长江干流宜昌站全沙特性分析
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课后达标检测一、选择题(2018·重庆重点中学适应性考试)下图为某区域等温线分布图。
读图完成1~2题。
1.关于a、b、c、d四地温度的关系,判断正确的是()A.a>b B.b=cC.a>c D.c=d2.图中河流干流流量随流程变化正确的是()(2018·贵州重点中学模拟)抽水蓄能电站又称蓄能式水电站,是利用电力富足时的电能抽水至上水库,在电力需求高峰期再放水至下水库发电的水电站。
它可将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能,且宜为事故备用。
读图完成3~5题。
3.抽水蓄能电站最大的优点是()A.提高电网运行的稳定性B.具有防洪、供水等多种功能C.充分开发利用小区域能源D.循环利用,减少能源的损耗4.江南地区抽水蓄能电站的水由上水库放到下水库最多的季节是()A.春、夏B.夏、秋C.秋、冬D.冬、夏5.我国西北地区规划建设的抽水蓄能电站比西南地区多,主要考虑西北地区() A.太阳能、风能等新能源发展快B.经济发展快,常规能源短缺C.受全球气候变暖影响,年降水量大D.能源需求量大(2018·银川模拟)读甲、乙两区域图,回答6~7题。
6.甲、乙两区域存在的主要生态问题分别是()A.酸雨土地荒漠化B.湿地减少土地盐碱化C.水土流失土地荒漠化D.酸雨森林面积减少7.关于甲、乙两区域的说法,正确的是()A.甲区域河流主汛期出现在12月-次年4月,乙区域河流主汛期出现在夏季B.两区域都以温带大陆性气候为主,都是所在国家重要的棉花产区C.与乙区域河流相比,甲区域河流水量大、汛期长、结冰期短D.甲区域水能资源丰富,但石油和煤炭资源缺乏,乙区域反之(2018·临沂一模)下图为长江上游宜昌水文站年径流量和年输沙量关系图。
据此完成8~9题。
8.①阶段→②阶段→③阶段,长江上游(宜昌站)年输沙量的变化趋势是()A.有所增大B.比较稳定C.周期波动D.明显减少9.较之②阶段,③阶段长江上游(宜昌站)年输沙量变化显著,主要原因是()A.上游径流量大幅减少B.上游干支流沿岸地区修路等工程建设C.中下游地区退田还湖D.上游干支流上一些大型水库的建成蓄水(2018·广州模拟)谢贝利河发源于高原山地,其上、中、下游分别流经山地、高原、平原。
长江口近期来沙量变化及其对河势的影响分析李保;付桂;杜亚南【摘要】长江来水来沙变化影响因素众多,除自然因素外,人类活动对河流水沙运动影响越来越显著.作为长江流域的终端,长江口地区既受自然因素影响,同时也显著地受到流域人类活动的影响.采用Mann-Kendall法分析大通站近几十年的泥沙监测资料,结果表明:近几十年来,大通站的年均输沙量一直呈下降趋势,2003年大通站的年均输沙量出现显著下降.长江口来沙量减少主要是由于流域来沙量的显著减少,与水库工程拦沙、长江上游水土保持工程、人工采沙及中游河道泥沙淤积等因素有关.长江口来沙量减少对南支及口外三角洲影响相对明显,均表现为冲刷特征,对此长江口综合治理相关部门应当充分给予重视.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)007【总页数】6页(P129-134)【关键词】长江口;大通;输沙量;河势变化【作者】李保;付桂;杜亚南【作者单位】长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局,上海 200136;交通运输部长江口航道管理局,上海 200003;长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局,上海 200136【正文语种】中文【中图分类】TV148长江河口是江海相互作用的复杂综合体,径流和潮流相互消长非常明显,呈多级分汊格局。
多年来除了自然因素的影响外,人类活动也以多种方式影响着河口的环境。
1988年,鉴于长江上游水土流失的严重性及三峡工程建设的需要,国务院批准将长江上游列为国家水土保持重点防治区,并于1989年开始分期实施以小流域为单元的水土流失综合防治工程。
新中国成立60年来,国家在长江流域建成的各类水利工程数量远远超过之前2 000多年的总和,基本形成全流域水资源的综合利用体系,这其中包括三峡工程等一大批综合利用水利枢纽。
长江上游梯级电站开发、水土保持与南水北调工程的的逐步建设,各关键河段的河势控制工程、沿江引水工程等,均会对来水来沙的时空分布产生影响。
长江上游地区来水来沙变化趋势及其影响研究摘要:通过对长江上游多个重要水文站点水沙的分析,研究近期各个站点的径流及输沙的趋势,并对产生这种趋势的原因进行分析预测。
分析认为上游水库建设对于水沙输移产生着的巨大影响,而且随着长江上游大量水库的建设,宜昌等上游干支流的输沙减少的趋势还将持续下去。
同时会造成上游河道的淤积以及中下游河道的持续冲刷。
关键词:径流量,输沙量,拦沙率,长治工程,来沙系数长江流域面积180万km2,宜昌多年平均径流量4381亿m3,多年平均沙量5.009亿t。
50年来长江上游年来水量没有发生很大的变化,但年均输沙量沙量发生了较大的变化,这种现象在长江上游干支流都很普遍。
近年来,长江上游水电开发达到前所未有的高峰期,很多梯级水电站修建,将原有的河道渠化,使原有的河道水文泥沙过程发生很大的改变。
特别是对河道水沙输移的过程产生重大的调整,而这种调整产生的效应我们还没有公认的结论,这也增加了我们对于梯级水库研究的紧迫感。
本文分析上游各站的水沙输移情况,对长江上游水沙变化进行分析研究并预测其变化趋势,并分析了对长江中下游河道的影响。
1.长江上游干流及主要产沙支流近年的水沙状况:长江干流宜昌以上为上游,干流长4540km,流域面积约100万 km2,长江干流有岷江、沱江、嘉陵江、赤水及乌江较大支流入汇。
其重点产沙区主要分布在金沙江下游干流、雅砻江口至屏山以及嘉陵江上游支流西汉水、白龙江流域等。
为研究长江上游近期来水来沙条件的变化,选取长江干流主要控制站屏山、寸滩、宜昌以及嘉陵江控制站北碚进行研究。
1.1水沙年际变化表1 各水文控制站的多年平均径流输沙关系表单位:径流量:108m3;输沙量:108t以上游地区的主要测站十年的水沙量统计见表1,由表1可以看出,宜昌年均平均径流量各年际并无明显变化,但近期(2000~2003)年均输沙量明显减少,金沙江屏山站年均平均径流量没有明显变化,年均输沙量也没有明显变化,嘉陵江年均平均径流量自1986年来呈现减少的趋势,年均输沙量也有减少的趋势。
长江口近期来水来沙量及输沙粒径的变化付桂【摘要】长江来水来沙变化影响因素众多,除自然因素外,人类活动对河流水沙运动影响越来越显著.作为长江流域的终端,长江口地区既受自然因素影响,同时也显著地受到流域人类活动的影响.通过对比分析徐六泾站与大通站的水量和沙量,得出大通站能够作为代表流域进入长江口水沙情势的控制站.利用大通站的水文数据,统计分析1950—2011年的径流量、数量及输沙粒径的变化,得出长江口近期来水来沙量及输沙粒径的变化.研究结果表明:1) 长江流域年来水量没有发生趋势性变化;2003年后三峡水库发挥调蓄作用,来水量年内分配呈现洪季径流量减少,枯季径流量增加的特征.2) 1986年以来长江流域来沙量大幅减少,季节变化总体呈现洪季比例减小、枯季比例增大的特征.2003年三峡水库蓄水后,来沙量进一步减小,洪季输沙量明显减小.3) 2003年前后大通站悬沙中值粒径变化不显著,从粒度组分上看粒度略有粗化.%The factor of runoff and sediment changes of the Yangtze River is numerous,and influence from human activities to water and sediment movement is becoming more and more obvious besides naturalfactors.Runoff and sediment changes of the Yangtze estuary are influenced by natural and human paring and analyzing the runoff and sediment discharge of Xuliujing station and Datong station,we know that Datong station can be used as the control station of the Yangtze estuary.Based on the hydrological data of Datong station,this paper analyzes the variation of runoff,sediment discharge and suspended sediment particle size in the the Yangtze estuary during 1950—2011,and obtains the runoff,sediment discharge and sediment diameter of theYangtze estuary.The results show that there is no trend change of runoff in the Yangtze River basin.After 2003,the Three Gorges reservoir plays a regulating role,and the distribution of runoff during the year shows the decrease in the flood season and the increase in the dry season.Since 1986,the sediment discharge in the Yangtze River basin has been greatly reduced.The seasonal variation proportion generally shows that it's decreasing in the flood season and increasing in the dry season.After the impoundment of the Three Gorges reservoir in 2003,the sediment discharge has been further reduced and during flood season sediment discharge is decreasing obviously.The average suspended sediment particle size in Datong station is not obvious before and after 2003,and the grain size is slightly coarser from grain size component.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】6页(P105-110)【关键词】长江口;来水量;来沙量;悬沙粒径【作者】付桂【作者单位】交通运输部长江口航道管理局,上海200003;上海长升工程管理有限公司,上海200137【正文语种】中文【中图分类】TV148;U656长江河口是受径、潮流共同作用的中等潮汐河口,以其丰富的泥沙供应、大量的细颗粒泥沙而著称,是典型的高浊度河口。
第34卷第12期2012年12月2012,34(12):2306-2315Resources ScienceVol.34,No.12Dec.,2012收稿日期:2012-04-25;修订日期:2012-08-21基金项目:国家自然科学重点基金(编号:50939003);华东师范大学河口海岸学国家重点实验室开放基金(编号:SKLEC201205);九江学院博士科研启动基金(编号:8869209)。
作者简介:赵军凯,男,河南新郑人,博士,主要研究方向为水文水资源。
E-mail :junkaizhao@ 通讯作者:李九发,E-mail :jfli@文章编号:1007-7588(2012)12-2306-10长江宜昌站径流变化过程分析赵军凯1,李九发2,戴志军2,王一斌2,张爱社1(1.九江学院生命科学学院,鄱阳湖生态经济研究中心,九江332000;2.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062)摘要:采用长江流域宜昌、寸滩和武隆站长系列水文资料,借助Mann-Kendall 统计分析、dbN 小波分析、径流集中度与集中期等方法对宜昌站几十年来径流量年际和年内变化,尤其是三峡工程运行对宜昌径流变化的影响进行了分析。
结果表明:近60年来宜昌站径流汛期有显著减少趋势,枯季则有不明显增加趋势,年内分配比例也发生了变化,在2000年-2010年时段表现最明显;2000年后,宜昌站2月(径流量最小月)和10月(汛期末端)径流有突变现象,径流跳跃点(2006年)恰好与三峡水库二期蓄水时间一致。
径流变化的时空分析结果证实,三峡工程运行加剧了长江上游径流汛期减少与枯季增加的趋势,使年内分配差异减小。
枯季水库增泄发电使同期坝下游径流量增加,保证了中下游枯季基流量;汛末蓄水使同期坝下游长江径流量减少,可能使枯水年中下游提前进入枯水季节;这必将对长江中下游地区的水资源利用乃至生态环境产生深远影响。
关键词:长江;宜昌水文站;三峡工程;径流量;洪枯季;统计分析方法1引言长江是我国第一大河,以径流量大而著称于世。
健康长江长江中下游干流与荆江河道治理2007-6-19 来源:长江水利网长江中下游干流河道全长1 893千米,从宜昌到鄱阳湖口为中游,长955千米;湖口以下为下游,长938千米。
沿江两岸有众多支流汇入。
干流流经湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等6省(直辖市)。
长江中下游干流河道,按照河势河型和控制节点,划分为33个河段,根据河段的重要性和治理的迫切性将33个河段分为三类。
第一类,现有重要堤防、城市、港口和重点工程,在国民经济建设中有重要作用,需要抓紧解决在防洪与航运方面存在问题的河段。
计有上荆江、下荆江、岳阳、武汉、九江、安庆、铜陵、芜裕、马鞍山、南京、镇扬、扬中、澄通、长江口等14个河段。
第二类,在防洪、航运或其他方面存在较突出,需要进行整治的河段。
计有陆溪口、簰洲湾、团风、戴家洲、龙坪、马垱、东流、太子矶、贵池、黑沙洲等10个河段。
第三类,河势基本稳定,存在问题不突出,或虽有某些问题但可暂缓进行整治的河段。
计有宜昌、宜都、嘉鱼、叶家洲、黄州、黄石、田家镇和大通等9个河段。
长江中下游干流河道在一定的水流泥沙条件与河床边界条件相互作用下,岸线常发生崩岸;岸线的崩退不同程度地改变了河道的平面形态,引起上下游河势的调整,给防洪安全和两岸经济发展带来严重影响。
新中国建立初期,长江中下游干流河道基本处于自然演变状态,主流摆动,河势变化十分剧烈,在1 893千米长的河道中,两岸崩岸线长达1500千米,严重威胁着两岸人民生命财产的安全,制约了沿江经济发展。
新中国成立以后,在中央及各级政府的领导下,积极开展了长江中下游河道的治理工作。
据不完全统计,到1998年大水以前,长江中下游护岸累计完成总抛石量约6687万米3,沉排约410万米2,修建丁坝685座。
累计护岸总长度约1189千米。
通过这些治理,初步形成了长江中下游干流河道护岸工程体系,对稳定河势、保障沿江地区的防洪安全发挥了重要作用。
1998年、1999年长江连续发生大洪水,在连续大洪水的作用下,工程破坏较为严重,中下游沿岸出现了不少险情。
关于工程泥沙情况的报告泥沙问题是**工程的关键技术问题之一,直接关系到**水库寿命和工程综合效益发挥,也是**水库“安全、健康、高效”运行的必要条件。
从**工程论证开始,中央就高度重视**工程泥沙问题,**建委和**办各届领导同志,也都非常关心泥沙工作的开展情况。
为全面了解**工程泥沙冲淤变化,分析泥沙方面存在的问题,提出泥沙工作下一步的意见,6月12日,陈飞副主任在国际泥沙研究培训中心主持召开**工程泥沙工作座谈会。
交通运输部长江航道局,长江委设计院、水文局,重庆市港航局、移民局和**集团公司枢纽局相关负责同志,泥沙专家组部分专家,我办规划司、装备司、水库司负责同志参加会议。
现将会议情况和泥沙问题有关情况汇报如下:一、**工程蓄水后泥沙冲淤基本情况及分析根据长江**委员会《**工程试验性蓄水(2008年至2012年)阶段性总结报告》、《2013年度**水库进出库水沙特性、水库淤积及坝下游河道冲刷分析》提供的数据,**工程蓄水后泥沙冲淤基本情况如下:(一)水库上游来水来沙2003 年一2013年,**水库年均入库水、沙量分别为亿吨;论证阶段采用1961年一1970年水沙系列,年均入库水、沙量分别为吨;蓄水以来入库水、沙量分别为论证阶段的87呀口36% 2008年一2013 年试验性蓄水期间,年均入库水、沙量分别为吨,分别为论证阶段采用值的唏口%20 世纪90年代以来,**上游来水量略有减少,来沙呈持续减小态势。
来沙减少的主要原因:一是上游大型水库群的建设运行拦截了大量的泥沙;二是上游水土保持工作的开展减少了入库泥沙量;三是上游河道采砂的影响。
有专家分析认为,若按照1991年一2000年新的水沙系列测算,**水库达到冲淤平衡的时间将由论证阶段的100年延长到300年,届时仍将保持86%勺有效库容。
同时,也要看到,上游来沙减少趋势存在不确定性,例如:上游**工程拦沙会随着水库泥沙淤积而减弱;“ 5?12”汶川地震后,岷江流域形成大量松散堆积体,也可能成为新的泥沙来源,如遇极端气象或地质灾害,将产生大量泥沙进入**水库。
2000年长江泥沙公报水利部长江水利委员会一、概述长江是中国第一大河,干流流经青海、西藏、云南、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等11省、市、自治区。
流域面积180余万平方公里,约占全国陆地总面积的19%。
干流全长6300余公里,河源至宜昌(4504公里)通称上游,宜昌至湖口(955公里)为中游,湖口至大通(338公里)为下游,大通以下为河口段(600公里)。
下游大通站1950年至2000年的平均年径流量9051亿立方米,占全国的34%。
长江泥沙运动的主要特点有:1、含沙量不高,但因水量丰沛,其输沙量大。
例如:宜昌站1950—2000年平均含沙量约1.14千克/立方米,相应的年均输沙量达5.01亿吨。
输沙量的90%集中于汛期。
2、沙量主要来源于上游,由长江干流年均输沙量沿程变化图显示(图2),宜昌水文站输沙量最大。
由于沿程部分泥沙淤积于湖泊与河流之中,其下游沙市、监利、螺山、汉口、大通站等水文站均小于宜昌水文站输沙量。
图2长江干流年均输沙量沿程变化3、长江中下游河段为冲积性河流。
从总体上说,河势相对稳定,冲淤大致平衡。
但部分河段的冲淤变化较大,特别是宜昌——城陵矶——武汉河段。
该河段泄洪能力较低,大洪水水位高于两岸地面较多,是防洪的关键河段。
4、长江中游与洞庭湖、鄱阳湖等湖泊相沟通。
江湖之间的分流分沙及河床演变呈现比较复杂的相互影响和关联。
5、长江流域已修建大量水库,但几乎全在支流上。
长江干流至今仅建成一座低坝——闸坝式的葛洲坝工程。
为稳定河势与维护航道,沿河修建了一些河道整治工程。
如裁弯与边岸控制工程。
这些工程对长江的径流过程的影响不大,长江的水、沙过程基本上仍保持其自然特性。
长江的泥沙测验始于1923年。
现在全流域共有329个水文站开展泥沙测验工作。
悬移质泥沙采集一般采用横式采样器,缆道站则采用积时式采样器。
颗粒分析采用粒径计与移液管相结合的方法。
在上游及其支流曾进行大量推移质采样器试验与研制工作。
收稿日期:2018-12-10作者简介:张㊀祎ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ主要从事水文测验和水资源研究等工作ꎮE-mail:jsszy@sina.com㊀㊀文章编号:1006-0081(2019)02-0043-05三峡水库蓄水后宜昌站水位特性分析张㊀祎1ꎬ张释今2ꎬ王定杰1ꎬ樊丽娜1(1.长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局ꎬ湖北宜昌㊀443000ꎻ2.长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局ꎬ湖北荆州434000)㊀㊀摘要:葛洲坝水利枢纽和三峡水利枢纽工程兴建完工后ꎬ库区蓄水形成了水库ꎬ而水库的调节改变了宜昌站基本水尺断面的水位时间变化和行进规律ꎮ利用三峡水利枢纽和葛洲坝水利枢纽的出库控制站 宜昌站收集的2003~2016年观测资料成果ꎬ分析研究了三峡水利枢纽蓄水后宜昌站的水位特性ꎮ针对其变化特性提出了测验工作中的应对措施ꎬ确保以最优的方案提取能控制全年水位变化过程的控制点水位与时段水位ꎬ做好水文整编工作ꎮ关键词:水位特性ꎻ水位变化ꎻ特性分析ꎻ控制措施ꎻ宜昌站ꎻ三峡水库中图法分类号:P337㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2019.02.011㊀㊀三峡水利枢纽位于长江西陵峡中段ꎬ坝址在湖北省宜昌市三斗坪ꎬ控制流域面积100万km2ꎬ多年平均年径流量4510亿m3ꎬ多年平均年输沙量5.3亿tꎮ该工程1994年12月14日正式开工ꎬ1997年11月8日完成大江截流ꎬ2002年11月6日完成明渠截流ꎮ2003年5月25日开始关闸蓄水ꎬ形成水库ꎬ6月10日坝前水位蓄至围堰发电期水位135mꎻ10月25日三峡水库再次蓄水ꎬ11月5日坝前水位蓄至139m附近ꎮ2006年9月20日ꎬ三峡水库开始156m水位蓄水ꎬ10月27日ꎬ三峡水库坝上水位达到156m高程ꎮ2010年10月26日成功蓄水至175m水位ꎮ三峡水库属于年调节水库ꎬ总库容393亿m3ꎬ其中防洪库容221.5亿m3ꎬ正常蓄水位175mꎬ汛期防洪限制水位145mꎬ枯水期消落水位155mꎮ水库调洪可消减洪峰流量达2.7万~3.3万m3/sꎬ能有效控制长江上游洪水ꎬ增强长江中下游抗洪能力ꎮ三峡水利枢纽具有防洪㊁发电㊁航运等综合效益ꎮ①防洪ꎮ三峡大坝建成后形成巨大的水库ꎬ滞蓄洪水ꎬ使下游荆江大堤的防洪能力由防御10a一遇的洪水提高到抵御100a一遇的大洪水ꎬ防洪库容在73亿~220亿m3之间ꎮ②发电ꎮ三峡水电站是世界最大的水电站ꎬ总装机容量1820万kWꎮ电力主要供应华中㊁华东㊁华南㊁重庆等地区ꎮ③航运ꎮ三峡工程位于长江上游与中游的交界处ꎬ地理位置得天独厚ꎬ对上可以渠化三斗坪至重庆河段ꎬ对下可以增加葛洲坝水利枢纽以下长江中游航道枯水季节流量ꎬ能够较为充分地改善重庆至武汉间通航条件ꎬ满足长江上中游航运事业远景发展的需要ꎮ通航能力可以从每年1000万t提高到5000万tꎮ另外ꎬ三峡水利枢纽工程在养殖㊁旅游㊁保护生态㊁净化环境㊁开发性移民㊁南水北调㊁供水灌溉等方面均会发挥巨大效益ꎮ宜昌站属三峡水利枢纽工程的出库控制站ꎬ对三峡水库的调度进行全过程实时监测ꎬ同时也服务于三峡工程ꎬ为三峡水库调度提供实时观测数据ꎮ该站始建于1946年ꎬ从1877年开始有系统水文观测资料ꎬ属于国家级基本水文站ꎬ位于东径111ʎ17ᶄꎬ北纬30ʎ42ꎬ集水面积约100万km2ꎬ占全流域面积的55.9%ꎻ控制长江上游的来水量ꎬ同时也控制三峡水利枢纽和葛洲坝水利枢纽的出库水量ꎮ宜昌水文断面位于三峡水利枢纽下游44kmꎬ葛洲坝水利枢纽下游6kmꎮ测验河段长约3kmꎬ尚顺直ꎮ断面呈偏 U 型ꎬ水面宽630~780mꎬ年水位变幅约17mꎮ右岸为山区与平原过渡地段ꎬ左岸为宜昌市城区ꎬ河34段两岸较为稳定ꎬ近几十年来河势未有大的变化ꎮ三峡水利枢纽工程蓄水以后改变了宜昌基本水尺断面的水位时空变化和行进规律ꎮ本文采用宜昌站2003~2016年实测水位资料ꎬ分析该站在三峡水利枢纽工程蓄水以后水位特性变化ꎮ1㊀宜昌站水位观测基本情况宜昌站在2003年以前水位采用人工观测ꎬ观测段制根据水位级和水位变幅情况㊁报汛要求布置ꎬ以能测得完整的水位变化过程ꎬ满足日平均水位计算㊁推算流量和水情拍报的要求为原则ꎮ2003年3月投产使用中澳CR510型气泡压力式水位计ꎬ同年7月又安装了一套梯调自记水位计ꎬ两种仪器均可设置为5ꎬ10ꎬ30min或1h采集一个水位数据ꎬ满足测量精度要求ꎬ使用良好ꎬ检测合格ꎬ符合现行国家标准的要求ꎬ完整记录了三峡水利枢纽蓄水后的宜昌断面水位变化情况ꎮ表1㊀宜昌站基本水尺断面瞬时水位观测误差统计序号序列长度最大误差值/cm系统差/cm标准差/cm保证率(=0m)/%保证率(ɤ0.01m)/%保证率(ɤ0.03m)/%个体差异随机不确定度/cm143ʃ30.6281.125.669.81002.2240ʃ20.2750.750.097.51001.4注:分析中有3次受过船波浪影响较大的水位ꎬ因不属个体差异因素影响而未参加统计计算ꎮ1.1㊀水位观测精度水位观测精度主要指仪器或人工采集水位数据的准确度和可靠性ꎮ影响水位观测精度的因素较为复杂ꎬ如波浪㊁水位涨落率㊁观测人员的个体差异㊁水位感应器物理精度及消浪处理等ꎮ采用人工观测水位和自记采集水位的优缺点有互补性和差异性ꎬ为研究同一测站使用两种方法观测水位精度及其对比性ꎬ调整观测布置ꎬ进一步提高水位测报的时效性ꎬ保证观测数据准确可靠ꎮ根据«长江委水文局报汛自动化实施方案»ꎬ选择在水位变化过程中受水位涨落率㊁断面冲淤变化㊁水利工程等影响较为突出的宜昌水文站开展了2005年宜昌水文站水位精度专题研究ꎮ研究结果表明:去掉受过船波浪影响较大的水位后ꎬ误差小于3cm的水位保证率为100%ꎬ说明在正常情况下能够保证水位观测成果的质量ꎻ宜昌站位于长江葛洲坝水利枢纽下游ꎬ处于宜昌港区ꎬ水流变化不均匀ꎬ来往船只较多ꎬ江面时常出现大小波浪ꎬ对数据采集精度造成一定的影响ꎮ实际情况表明ꎬ波浪越大ꎬ水位采集差值越大ꎬ一般情况下某瞬时水位与时段平均水位差异最大为2cmꎬ但过船时受波浪影响造成观测差异最大达到4cmꎮ当整点水位出现在涨水段ꎬ整点前的水位一般略高于整点后的水位ꎬ平均后误差得以中和ꎬ退水段则正好相反ꎮ平均水位值与各瞬时采集值的误差大小主要与涨落率有关ꎬ涨落率越大则误差相对较大ꎬ但误差均在允许范围内ꎮ三峡水库调度加大后ꎬ水位突变对水位精度影响不大ꎬ水位精度满足要求(见表1)ꎮ1.2㊀水位级划分根据工程水文学和«河流流量测验规范»(GB50179-93)中关于水位级的划分方法ꎬ采用宜昌站历年水位观测资料对全年水位分级ꎬ其计算结果见表2ꎮ表2㊀宜昌站水位级划分m高水期水位(Z)中水期水位(Z)低水期水位(Z)枯水期水位(Z)Zȡ48.5043.00ɤZ<48.5039.50ɤZ<43.00Z<39.502㊀水位逐时过程变化分析宜昌水文断面在1980年以前只受天然洪水传播影响ꎮ1981年1月4日葛洲坝水利枢纽工程大江截流ꎬ同年6月蓄水至坝前水位达59.39mꎬ天然时期的行洪规律受到人工影响ꎬ宜昌水文断面水位改变未受上游水工程调度影响和天然洪水传播影响ꎮ葛洲坝水利枢纽是低水头径流式电站ꎬ坝前水位基本稳定ꎬ水库不起拦蓄作用ꎬ来多少水泄多少水ꎬ故蓄水前后宜昌站的水位特征基本上无变化[1]ꎮ自2003年三峡水利枢纽工程蓄水以后ꎬ三峡水库属于年调节水库ꎬ水库调洪能力强ꎬ能有效控制长江上游洪水ꎬ增强长江中下游抗洪能力ꎬ使得基本水尺断面受天然洪水传递影响不断减弱ꎬ水工程调度影响相对增强ꎬ反映在水位过程中其主要特征为水位变化呈锯齿状波动ꎬ局部水位受水工程调度影响而升高或下降[2]ꎮ下面按水位级选择几个有代表性的时段的水位过程进行分析ꎮ442.1㊀低枯水期低枯水期间每天水位沿某一均值上下波动ꎬ较为规则ꎬ最低值出现在07:00~09:00之间ꎬ波动最高值一般出现在19:00~22:00之间ꎬ波动周期为10~14h左右ꎮ说明三峡水库调度在每日的07:00~09:00时开始开闸放水ꎬ19:00~22:00开始关闸蓄水ꎮ宜昌站2015年11月逐时水位过程线(使用中澳CR510型气泡压力式水位计采集ꎬ每5min采集一个水位数据ꎬ共有8625个水位数据)见图1ꎮ图1较明显地反映出低枯水期不同水位的过程变化情况ꎮ从图中可看出ꎬ水位在40.00m以下的水位(属低枯水)波动范围为0.2~0.3mꎻ水位在40.00~43.00m的水位(属低水)波动范围为0.3~1.4mꎮ44.043.543.042.542.041.541.040.540.039.539.0/m2015-11-012015-11-062015-11-112015-11-162015-11-212015-11-262015-12-01(--)图1㊀宜昌站2015年11月逐时水位过程线2.2㊀中水期宜昌站2014年7月逐时水位过程线(使用中澳CR510型气泡压力式水位计采集ꎬ每10min采集一个水位数据ꎬ共有4465个水位数据)见图2ꎮ图2反映出中水期受三峡水库调度和天然洪水传播影响情况下不同水位的变化过程ꎮ从图中可看出ꎬ在中水期水位涨落幅度要大于低枯水涨落幅度ꎬ在水位涨落水过程中每日仍存在较为明显的上下波动ꎬ其波动范围略大于低枯水ꎬ为0.2~1.4mꎬ日波动峰谷值差与低水(水位为40.00~43.00m)相近ꎮ波峰出现在19:00~22:00之间ꎬ波谷出现在次日07:00~09:00之间ꎬ波动周期为10~14h左右ꎬ有时在波峰(谷)附近有短时小锯齿状波动ꎮ在水位急涨或急落时ꎬ在洪水传播中影响因素相互抵消ꎬ水位波动特征表现相对不明显ꎮ2.3㊀高水期宜昌站2014年9月逐时水位过程线(使用中澳CR510型气泡压力式水位计采集ꎬ每10min或5min/m49.549.048.548.047.547.046.546.045.545.044.544.043.543.02014-07-012014-07-062014-07-112014-07-162014-07-212014-07-262014-07-31(--)图2㊀宜昌站2014年7月逐时水位过程线采集一个水位数据ꎬ共有8417个水位数据)见图3ꎮ图3反映了高水期两次洪水完整的水位变化过程ꎮ高水期主要发生在水位急涨或急落时ꎬ水位波动特征在洪水传播中表现不明显ꎮ水位的波动特征只是在水位变化幅度较小或水位相对平稳时表现相对突出ꎬ洪峰附近水位波动完全受水工程调度影响ꎬ范围时大时小ꎬ与正常情况下的波动特征略有差别ꎮ从图中可看出ꎬ高水期水位涨落率较大ꎬ水位波动周期短ꎬ为3~5h左右ꎬ水位波动范围为0.2~0.5mꎮ/m(--)53.052.552.051.551.050.550.049.549.048.548.047.547.046.546.045.545.02014-09-012014-09-062014-09-112014-09-162014-09-212014-09-262014-10-01图3㊀宜昌站2014年9月逐时水位过程线3㊀水位分布特征分析3.1㊀水位月分布特征基于宜昌站2003年以后的水位整编成果ꎬ进行了时间系列的特征统计分析ꎬ并绘制了宜昌站2003~2016年月平均水位过程线ꎬ详见图4ꎮ从图中可以看出ꎬ自三峡水库蓄水以后宜昌站水位月分布特征仍然是在汛期(系指5月1日~10月15日)水位高ꎬ非汛期(系指10月16日至次年4月30日)水位低ꎮ但从年际变化来看每年1~5月㊁11~12月平均水位有抬高趋势ꎬ特别是2010年以后较为明显ꎻ654 张㊀祎等㊀三峡水库蓄水后宜昌站水位特性分析~10月平均水位则有下降趋势ꎬ出现下降趋势的时间也是从2010年开始ꎬ这是三峡水库调蓄的作用所导致ꎮ受人为控制三峡水库水位的影响ꎬ每年1~5月㊁11~12月水库下泄流量不断加大ꎬ到2015年不小于6000m3/s[3]ꎬ宜昌水文断面平均水位由此逐年抬高ꎮ其中1~3月和11~12月ꎬ由于三峡水库补水ꎬ水位抬高0.6~0.8mꎻ4~5月三峡水库消落期也造成宜昌水位抬高ꎮ6~9月是洪水频发期ꎬ为有效减轻中下游防洪压力ꎬ通过科学调度三峡水库ꎬ在洪峰期间拦蓄洪量和削峰而使宜昌水位下降ꎮ9~10月为三峡水库蓄水期ꎬ平均拦蓄能力约5200m3/sꎬ较天然情况宜昌平均水位也在降低ꎮ/m49474543413937351 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12图4㊀宜昌站2003~2016年月平均水位过程线3.2㊀水位年分布特征宜昌站2003~2016年年特征水位值统计成果见表3ꎮ表3㊀宜昌站2003~2016年年特征水位值统计年份最高水位/m日期1(月-日)最低水位/m日期2(月-日)年平均水位/m年变幅/m200351.9509-0438.0702-0942.6113.88200453.9809-0938.5201-3143.0215.46200552.1407-1138.4102-1843.2813.73200649.2407-1038.5802-0441.2710.66200752.9707-3138.7501-0942.5214.22200851.1208-1838.8601-0742.8112.26200951.1308-0839.1712-2942.3111.96201051.7807-2639.1703-1642.4112.61201148.1607-0839.2112-2241.748.95201252.8707-3039.1912-0442.8613.68201349.9107-2339.1812-0241.910.73201452.5109-2039.2402-0142.8113.27201548.7507-0139.2502-1842.149.50201649.4907-0239.2802-0942.5810.21㊀㊀从表3中可以看出ꎬ受三峡水库调度的影响ꎬ水位年分布出现以下变化:历年最高水位有下降趋势ꎬ排除2006年特枯水情外ꎬ从2005年开始历年最高水位下降趋势明显ꎻ历年最低水位从2003年开始则出现逐年抬高趋势ꎬ到2009年水位抬高了1.1mꎬ但从2009年以后每年抬高幅度不大ꎬ年变化为0~0.1mꎬ最低水位控制在39.20m左右ꎮ从年平均水位变化看ꎬ没有明显的上升或下降趋势ꎬ说明水位变化主要在局部时段或部分水位级ꎮ2003年前宜昌站多年平均水位为43.34m(1981~2002年)ꎬ年最低水位为38.30m(1998年2月14日)ꎬ年最高水位55.38m(1981年7月19日)ꎬ水位最大变幅17.08mꎮ三峡水库运行后宜昌站多年平均水位为42.45m(2003~2016年)ꎬ年最低水位为38.07m(2003年2月9日)ꎬ年最高水位53.98m(2004年9月9日)ꎬ水位最大变幅15.46mꎬ年水位变幅在逐步缩小ꎮ3.3㊀保证率水位宜昌站2003~2016年年保证率水位统计成果见表4ꎮ从表4可以看出ꎬ2003年以后最高水位保证率为47.91~53.76mꎬ2008~2016年控制在52.60m以下ꎮ第15天为45.75~51.23mꎬ第30天为44.61~49.67mꎬ第90天为42.66~46.34mꎬ第180天为40.15~42.62mꎬ第270天为39.09~40.54mꎬ最低水位保证率为38.11~39.51mꎮ特别是从2009年开始ꎬ断面水位基本维持在39.20m(相应流量5000m3/s)ꎬ以后逐年递增ꎬ到2015年水位维持在39.50m(相应流量6000m3/s)ꎮ丰水年高洪期断面水位控制在52.60m(相应流量45000m3/s)以下ꎬ说明通过三峡水库调节ꎬ保证了汛期长江中下游防洪㊁枯水期航运和生态需水量的需要ꎮ表4㊀宜昌站2003~2016年年保证率水位统计m年份最高第15天第30天第90天第180天第270天最低200351.6750.0549.0946.3441.0339.0938.11200453.7648.0847.4546.0642.6239.7538.58200551.8851.1149.1946.2642.4539.7638.52200648.8345.7544.6142.6640.7439.6138.64200752.5550.4149.6745.0441.3639.1338.79200850.9049.4348.2245.5542.3039.5038.91200950.9748.9148.2844.4341.0639.4739.24201051.6449.4748.3945.4340.9439.3739.22201147.9147.1445.5642.7840.8039.9939.28201252.6051.2349.6245.2341.7239.5439.28201349.6748.4047.9544.0240.1539.5139.24201452.4548.4147.6944.7842.4539.9339.38201548.6546.4745.6143.9942.1340.0039.49201649.0848.6448.0044.1641.6340.5439.514㊀三峡水库蓄水前、后水位特性对比分析水位是反映水体㊁水流变化的水力要素和重要指标ꎬ其变化主要取决于水体自身水量的增减变化㊁约束水体条件的改变和水体受干扰的影响等因素ꎮ水位特性在一定时间和空间范围内相对稳定ꎮ依照宜昌站多年水位的变化ꎬ考虑受约束水体条件明显改变的影响ꎬ将宜昌站水位变化分成两个时间段ꎬ即三峡水库蓄水前(1877~2002年)和三峡水库蓄水后64 ㊀2019年2月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀水利水电快报㊀EWRHI㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷第2期㊀(2003~2016年)ꎮ三峡水库蓄水前㊁后的水位变化特性具有相似的基本特征ꎬ也有不同点ꎬ见表5ꎮ表5㊀三峡水库蓄水前㊁后宜昌站水位特性及成因工况水位特性主要成因三峡水库蓄水前㊀㊀全年水位发生涨落变化ꎬ汛期涨落幅度大ꎬ非汛期涨落平缓河流来水量的变化ꎬ河道冲淤变化ꎬ水流顶托等水位逐时过程线顺趋势呈光滑曲线天然来水传播月分布特征是汛期水位高ꎬ非汛期水位低汛期来水量大ꎬ非汛期来水量小多年平均水位呈下降趋势河床下切ꎬ人类活动影响年水位变幅大河流来水量增减的变化三峡水库蓄水后㊀㊀全年水位发生涨落变化ꎬ汛期涨落幅度大ꎬ非汛期涨落平缓河流来水量的变化ꎻ河道冲淤变化ꎬ水库引出水量ꎬ水流顶托等水位逐时过程线顺趋势呈锯齿状波动水库日调节影响月分布特征是汛期水位高ꎬ非汛期水位低汛期来水量大ꎬ非汛期来水量小多年平均水位呈下降趋势河床下切ꎬ人类活动影响年水位变幅缩小水库调节影响5㊀水位监测和资料整编控制措施根据三峡水利枢纽蓄水以后宜昌基本水尺断面水位变化情况ꎬ为提高水位成果质量ꎬ保证水位资料准确可靠㊁连续完整ꎬ建议从以下几个方面采取措施ꎮ(1)使用自记仪器采集的水位数据存在波动性ꎬ特别是中低水期间水位的波动变化较大ꎬ因而水位的校核较为关键ꎬ可以定期检查仪器波动情况的正确性ꎮ(2)高水期间ꎬ当波浪较大时ꎬ水位的瞬间数据采集存在一定误差ꎬ建议有条件情况下做水面的静水处理ꎮ(3)在整理水位数据时ꎬ在保证水位数据完整的情况下要做好水位的平滑和滤波处理ꎮ其方法是在充分考虑水位变化的实际情况下ꎬ保证水位变化的连续性ꎬ减少水位锯齿状形态ꎻ特别是在对水位特征值的处理时ꎬ尽量要靠近ꎬ即平滑线要走上包线靠近最高水位ꎬ下包线尽量靠近最低水位ꎮ(4)在满足整编洪水摘录和汇编刊印需要的情况下ꎬ尽量压缩摘录段次ꎬ不要过多增加洪水摘录的时段ꎮ6㊀结㊀论通过对三峡水利枢纽蓄水以后宜昌站实测水位资料和整编资料分析ꎬ得出如下结论ꎮ(1)2003年以后受上游水利工程调度和天然洪水传播影响ꎬ水位波动性增强ꎬ特别是中低水阶段较为突出ꎻ水位在40.00m以下的水位(属低枯水)波动范围为0.2~0.3mꎻ水位在40.00~49.00m的水位(属中低水)波动范围为0.3~1.4mꎬ波峰出现在19:00~22:00之间ꎬ波谷出现在次日07:00~09:00之间ꎬ波动周期为10~14h左右ꎬ有时在波峰(谷)附近有短时小锯齿状波动ꎮ(2)水位月分布特征仍是在汛期水位高ꎬ非汛期水位低ꎬ每年1~5月㊁11~12月平均水位有抬高趋势ꎬ6~10月平均水位则有下降趋势ꎬ特别是2010年以后较为明显ꎮ(3)从年平均水位变化看ꎬ没有明显的上升或下降趋势ꎬ说明水位变化主要在局部时段或部分水位级ꎮ历年最高水位有下降趋势ꎬ排除2006年特枯水情外ꎬ从2005年开始历年最高水位下降趋势明显ꎻ历年最低水位从2003年开始则出现逐年抬高趋势ꎬ到2009年水位抬高了1.1mꎻ2009年以后每年抬高幅度不大ꎬ年变化在0~0.1m之间ꎬ最低水位控制在39.20m左右ꎮ中低水出现时间加长ꎬ高水时间相对变短ꎬ年水位变幅在逐步缩小ꎮ(4)按照«三峡水库优化调度方案»ꎬ三峡水库调度主要有防洪调度㊁发电调度㊁航运调度和水资源(水量)调度ꎮ通过三峡水库调节ꎬ保证了汛期长江中下游防洪㊁枯水期航运㊁城乡居民用水以及工农业生产和生态用水的需要ꎮ2008年以后最高水位保证率控制在52.60m以下ꎮ2009年开始最低水位保证率从断面水位基本维持在39.20mꎬ以后逐年递增ꎬ到2015年水位维持在39.50mꎮ总之ꎬ三峡水库蓄水后对宜昌基本水尺断面水位特性的影响较为突出ꎬ原有规律改变导致测验和整编方法的调整ꎬ只有通过对新规律的认识ꎬ摸清宜昌站的水位新特性ꎬ并采取一定的控制措施ꎬ才能保证水文资料成果质量ꎬ提高资料的代表性和精度ꎮ参考文献:[1]㊀李云中.长江宜昌河段低水位变化研究[J].中国三峡建设ꎬ2002(5):12-14.[2]㊀高亚军ꎬ李国斌ꎬ陆永军.三峡电站日调节对下游宜昌站水位的影响[J].水利水运工程学报ꎬ2009(2):50-53.[3]陈淑楣.三峡水库航运优化调度蓄水方案研究[J].南京航运职业技术学院学报ꎬ2013ꎬ12(3):59-62.(编辑:朱晓红)74张㊀祎等㊀三峡水库蓄水后宜昌站水位特性分析。
微专题——输沙量与含沙量输沙量与含沙量⼀、输沙量河流输沙量是指⼀定时段内通过河流某⼀断⾯的泥沙的重量,单位为t或万t。
简⾔之,输沙量就是输送沙⼦的量。
河流输沙量的⼤⼩,与含沙量⼤⼩有关,还与河流⽔量的丰枯有关。
⼀年中最⼤输沙量在汛期,最⼩输沙量在枯⽔期,年际输沙量也不⼀样,变化较年径流更为剧烈。
在⼀次洪⽔过程中,最⼤输沙量与最⼤洪⽔量出现时间⼤体⼀致。
就⼀条河流⽽⾔,⼭区河段输沙能⼒强,河道以冲刷为主,输沙量沿程增加;平原河段河道以淤积为主,输沙量沿程减少。
⼆、含沙量⽽含沙量则指单位体积浑⽔中所含泥沙的数量,计量单位为千克/⽴⽅⽶。
河流含沙量也随时间变化⽽不同:⼀年中最⼤含沙量在汛期,最⼩含沙量在枯⽔期。
含沙量⼤的河流输沙量不⼀定⼤,含沙量⼩的河流输沙量不⼀定⼩,因为这还要考虑到其⽔量多少的问题。
中国长江年平均含沙量仅0.54千克/⽴⽅⽶,⽽年输沙量⾼达4.78亿吨;辽河年平均含沙量为6.86千克/⽴⽅⽶,⽽年输沙量仅0.41亿吨。
同⼀条河中含沙量分布也不同:含沙量沿⽔深分布,⼀般在⽔⾯最⼩,河床底最⼤。
含沙量在河流断⾯上的分布随断⾯⽔流情况不同⽽异。
含沙量沿流程⽽变化,通常在⼭区河段含量⼤,平原河段含量⼩。
影响河流含沙量的因素:植被覆盖差,⼟质疏松,河流含沙量就⼤;反之,含沙量就⼩。
⽽内流河含沙量与植被覆盖率关系不⼤。
除了植被情况外,地质构造,地层构成以及⼤型湖泊、沼泽的分布也都会影响河流的含沙量。
(1)植被覆盖率:森林覆盖率差则含沙量⾼,反之则低。
(2)⼟质:⼟质疏松则含沙量⾼,反正则低。
(3)降⾬强度:降⾬强度⼤则含沙量⾼,反之则低。
(4)地势:地势落差⼤则含沙量⾼,地势平缓则含沙量低。
(5)地形:平原地区⼀般含沙量低,⼭地,丘陵区则相对⾼。
(6)河流含沙量⾼低的具体影响因素要结合河流的具体情况进⾏具体分析:地质构造(地质活动强列、岩⽯破碎等)、地层构成(黄⼟⾼原黄⼟易受侵蚀)、湖泊沼泽(河流流经这些地⽅泥沙易沉积,下游含沙量⼩)等。
长江干流宜昌站全沙特性分析
伍勇;杨文波;侯晓岚
【期刊名称】《长江工程职业技术学院学报》
【年(卷),期】2005(022)004
【摘要】利用宜昌水文站资料,分析全沙多年来变化规律,为今后提高水文质量、工程建设和水体研究打下基础.
【总页数】3页(P8-10)
【作者】伍勇;杨文波;侯晓岚
【作者单位】长江三峡水文水资源勘测局,湖北,宜昌,443000;长江三峡水文水资源勘测局,湖北,宜昌,443000;长江三峡水文水资源勘测局,湖北,宜昌,443000
【正文语种】中文
【中图分类】TV851
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长江含沙量
长江含沙量不高,属少沙河流,但长江水量丰沛,年入海量约10000亿立方米,因此输沙量总量较大。
长江泥沙主要来源于上游,全江输沙量的90%集中于汛期。
其中,宜昌段的输沙量最大。
宜昌水文站1950—2000年平均含沙量约1.14千克/立方米,目前年均输沙量达5亿吨。
数据显示,长江干流主要水文控制站2021年的水沙特征值,与多年平均值比较,年径流量直门达、石鼓、攀枝花、寸滩、宜昌、沙市、汉口、大通站偏大3%~48%,向家坝、朱沱站分别偏小14%、9%;年输沙量直门达站偏大35%,其它各站偏小20%~99%。