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荆南四河水沙变化及对策(精)/长江流域水库群科学调度丛书
0.00     定价 ¥ 169.00
图书来源: 浙江图书馆(由浙江新华配书)
此书还可采购25本,持证读者免费借回家
  • 配送范围:
    浙江省内
  • ISBN:
    9787030769343
  • 作      者:
    编者:徐高洪//王海//戴明龙//陈玺//张冬冬|责编:邵婵|总主编:张曙光//金兴平
  • 出 版 社 :
    科学出版社
  • 出版日期:
    2023-11-01
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内容介绍
本书以新水沙和上游水库群联合调度条件下荆南四河水沙变化及对策为研究对象,开展新水沙条件下荆南四河及洞庭湖区水文情势变化、冲淤演变趋势及河道冲淤变化等研究,定量评估上游梯级水库群不同运行调度方式、河道冲淤变化与荆南四河水资源量、洞庭湖区水位的响应关系,在明晰以上江湖关系变化的基础上,提出新水沙条件下荆江三口河口疏浚方案,其对探索江湖关系发生变化后的荆南四河水系水资源、水环境演变机理意义重大,可以为上游梯级水库群科学制定蓄水、供水等联合调度方案提供科学可靠的参考依据。 本书可供水文水资源规划、水利水电工程等科研单位研究人员及高校学生参考阅读。
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精彩书摘

第1章 绪论
  本章主要介绍荆南四河水系概况、荆南四河水沙现状及疏浚整治情况,概括分析水库群联合调度对荆南四河水资源量的影响特征,从荆江三口洪道冲淤变化规律及趋势、新水沙条件下荆江三口的分流分沙变化规律及趋势、荆南四河水资源长历时演变规律、水库应对荆江三口断流措施与建议、荆江三口口门段整治措施等方面对本书的主要内容进行概述。
  1.1荆南四河概述
  荆南四河是连接荆江与洞庭湖的纽带,包括荆江南岸松滋、太平、藕池、调弦(1958年封堵)四口及其分流到洞庭湖的河道所组成的复杂河网(图1.1)。荆南四河水系分泄长江径流入洞庭湖,是洞庭湖水资源的重要来源之一。1981~2018年荆南四河多年平均入洞庭湖水量为595亿m3,占城陵矶出湖总水量的38.5%。荆南四河水系的水资源量是当地452万人的供水水源和575万亩(1亩≈666.67m2)农田的灌溉水源,对保障区域的工农业生产和人民生活供水安全具有重要意义。
  图1.1荆南四河水系示意图
  三峡水库蓄水运行后,在上游水库群联合调度条件下,长江上游来水来沙条件发生变化,长江中游将在较长时期内面临“清水”下泄的情况,长江干流河道将发生大范围、长历时的冲刷,导致荆江河段水位进一步降低。荆江与洞庭湖受到河道冲淤的影响,通过荆江三口洪道进入洞庭湖的水量将进一步减少,从而加剧荆南四河的水资源短缺问题,进而带来更深层的水环境、水生态等问题。面对当前的形势,如何通过梯级水库群优化调度来增加枯水期进入洞庭湖的流量,减少荆江断流时间,改善区域水资源短缺问题,是目前需要解决的关键问题。
  基于上述背景,为保护荆江三口水系水资源,促进水环境、水生态健康发展并减小荆江及荆江三口水系沿线地区防洪压力,迫切需要对荆江三口水系进行疏浚整治,提高荆江三口分流能力,减少荆江三口淤积。对荆江三口河口段的疏浚整治,既可以扩大汛期过流断面,提高荆江三口分洪能力,缓解防洪压力;也可以配合三峡水库调度补水,增加荆江三口枯水期流量,改善荆江三口水系的断流状况,缓解荆江三口水系水生态、水环境的持续恶化;还有利于维护和提高荆江三口河口段航道等级,改善江湖航运。另外,三峡水库等长江上游干支流水库群联合运用后,长江干流来水过程变化,调洪补枯作用明显,来沙量显著减少,荆江三口分流入湖的泥沙量也大幅度减少,荆江三口(包括河口段)由累积性淤积暂时总体转为冲刷状态,泥沙淤积对疏浚整治的影响减小,这给荆江三口疏浚整治工程的实施创造了良好契机。抓住江湖关系变化的有利时机,因势利导,开展河道扩挖及疏浚整治,可使河口疏浚工程达到事半功倍的效果。
  1.2水系概况
  荆南四河水系位于湖北省、湖南省两省交界地带,包括湖南省岳阳市华容县,益阳市南县,常德市澧县、安乡县、津市市部分区域,以及湖北省荆州市石*市、公安县、松滋市部分区域,面积约为12050km2。荆南四河水系属于典型的平原水网区,区域内有荆江南岸低山丘陵分布,大致形成北高南低、西高东低的趋势,由地势较高的松滋河、虎渡河、藕池河渐次向地势较低的华容河出口过渡,受洪水泛滥、泥沙淤积、水流冲刷切割及人类筑堤围垦等活动的影响,河流总体由北向南、由西向东流动,并受地形影响互相串流,相互交织。松滋西河有西侧的洈水等山溪河流入河,华容河和华洪运河汇集山地来水,其余河流来水大多来自荆江河道分流。结合水资源三级分区和省市的行政区分区,划分荆南四河水系的区域,具体情况见表1.1。
  表1.1荆南四河水系区域组成表
  1.2.1长江干流
  荆南四河水系北侧为长江干流荆江河段。荆江河段上起枝城,下迄洞庭湖口的城陵矶,全长337km。依河型不同,又以藕池口为界,分为上荆江、下荆江。其中:上荆江长度为167km,属微弯型河道;下荆江长度为170km,属典型的蜿蜒型河道。荆江贯穿于江汉平原和洞庭湖平原之间,北岸为荆北大平原,南岸为广阔的洞庭湖水网区,南岸有松滋、太平、藕池、调弦四口与洞庭湖相通,经四河水系分泄水沙入洞庭湖。
  1.2.2松滋河
  长江干流流经枝城以下约17km的陈二口处,以上百里洲为界分为南、北两汊,其中南汊为支汊。南汊经陈二口至大口,由采穴河与北汊沟通,陈二口至大口河段长度为22.7km。松滋河为1870年长江大洪水冲开南岸堤防所形成。松滋河在大口分为东、西二支。西支在湖北省内自大口经新江口、狮子口到杨家垱,长度约82.9km;从杨家垱进入湖南省后在青龙窖分为官垸河(又称松滋河西支)和自治局河(又称松滋河中支),官垸河自青龙窖经官垸、濠口、彭家港于张九台汇入自治局河,长度约36.3km;自治局河自青龙窖经三岔脑、自治局、张九台于小望角与东支汇合,长度约33.2km。松滋河东支在湖北省境内自大口经沙道观、中河口、林家厂到新渡口进入湖南省,长度约87.7km;松滋河东支在湖南省境内又被称为大湖口河,由新渡口经大湖口、小望角在新开口汇入松虎合流段,长度约49.5km,沿岸有安乡县。松虎合流段由新开口经小河口于肖家湾汇入澧水洪道,长度约21.2km。松滋河河道总长310.8km。
  河道间有7条串河,分别为:沙道观附近西支与东支之间的串河莲支河,长度约6km,东支侧口门已封堵;南平镇附近西支与东支之间的串河苏支河,长度约10.6km, 自西支向东支分流,近年发展较快,*枯月份松滋河西支新江口流经苏支河入松滋河东支;曹咀垸附近松东河支汊官支河,长度约23km,淤积严重;中河口附近东支与虎渡河之间的串河中河口河,长度约2km,流向不定;尖刀咀附近东支和西支之间的串河葫芦坝串河(瓦窑河),长度约5.3km;官垸河与澧水洪道之间在彭家港、濠口附近的两条串河,长度分别约6.5km、14.9km,是澧水倒流入官垸河的主要通道,官垸河洪水也可经这两条串河流入澧水洪道。7条串河总长度68.3km。
  1.2.3虎渡河
  虎渡河长江分流口为太平口,位于沙市区上游约15km处的长江右岸,虎渡河全长约136.1km。从太平口流经弥陀寺、里甲口、夹竹园、黄山头节制闸(南闸)、白粉咀、陆家渡,在新开口附近(安乡县以下)与松滋河合流汇入西洞庭湖。1952年在距太平口下游约90km的黄山头修建了南闸节制闸,该闸为荆江分洪工程的组成部分,1998年洪水后除险加固,南闸节制闸底板高程为34.02m。
  1.2.4藕池河
  藕池河于荆江藕池口(位于沙市区下游约72km处,由于泥沙淤积的影响,主流进口已上移到约20km处的郑家河头)分泄长江水沙入洞庭湖,水系由1条主流和3条支流组成,跨越湖北省公安县、石*市和湖南省南县、华容县、安乡县,洪道总长约359km。主流即东支,自藕池口经管家铺、团山寺、梅田湖、注滋口入东洞庭湖,全长101km, 沿岸有南县;西支也称安乡河,从藕池口经康家岗、下柴市与中支汇合,全长70km;中支在管家铺以下自东支分流由团山寺经下柴市、厂窖至茅草街汇入南洞庭湖,全长98km;沱江自南县至茅草街连通藕池河东支和南洞庭湖,全长43km,目前已建闸控制;此外,陈家岭河(全长20km)和鲇鱼须河(全长27km)分别为中支和东支的分汊河段。
  1.2.5华容河
  华容河是由长江调弦口分流入东洞庭湖的河道,过焦山河后进入湖南省华容县,至治河渡分为南、北两支:北支经潘家渡、罐头尖至六门闸入东洞庭湖,北支全长约
  60.68km;南支经护城乡、层山镇至罐头尖与北支汇合,南支全长24.90km。1958年冬调弦口上口封堵并已建灌溉闸控制,闸底板高程24.50m,设计引水流量44m3/s,华容河入东洞庭湖口处建有六门闸,设计流量200m3/s,闸底板高程23.08m。此外,从华容河潘家渡起,经毛家渡、尺八嘴至长江下荆江河段洪水港,建有华洪运河,兼顾区域灌溉、排水,运河全长32km。
  由于调弦口已封堵建闸控制,本书中荆江三口指松滋口、太平口、藕池口。
  1.2.6澧水洪道
  澧水洪道自津市市小渡口起,经嘉山、七里湖、石龟山、蒿子港、沙河口,至柳林咀入目平湖,全长70.25km。沙河口以上河面宽1200~1900m,其中深水河槽宽400m左右,沙河口以下河面宽1900~3200m ,为1954年后平垸行洪形成的,属宽浅式河道。
  小渡口至石龟山为七里湖,是松滋河、澧水洪水交汇和调蓄的场所。澧水发生洪水时,除石龟山下泄和七里湖调蓄外,其余洪水经五里河与松滋河中支汇合后经安乡县下泄,或经松滋河西支倒流后经松滋河东支、中支下泄。松滋河发生洪水时,松滋河中支、西支洪水经五里河入七里湖调蓄后下泄。
  受澧水和松滋河分流下泄泥沙的影响,澧水洪道淤积严重,1956~2010年七里湖*大淤积高度为12.00m,平均淤积高度为4.12m;目平湖*大淤积高度为5.40m,平均淤积高度为2.00m。河道淤积一方面减小了调蓄洪水的能力;另一方面抬高了松澧地区的洪水位。
  1.3荆南四河水沙现状及疏浚整治
  1.3.1荆南四河分流分沙演变
  松滋口、太平口、藕池口位于长江中游荆江南岸,是长江干流与洞庭湖的水沙连接通道,其分流变化与洞庭湖的防洪、航运、生态及水资源利用等息息相关,是江湖关系调整的动力条件和直观体现,历来备受人们的关注。自19世纪60年代以来,荆江河段经历了下荆江裁弯、葛洲坝水利枢纽工程截流、三峡水库蓄水等重要的历史变化,长江中游荆江河段水沙条件及输移特征发生了较大变化,荆江三口分流情况相应改变,江湖关系随之调整。荆江三口分流变化过程大致分为5个阶段,各个阶段起止时间及代表事件见表1.2。
  三峡水库正常蓄水及其上游干支流一系列梯级水库的建成运行,对长江中游水沙的调控作用进一步增强,荆江三口分流有可能继续变化,势必进一步影响江湖关系。针对这一问题,有关荆江三口分流变化的研究众多:部分研究认为荆江三口洪道淤积萎缩,荆江三口分流减少(王崇浩和韩其为,1997);部分研究认为荆江三口分流会略有增大(方春明等,2007)或是维持当前水平(李义天等,2009;渠庚等,2007)。事实上,三峡水库蓄水后,除2006年特枯水文年外,2005~2009年荆江三口分流比表现出持续减小的现象,减幅约3%,然而自2010年开始,荆江三口分流比又恢复至2005年的水平。

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目录
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第1章绪论1
1.1荆南四河概述2
1.2水系概况3
1.2.1长江干流4
1.2.2松滋河4
1.2.3虎渡河5
1.2.4藕池河5
1.2.5华容河5
1.2.6澧水洪道5
1.3荆南四河水沙现状及疏浚整治6
1.3.1荆南四河分流分沙演变6
1.3.2水库群调度对荆南四河水资源量的影响7
1.3.3荆南四河疏浚整治8
1.4本书主要内容9
第2章荆南四河河势演变及水资源开发利用11
2.1荆江三口洪道冲淤变化12
2.1.1河床冲淤变化12
2.1.2典型断面变化20
2.2荆江三口口门段河势变化28
2.2.1岸线变化28
2.2.2深泓平面变化31
2.2.3深泓纵剖面变化36
2.3荆南四河水资源开发利用37
2.3.1水资源总量37
2.3.2过境水资源量38
2.3.3水资源开发利用情况39
2.3.4规划水平年水资源量供需平衡分析40
2.3.5水资源开发利用面临的问题40
第3章荆南四河径流量及荆江三口分流分沙情势变化45
3.1荆南四河径流量变化46
3.1.1径流量年内年际变化46
3.1.2趋势分析和突变检验51
3.2同等来水条件下荆江三口分流演变53
3.3径流过程变化对荆江三口分流的影响55
3.4断流特征及断流规律分析58
3.4.1不同时期断流特征分析58
3.4.2三峡水库蓄水后断流规律分析69
3.5荆江三口分流分沙情势变化72
第4章新水沙条件下荆南四河洪道冲淤及河势变化预测75
4.1荆南四河洪道冲淤预测76
4.1.1江湖河网水沙数学模型76
4.1.2河床冲淤预测87
4.1.3荆江三口分流分沙预测91
4.2荆江三口口门段河势变化预测92
4.2.1松滋口口门段河势变化预测92
4.2.2太平口口门段河势变化预测98
4.2.3藕池口口门段河势变化预测101
第5章三峡水库运行对荆南四河水文情势的影响107
5.1长江与洞庭湖二维水动力学模型108
5.1.1模型基本原理108
5.1.2数值解法108
5.1.3模型概化109
5.2实际调度实践对荆南四河水文情势的影响110
5.2.1实际调度实践对松滋口水文情势的影响110
5.2.2实际调度实践对太平口水文情势的影响110
5.2.3实际调度实践对藕池口水文情势的影响115
5.2.4影响程度分析115
5.3不同调度方案对荆南四河水文情势的影响118
5.3.1调度规则简介118
5.3.2不同调度方案对松滋口水文情势的影响119
5.3.3不同调度方案对太平口水文情势的影响124
5.3.4不同调度方案对藕池口水文情势的影响128
5.3.5影响程度分析132
第6章冲淤变化等要素对荆南四河水文情势的影响135
6.1冲淤变化对荆南四河水文情势的影响136
6.1.1对松滋口水文情势的影响136
6.1.2对太平口水文情势的影响138
6.1.3对藕池口水文情势的影响138
6.1.4结论与分析140
6.2多要素影响程度定量评价143
6.2.1评价方法143
6.2.2影响评价143
第7章梯级水库对荆南四河水资源的影响147
7.1不同下泄方式效果148
7.1.1全年恒定下泄效果148
7.1.2特征时段恒定下泄效果149
7.1.3波动下泄效果153
7.2水库推迟荆江三口断流可行性分析154
7.2.1水库推迟弥陀寺站断流可行性分析155
7.2.2水库推迟管家铺站断流可行性分析157
第8章新水沙条件下荆江三口河道疏浚161
8.1江湖河网水沙耦合数学模型162
8.2疏浚整治方案164
8.3疏浚整治效果169
8.4疏浚产生的影响172
参考文献178
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