水库变动引发河道演变特点：回水区的探讨

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：水库变动回水区具有水库和河道双重特性，受回水影响时，表现为水库的性质，而当回水影响消失后，又恢复到天然河道的属性。由于水库调度运行过程中，变动回水区各段受到回水影响的程度、时间长短不同，以及河型的差别，泥沙冲淤特性及演变规律也有很大差别。根据实体模型试验和数学模型计算研究，并参照丹江口、葛洲坝等已建水库变动回水区河道演变规律，三峡水库变动回水区河道演变具有以下特点。

水库变动回水区具有水库和河道双重特性，受回水影响时，表现为水库的性质，而当回水影响消失后，又恢复到天然河道的属性。由于水库调度运行过程中，变动回水区各段受到回水影响的程度、时间长短不同，以及河型的差别，泥沙冲淤特性及演变规律也有很大差别。水库修建后，由于水位壅高，变动回水区中下段会发生累积性淤积，原河床的边界对水流的控制作用减弱，局部河段还会发生河势调整，一般规律是河道逐步向单一、规顺、微弯形态发展，航道、港区较建库前均有较大改善。但由于淤积及河势调整，少数港区和局部航道也可能需要整治。变动回水区上段，如天然情况下汛期淤积、汛后冲刷，则建库后处于回流区的港区可能发生累积性淤积;遇特殊水文年，汛后及翌年水位消落期冲刷不及，可能出现短期航道尺度不足的情况。

根据实体模型试验和数学模型计算研究，并参照丹江口、葛洲坝等已建水库变动回水区河道演变规律，三峡水库变动回水区河道演变具有以下特点。

(1)变动回水区河段的河道演变具有天然河道和水库两重属性。汛期由于上游来流量增大，坝前水位因调洪需要而降低，河段呈天然河道状态;非汛期坝前水位抬高至正常蓄水位，河段则处于水库壅水状态。

(2)建库后因汛末水库即开始蓄水，原来天然河道情况下汛末的走沙期缩短，汛期泥沙淤积物不能被水流全部冲走，待翌年汛前坝前水位消落时形成第二次走沙期，泥沙淤积物才能全部或部分被冲走，后者将使河段内发生累积性淤积。

(3)变动回水区汛期河道处于天然非壅水状态，河岸边界条件对河道演变仍起着控制作用，而汛期又是河道冲淤变化最剧烈的时段。因此，建库后变动回水区泥沙冲淤部位与建库前基本相同，宽谷河段浅滩的部位也基本未变，仅冲淤过程与建库前有所不同，当年汛期淤积物要在次年汛前库水位消落时才被冲走。

(4)建库后来水来沙条件的改变对变动回水区河道演变的影响，突出地表现在非汛期河道受壅水影响，河岸边界条件对水流的控制作用减弱，建库前许多为河岸突嘴控制的河段，建库后水流按自身运动规律流动而趋于规顺，河势相应有所调整。例如:建库前主流靠凸岸的弯道段，建库后主流趋中或偏靠凹岸，主流线弯曲半径增大，年内摆动幅度变小，河弯流态趋于规顺;分汊河段建库后也可能因河岸或河床局部地形控制作用减弱，出现主汊和支汊易位，主汊淤塞，分汊河段转变为单一河段。影响分汊河段主、支汊易位的主要因素为水位壅高程度、主支汊河床高差大小、主支汊口门与来流方向交角即迎流情况、主支汊长度比及汊道段上游河势有无变化等。建库后汛期壅水值大 (一般超过4m 以上)，发生泥沙累积性淤积;主支汊河底高差较小，且支汊处于迎流状态的汊道，发生主支汊易位的可能性较大。

(5)变动回水区河段河道演变综合表现为，建库后均有不同程度的累积性淤积，其淤积量随各段汛期壅水程度不同而异;局部河段发生河势调整，淤滩留槽，河道向单一、规顺、微弯形态发展，航道、港区较建库前有较大改善，少数港区和局部航道可能在丰沙年后的水位消落期出现航道尺度和港区水深、水域不足的情况。

水库变动引发河道演变特点：回水区的探讨

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