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关于工程泥沙情况的报告

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—2013年,**水库年均入库水、沙量分别为亿吨;论证阶段采用1961年—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%和36%。

2008年―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%和%。

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―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%的有效库容。

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。

(二)水库泥沙淤积2003年—2013年,**水库入库泥沙总量为亿吨,出库亿吨,水库泥沙淤积总量吨;水库年平均淤积量亿吨,平均排沙比(出库泥沙占入库泥沙的比例)%。

试验性蓄水6年间,水库淤积泥沙亿吨,年均淤积泥沙亿吨,排沙比为%。

论证阶段预测水库年均淤积量为亿吨,前10年平均排沙比为33%,且排沙比随着水库运行时间延长而增大。

2003年蓄水以来,水库泥沙年均淤积量仅为原论证预测值的42%左右,但排沙比相对预测值明显偏低。

从淤积高程看,绝大部分来沙淤积在水库高程以下,高程以上河床淤积泥沙,主要集中在奉节至大坝段。

从淤积河段看,水库泥沙主要淤积在涪陵以下常年回水区,变动回水区(145m水位回水末端至175m回水末端之间的区域)淤积量较少;试验性蓄水后,常年回水区泥沙淤积逐渐上延,奉节以上库段淤积量占库区总淤积量的比例由围堰发电期的%增加到%。

从航道淤积情况看,总体上,**水库蓄水后,库区航道条件极大改善。

目前,变动回水区上段(江津-重庆)主航道累积性淤积不明显,中段(重庆-长寿)出现卵石推移质微淤,下段(长寿-涪陵)出现明显累积性淤积,变动回水区因泥沙淤积而碍航的问题在局部出现,但尚不明显;常年回水区个别河段,如忠县黄花城,淤积物为颗粒较细的悬浮泥沙,呈流动淤泥特性,部分时段对通航造成一定影响。

**水库泥沙淤积较论证阶段预测值减少约60%,明显好于预期,主要得益于入库泥沙大幅减少。

淤积发展趋势和沿程分布总体特性与原预测值吻合较好。

蓄水以来,特别是试验性蓄水期间,水库平均排沙比小于原论证预测值,主要是因为水库高于汛线水位运行以及调度方式改变,汛期对中小洪水进行调度导致的。

论证期间重点关注的变动回水区港口和航道泥沙淤积问题,目前均在预测范围内。

(三)坝区泥沙淤积2003年—2013年,坝前段(大坝—庙河河段,长约)总淤积量,最大淤厚;其中,试验性蓄水以来淤积泥沙,最大淤厚。

坝前泥沙淤积体目前低于电厂进水口,过机泥沙颗粒较细,硬度较大的石英含量有所增加,泥沙矿物对水轮机叶片造成一定磨损,但未对发电造成影响。

地下电厂取水区域泥沙淤积明显,取水口前淤积面已达高程,高于排沙洞进口底板高程2m,尚未对发电造成影响,但该区域泥沙淤积发展趋势值得关注。

(四)坝下游河道泥沙冲淤变化两坝之间:2003年—2013年,**大坝与葛洲坝之间河段共冲刷4127万m3,占葛洲坝独立运行期淤积量的49%。

试验性蓄水后,两坝间冲刷量明显减少,河床冲淤变化逐渐趋于稳定。

宜昌至湖口段(长度954千米):(1)从河势变化看,**工程蓄水前50年时间内,长江中游总体河势基本稳定,局部河势变化较大;河道总体冲淤相对平衡,部分河段冲淤幅度较大;人为因素未改变河道演变基本规律。

**工程于2003年6月蓄水运用后,坝下游河床冲刷加剧,导致局部河段河势有所调整,但总体河势仍基本稳定。

(2)从冲刷情况看,2002年10月—2013年10月,宜昌至湖口河段平滩河槽(平均流量所对应水位以下的河道)冲刷总量为11.9亿m3,主要集中在枯水河槽,占总冲刷量的91%。

蓄水后前三年和试验性蓄水阶段冲刷强度大,2002年10月—2005年10月,平滩河槽冲刷量为,占总冲刷量的%;2008年10月—2013年10月,平滩河槽冲刷量为3,占总冲刷量的%;2005年10月—2008年10月的平滩河槽冲刷量为亿m3。

(3)从冲刷量沿程分布来看,宜昌至城陵矶(洞庭湖出口)河段(长度408千米)河床冲刷较为剧烈,年均冲刷强度为18.76万m3/km,平滩河槽冲刷总量为亿m3,占宜昌至湖口冲刷总量的71%;城陵矶至汉口(长度251千米)、汉口至湖口(鄱阳湖出口)河段(长度295千米)冲刷量分别为亿mm3,占宜昌至湖口总冲刷量的7%、22%。

(4)从河道崩岸情况看,2003年蓄水后河道崩岸明显增加,然后减少,2008年试验性蓄水后又明显增加,近年开始减少;2004年崩岸处、总长km,2009年处、km;上荆江出险河段堤防较为稳定,下荆江出险河段出险程度相对严重,总体呈减轻趋势,但仍应关注新的崩岸险情发生和新的崩岸隐患出现。

大坝下游河道冲刷问题十分复杂,论证期间各研究机构的预测结果存在一定差异。

大致看,蓄水后下游冲刷情况与预测结果相比较,实际冲刷强度略偏大一些,发展速度也快一些。

主要原因是,上游来沙大为减少,在此基础上,**水库又拦截约75%的来沙,河道采砂和河道整治工程也有一定的影响。

从发展趋势看,随着时间的推移,坝下游河道冲刷强度会逐步减弱。

总体上看,坝下游河道呈冲刷态势,但并非全河段均呈冲刷状态,因水沙在运动过程中不断调整变化,实际是有冲有淤。

从发展过程看,冲刷是一个从上往下发展的过程,当冲刷河段向下发展到一定距离后,中间局部河段在一定时期内可能出现淤积情况;宜昌至城陵矶一直处于冲刷,城陵矶至汉口、汉口至湖口总体上也是冲刷,但2012年10月至2013年10月出现淤积情况,说明冲刷向下游继续发展,目前已延伸到下游的大通断面。

二、**工程建设以来泥沙主要工作一是建立泥沙工作机制。

**建委高度重视泥沙工作,1993年第二次会议决定,在**办下设泥沙课题专家组(后改为泥沙专家组),协调整个泥沙科研工作。

2004年8月,**建委印发《关于调整**工程泥沙研究工作领导体制的通知》,进一步明确了**工程泥沙工作体制,明确了**办和泥沙专家组的职责。

**办负责组织协调**工程泥沙观测、研究工作;审批**工程泥沙观测和研究的中长期规划;组织协调**工程泥沙研究课题和科技攻关项目的申报;审批相关规章制度;推进泥沙原型观测和科研成果资料的交流与共享。

泥沙专家组负责提出**工程泥沙观测与研究的中、长期规划、计划和专项研究计划;负责泥沙问题技术审查、指导与咨询;受有关部门委托,负责泥沙项目的论证、质量监督、成果检查、评审和验收;负责泥沙问题有关专题报告的撰写。

**工程建设期间,**建委多次召开泥沙专题会议,研究泥沙观测计划、水库分期蓄水方案和水库优化调度等问题,就泥沙重大问题及时做出决策部署。

目前,泥沙专家组共有14人,钱正英、戴定忠为顾问,清华大学张仁教授任组长,中国水科院副院长、工程院院士胡春宏任副组长。

二是开展水文泥沙观测工作。

为全面掌握蓄水前的本底资料、为论证确定分期蓄水方案提供依据、实时监测上下游的冲淤变化、验证泥沙模拟技术,2001年,**建委审批了《长江**工程2002—2019年泥沙原型观测计划》,明确**部、交通部和**公司的工作分工,以长江中游杨家脑为界,**公司负责以上河段水文泥沙观测,**部负责以下水文泥沙观测,交通部负责对沿程航道泥沙冲淤情况的观测。

十几年来,有关单位开展了大量观测工作,获得了与**工程相关的水文泥沙第一手数据资料,对**工程建设与运行过程中泥沙问题的跟踪分析、研究、评价,以及提出对策和建议提供了重要支撑。

三是加强泥沙科学研究工作。

“九五”至“十一五”,**集团出资3589.5万元,由泥沙专家组组织有关单位对上游、库区、坝区和中下游,从泥沙成因分析、冲淤变化、水库调度和对航道港口影响等方面开展了系统性研究工作。

完成了泥沙科研3个“五年”计划任务,出版了3期《长江**工程泥沙问题研究成果汇编》(九五—十一五)。

针对**工程突出的泥沙问题,对上游、库区、坝区和中下游进行了现场勘察、调研及座谈,针对性地提出解决、缓解泥沙问题的对策建议,形成系列调研报告。

四是开展泥沙应急清淤和疏浚。

2010年,交通部会同我办研究制定了《**库尾河段航道清淤应急预案》,并按照应急预案的要求实施航道清淤工作。

**后续工作规划安排18.27亿元用于长江宜昌至湖口河段航道治理,8.38亿元用于库区航道整治及观测。

2011年—2013年,**后续工作规划共实施航道整治及观测项目15个,安排资金5.17亿元。

交通部长江航道局逐年对受**蓄水影响的部分河段实施了应急维护加固和应急维护性疏浚等工作,为长江航道畅通提供了保障。

五是实施汛期沙峰排沙调度和消落期库尾减淤调度。

2012年7月和2013年7月,**水库进行了沙峰排沙调度试验,两次调度排沙比分别为28%和27%,显著高于2008年—2011年同期的9%、13%、17%和7%,逐步接近初步设计水平。

2012年和2013年,实施消落期库尾减淤调度,库尾大渡口至涪陵河床泥沙冲刷量分别为241.1万m3和441.3万m3,冲刷量明显增大。

三、有关方面的建议意见座谈会上,泥沙专家组、长江委、长江航道局、重庆市港航局、**集团公司对**工程泥沙工作提出建议意见,主要包括以下几个方面:一是继续开展原型观测。

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