三峡水库泥沙淤积滞后响应规律

作     者：张为 李昕 任金秋 ZHANG Wei;LI Xin;REN Jinqiu

作者机构：武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2021年第53卷第5期

页      面：81-88页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081502[工学-水力学及河流动力学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家重点研究研发计划项目(2017YFC0405202) 国家自然科学基金联合基金项目(U2040218) 

主　　题：三峡水库 滞后响应模型 泥沙淤积 

摘      要：滞后性是河流系统自动调整的重要特征之一,以往对于三峡水库泥沙淤积滞后响应规律的研究相对较少。本文采用实测资料分析与滞后响应模型等理论模型研究相结合的方法研究三峡水库泥沙淤积响应规律。首先,统计三峡水库蓄水以来水沙条件及泥沙淤积特性变化,分析梯级水库蓄水对三峡水库水沙条件及库区泥沙淤积的影响,在此基础之上,通过考虑入库流量、含沙量、泥沙中数粒径以及坝前水位优化已有的库区泥沙淤积滞后响应模型。从已有的及优化后的模型模拟结果可以看出:1)优化后的泥沙淤积滞后响应模型能够更好地模拟梯级水库蓄水后三峡水库泥沙淤积的过程;2)梯级水库蓄水后,三峡水库来水来沙变幅减小,来沙更加集中在汛期,河道调整速率加剧,河道调整的时间尺度有所缩短,表现为三峡水库泥沙淤积滞后响应年限从前期4 a缩短到前期3 a;3)梯级水库蓄水后,入库含沙量对于库区泥沙淤积过程的影响权重有所增加,对入库流量及坝前水位对库区泥沙淤积过程的影响权重降低。三峡水库泥沙淤积过程存在滞后性,本文采用优化后的三峡水库泥沙淤积滞后响应模型分析得到梯级水库蓄水后,三峡水库入库来沙更加集中在汛期,三峡水库泥沙淤积滞后响应年限缩短,入库含沙量对于库区泥沙淤积的影响占比增加。