流运动呈往复流形式;航道水域范围多年来总体上处于0 m浅滩水域略有淤积、0 m下深槽略有冲刷,总体呈现略有冲淤变化的平衡状态;瓯江航道泥沙淤积主要发生在汛期...     

单纯疏浚技术在长江上游卵石浅滩整治中的应用

过渡段浅滩具有顺直放宽的特点,因而汛期淤积,汛后虽有冲刷,但仍达不到水深要求,故需采取整治措施。浅碛子是长江上游枯水期典型的过渡段卵石浅滩之一,该滩整治时没有布置整治建筑物,而仅采用单纯疏浚的技术进行治理,通过对其整治效果进行分析,证明对该滩的治理是成功的、合理的。同时通过对水师坝、黑石碛浅滩整治效果的分析,认为对于长江上游山区河流中,某些碍航程度较轻的一般过渡段卵石浅滩也可通过单纯疏浚技术进行治理。