首页 理论教育提高坝前水位的调度方案试验成果探索

提高坝前水位的调度方案试验成果探索

【摘要】:根据前述90年代水文系列和60年代水文系列两组172m—144m—152m 方案的试验结果分析,河道淤积量最多、九龙坡码头前沿边滩最宽的是1968水文年。表4-5探索性试验系列年和相应水文年坝前调度方式以上两种优化调度方案与原172m—144m—152m 调度方案的主要区别在于:每年汛后10月1日起坝前蓄水位过程不同,因此对重庆河段出口生基塘的水位影响也不同。敏感性试验结果,全河段年末淤积量由1080万m3增加为1344万m3,增加了28%。

根据前述90年代水文系列和60年代水文系列两组172m—144m—152m 方案的试验结果分析,河道淤积量最多、九龙坡码头前沿边滩最宽的是1968水文年。为研究优化坝前水位调度方案对减小重庆主城区河段泥沙淤积和改善通航条件的效果,针对1968水文年又进行了以下两种优化调度的短系列试验,每一系列进行了三个水文年,着重观测其中2010年(1968水文年)的冲淤情况,所采用的优化调度方案列于表4-5和图4-32。

表4-5 探索性试验系列年和相应水文年坝前调度方式

以上两种优化调度方案与原172m—144m—152m 调度方案的主要区别在于:每年汛后10月1日起坝前蓄水位过程不同,因此对重庆河段出口生基塘的水位影响也不同。试验结果表明,原调度方案到10月10日,生基塘水位达168~170m,至10月20日生基塘水位已涨至173m 以上,重庆河段已完全失去了冲刷走沙的能力;170m—144m—152m 方案至10月10日,生基塘水位在167~169m,10月20日达169~170m,冲刷能力减弱;而172m—144m—152m 推迟方案至10月30日以前生基塘水位在166m 以下,基本上保持了该河段汛后冲刷走沙能力。

试验结果还表明,原172m—144m—152m 调度时,全河段年末淤积量是2189万m3;采用170m—144m—152m 调度后,全河段淤积量为1799万m3,比172m 有减少;而当采用172m—144m—152m 汛后推迟蓄水调度后,年末总淤积量又减少为1610万m3,是三个方案中最少的。三个方案的重点河段淤积量依次是减少的,特别是备受关注的九龙坡河段,汛期最大淤积在800万m3上下,至年末三个方案剩余的淤积量分别是312万m3、193万m3和149万m3

图4-32 三种调度方案重庆河段出口生基塘水位过程

九龙坡河段典型断面在三个方案运行时同期淤积过程的试验结果显示,三个方案在汛期(9月22日)最大淤积是十分相近的,但汛后由于调度方式的不同,原172m—144m—152m 方案至年末(2010年11月底)尚留下近1/2的淤积没有冲掉,需要第二年6月初才能基本冲完;170m—144m—152m 方案至年底能冲掉约3/4,至第二年6月初也能冲完;172m—144m—152m 推迟蓄水方案至年末基本冲完,不影响次年枯水期码头作业。

考虑到90年代水文系列实测的悬沙粒径较以往多年平均级配偏细,为安全计,将90年代中泥沙来量最多的1998年在悬沙级配加粗后又重做了一遍敏感性试验,试验中年来沙量不变,悬沙级配按60年代多年平均级配配制。敏感性试验结果,全河段年末淤积量由1080万m3增加为1344万m3,增加了28%。从重点河段年内淤积过程比较、悬沙变粗后汛期淤积量增加较多,相应至年末淤积也有所增加。进行2010年 (1998水文年)悬移质加粗后的敏感性试验后,九龙坡码头边滩汛期淤积明显增多,至年末边滩宽度为150m 左右,淤积量为75.8万m3,虽然淤得比原试验多,但冲刷历时仍为一个月左右(图4-33)。

图4-33 2010年 (1998水文年)悬沙粗、细敏感性试验后,次年汛前九龙坡码头边滩冲刷过程

总的说来,考虑到自90年代长江嘉陵江来沙量减少的因素,2007年三峡工程蓄水位至172m 是可行的。对于来沙较多的年份(干流年输沙量大于4亿t),建议采用汛后推迟蓄水的优化调度方案,可以明显减少码头前淤积。另外采用整治工程和疏浚手段均有可能改善码头前淤积状态,这是值得考虑的措施。

(本章作者:邵学军)