三峽水庫(kù)淤積計(jì)算預(yù)測(cè)與原型實(shí)測(cè)結(jié)果比較分析

三峽水庫(kù)淤積計(jì)算預(yù)測(cè)與原型實(shí)測(cè)結(jié)果比較分析摘要在分析三峽工程蓄水運(yùn)行10A以來水庫(kù)淤積規(guī)律的基礎(chǔ)上，對(duì)長(zhǎng)江科學(xué)院在三峽工程初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)以及三峽后續(xù)工作規(guī)劃等不同階段的水庫(kù)淤積預(yù)測(cè)成果與三峽工程蓄水運(yùn)行以來庫(kù)區(qū)淤積量、淤積分布以及排沙比的實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明，各階段預(yù)測(cè)的水庫(kù)淤積規(guī)律與實(shí)測(cè)的相同，由于預(yù)測(cè)采用的入庫(kù)水沙條件及水庫(kù)運(yùn)用方式與三峽工程運(yùn)用以來實(shí)際發(fā)生的差別較大，因此預(yù)測(cè)的庫(kù)區(qū)淤積量及排沙比較實(shí)測(cè)的大，如近似將預(yù)測(cè)采用的入庫(kù)水沙條件換算至與實(shí)際發(fā)生的相近時(shí)，則預(yù)測(cè)成果與實(shí)測(cè)值接近，表明預(yù)測(cè)采用的數(shù)學(xué)模型及預(yù)測(cè)成果是可靠的。今后需進(jìn)一步研究揭示水庫(kù)泥沙運(yùn)動(dòng)機(jī)理，改進(jìn)和完善預(yù)測(cè)模型，并隨著實(shí)測(cè)資料的積累，對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行不斷地率定與改進(jìn)，以提高預(yù)測(cè)精度。關(guān)鍵詞淤積量；淤積分布；排沙比；對(duì)比分析；三峽水庫(kù)中圖分類號(hào)TV145文獻(xiàn)標(biāo)志碼A文章編號(hào)10015485201312000106RESEARCHADVANCESINTRANSLATIONALLANDSLIDESMECHANISMANDRISKMITIGATIONABSTRACTTRANSLATIONALLANDSLIDEISASPECIALMODEOFSLOPEINSTABILITYITSSLIPSURFACEISOFEXTREMELYGENTLEANGLEOREVENCOUNTERINCLINED，ANDITSINSTABILITYMECHANISMISINCONSISTENTWITHTRADITIONALLIMITEQUILIBRIUMTHEORYRESEARCHONTHETRANSLATIONALLANDSLIDEHAZARDANDTHERISKMITIGATIONMEASURESISOFGREATSIGNIFICANCEINTHISPAPER，THERECENTRESEARCHFINDINGSANDADVANCESINCHINAANDABROADAREREVIEWEDFROMFIVEASPECTSMAINFEATURESOFTRANSLATIONALLANDSLIDE，F(xiàn)ORMATIONCONDITIONSOFTRANSLATIONALLANDSLIDE，F(xiàn)ORMATIONMECHANISMOFTRANSLATIONALLANDSLIDE，THRESHOLDCRITERIONOFTRANSLATIONALLANDSLIDEANDRISKMITIGATIONASSOCIATEDWITHTRANSLATIONALLANDSLIDEONTHEBASISOFTHECRITICALREVIEW，PROBLEMSINTHECURRENTRESEARCHESAREEXAMINEDTHETRENDANDPROSPECTOFTHERESEARCHAREALSODISCUSSEDFROMTHEABOVEFIVEASPECTSKEYWORDSTRANSLATIONALLANDSLIDE；FORMATIONMECHANISM；RISKMITIGATIONMEASURES；THRESHOLDCRITERION三峽工程具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)、灌溉等綜合效益，水庫(kù)正常蓄水位175M，防洪庫(kù)容2215億M3。水庫(kù)蓄水運(yùn)用后庫(kù)區(qū)將發(fā)生大量泥沙淤積，庫(kù)容減少，變動(dòng)回水區(qū)洪水位抬高，直接影響水庫(kù)長(zhǎng)期使用和綜合效益的發(fā)揮。為此，在三峽工程可行性論證、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)以及三峽工程后續(xù)工作規(guī)劃等各個(gè)階段，水庫(kù)泥沙問題都被列為需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。為此，長(zhǎng)江科學(xué)院采用各種研究手段和方法對(duì)水庫(kù)泥沙淤積問題進(jìn)行了大量研究，為工程設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)行提供了科學(xué)依據(jù)。本文在分析三峽工程運(yùn)行以來水庫(kù)泥沙沖淤規(guī)律的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)比分析了不同階段庫(kù)區(qū)泥沙淤積量、淤積分布及排沙比等數(shù)學(xué)模型計(jì)算預(yù)測(cè)成果與10A來實(shí)測(cè)結(jié)果的差異及原因，為數(shù)學(xué)模型的改進(jìn)和預(yù)測(cè)精度的提高提供參考。1三峽水庫(kù)調(diào)度方式及運(yùn)行過程三峽工程于2003年6月進(jìn)入圍堰蓄水期，壩前水位按汛期135M、枯季139M運(yùn)行4A。2006年汛后進(jìn)入初期蓄水期，壩前水位按汛期144M、枯季156M運(yùn)行2A。2008年汛末開始進(jìn)入175M試驗(yàn)性蓄水期，2008年9月28日開始蓄水，起蓄水位14527M，至11月4日達(dá)到最高水位17280M，之后水位基本穩(wěn)定在170M左右運(yùn)行。2009年1月1日至6月20日，壩前水位由16917M逐漸消落至14531M，汛期壩前水位基本控制在14491465M之間；9月15日開始蓄水，起蓄水位14587M，至11月24日壩前水位達(dá)到17143M，為2009年試驗(yàn)性蓄水最高蓄水位；汛期8月初水庫(kù)進(jìn)行了一次防洪運(yùn)用，壩前水位達(dá)到15353M8月9日，攔蓄洪量427億M3。2010年1月1日至6月10日，壩前水位由16939M消落至1465M以下；汛期6月10日至9月9日水庫(kù)進(jìn)行了7次防洪調(diào)度，最高庫(kù)水位16102M，累計(jì)攔蓄洪量2643億M3，汛期平均庫(kù)水位為15154M；9月10日水庫(kù)開始蓄水，起蓄水位1602M，至10月26日壩前水位首次蓄水至175M，之后庫(kù)水位維持在1745175M之間。2011年1月1日至6月14日，壩前水位從17466M逐步消落至14566M，汛期水庫(kù)實(shí)施了4次中小洪水調(diào)度，攔蓄洪量24716億M3，最高運(yùn)行水位為15384M；9月10日水庫(kù)開始蓄水，起蓄水位15224M，至10月31日庫(kù)水位蓄至1750M。2012年1月份壩前水位即開始從17467M逐步消落，至6月14日壩前水位下降至最低14539M，汛期水庫(kù)實(shí)施了4次洪水調(diào)度，攔蓄洪量200億M3，最高運(yùn)行水位為16311M，其中7月24日三峽水庫(kù)迎來蓄水成庫(kù)以來的最大洪峰71200M3/S，經(jīng)水庫(kù)削峰攔洪，最大下泄流量44100M3/S；9月10日，三峽水庫(kù)開始蓄水，起蓄水位15892M，至10月30日蓄水位達(dá)到1750M。此外，三峽水庫(kù)還開展了生態(tài)調(diào)度和水庫(kù)減淤調(diào)度試驗(yàn)。圖1為三峽工程蓄水運(yùn)用以來壩前水位過程圖?？梢钥闯?，蓄水后三峽水庫(kù)實(shí)際運(yùn)行方式與初步設(shè)計(jì)確定的運(yùn)行方式有所不同一是初期蓄水期較短；二是試驗(yàn)性蓄水期的汛期實(shí)施了中小洪水調(diào)度，壩前水位抬高較多；三是試驗(yàn)性蓄水期汛后蓄水時(shí)間提前。2三峽工程運(yùn)用以來庫(kù)區(qū)泥沙淤積情況21三峽工程運(yùn)用以來入庫(kù)水沙條件2003年至2012年，三峽工程平均年入庫(kù)水量3680億M3，較蓄水前多年平均值3972億M3減少735，其中2006年、2011年為小水年，2005年、2012年為豐水年，這10A來水總體偏枯；平均年入庫(kù)沙量19億T，與蓄水前多年平均值46億T相比減少了59，其中2006年和2011年入庫(kù)沙量最少，僅為10億T，入庫(kù)沙量最多的2005年也只有254億T?？偟膩砜?，三峽工程蓄水以來的10A，入庫(kù)水量較蓄水前有所減少，入庫(kù)沙量減少較多，只有蓄水前多年平均值的411。三峽水庫(kù)入出庫(kù)水沙及庫(kù)區(qū)泥沙淤積量見表1。22三峽工程運(yùn)用以來庫(kù)區(qū)總淤積量三峽水庫(kù)2003年6月蓄水至2012年12月，入庫(kù)懸移質(zhì)泥沙19008億T，出庫(kù)懸移質(zhì)泥沙464億T黃陵廟站，不考慮三峽庫(kù)區(qū)區(qū)間來沙，水庫(kù)淤積泥沙14368億T，近似年均淤積泥沙144億T見表1。按地形法統(tǒng)計(jì)，三峽水庫(kù)2003年3月至2012年10月，干流庫(kù)區(qū)銅鑼?shí){大壩累積淤積13666億M3。為比較輸沙量法和地形法的計(jì)算結(jié)果，利用20052010年三峽庫(kù)區(qū)淤積物干密度觀測(cè)成果對(duì)20032010年庫(kù)區(qū)淤積量進(jìn)行了換算比較2，結(jié)果表明，根據(jù)輸沙量法計(jì)算20032010年寸灘大壩段淤積泥沙120億T；根據(jù)斷面法，銅鑼?shí){大壩段淤積119億M3，采用干密度實(shí)測(cè)值分段進(jìn)行換算，得到淤積量為116億T，與輸沙量法計(jì)算結(jié)果基本吻合。由圖1、表1看出，三峽庫(kù)區(qū)泥沙淤積與入庫(kù)水沙及壩前水位關(guān)系密切，相同入庫(kù)水量條件下來沙量多，則庫(kù)區(qū)淤積量相應(yīng)增加；相同來水來沙條件下庫(kù)區(qū)淤積隨壩前水位抬高而增加。2006年汛后壩前水位按156M運(yùn)行，汛期水位按144M運(yùn)行，比圍堰期水位高9M，庫(kù)區(qū)淤積量也相應(yīng)多些，如2007年的來沙量比2005年的少，而淤積量則比2005年的多；2008年9月水庫(kù)按175M試驗(yàn)性蓄水，汛期水位、蓄水位都相應(yīng)抬高，庫(kù)區(qū)淤積量也隨著增加，如2008，2010，2012年的來沙量比2005年的少，而淤積量則比2005年多1530。如將2003年6月至2006年12月、20072008年和20092012年分別近似地作為135M圍堰蓄水期、156M初期蓄水期和175M試驗(yàn)性蓄水期，則3個(gè)時(shí)段的淤積量分別為4703億，3551億，6114億T，分別占總淤積量的3273，2472和4255。近似年均淤積量分別為1176億，1776億，1529億T。23干流庫(kù)區(qū)淤積量分布三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)用后，大部分泥沙淤積在常年回水區(qū)清溪場(chǎng)以下，水庫(kù)運(yùn)用至2012年末，干流庫(kù)區(qū)朱沱大壩累計(jì)淤積14368億T，其中清溪場(chǎng)以下淤積1321億T，占干流庫(kù)區(qū)淤積量92，清溪場(chǎng)以上淤積1158億T，約占干流庫(kù)區(qū)淤積量的81。具體淤積量及分布見表2。庫(kù)區(qū)泥沙主要淤積在寬谷河段和深槽。寬谷段淤積量占總淤積量的90以上。隨著水庫(kù)蓄水位逐步抬高，回水末端逐漸上延，變動(dòng)回水區(qū)相應(yīng)出現(xiàn)泥沙淤積，但淤積量相對(duì)較少，占干流庫(kù)區(qū)總淤積量比重較小。24出庫(kù)排沙比三峽水庫(kù)2003年6月蓄水運(yùn)用至2012年末，年平均排沙比為244。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，蓄水后年際間出庫(kù)排沙比變化較大，除受來水來沙條件的影響外，蓄水方式變化及汛期水位、蓄水位抬高也有直接的影響。圍堰蓄水期壩前水位維持在139135M運(yùn)行，出庫(kù)排沙比平均為370，其中2006年因入庫(kù)水小沙少，特別是汛期基本無大流量，入庫(kù)流量大于25000M3/S僅4D，最大流量只有29700M3/S，致使出庫(kù)泥沙很少，排沙比僅為87，其它年份在3841之間；初期蓄水階段，水庫(kù)按156144M方式運(yùn)行，汛期水位、蓄水位均相對(duì)圍堰蓄水期抬高，排沙比大幅度減小，約1523，平均為188；2008年汛后水庫(kù)按175M試驗(yàn)性蓄水，除2011年小水少沙外，出庫(kù)排沙比在1421之間，由于汛期實(shí)施中小洪水?dāng)r洪，排沙比相對(duì)正常運(yùn)行情況小，其中2010年攔洪次數(shù)較多，排沙比較小，試驗(yàn)性蓄水期平均排沙比為161。3三峽水庫(kù)泥沙淤積預(yù)測(cè)成果自三峽工程論證以來的不同階段，長(zhǎng)江科學(xué)院利用自行研制開發(fā)的數(shù)學(xué)模型對(duì)三峽水庫(kù)不同方案的泥沙淤積進(jìn)行了大量計(jì)算預(yù)測(cè)，為工程設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)行提供了科學(xué)依據(jù)。本文選取三峽工程初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和三峽后續(xù)工作規(guī)劃階段正常蓄水位175M、汛期限制水位145M和枯季消落低水位155M方案計(jì)算預(yù)測(cè)的代表性成果與蓄水以來實(shí)際淤積情況進(jìn)行比較分析。31計(jì)算條件311計(jì)算范圍干流自合江至三斗坪，全長(zhǎng)779KM；嘉陵江自合川至入?yún)R口，長(zhǎng)927KM；烏江自武隆至入?yún)R口，長(zhǎng)686KM。312計(jì)算初始地形初步設(shè)計(jì)階段計(jì)算初始地形采用1960年實(shí)測(cè)地形，技術(shù)設(shè)計(jì)階段采用2003年3月實(shí)測(cè)地形，三峽后續(xù)工作規(guī)劃階段采用2007年11月實(shí)測(cè)地形。313計(jì)算水沙條件初步設(shè)計(jì)階段選用19611970年干流寸灘站和烏江武隆站實(shí)測(cè)水文系列簡(jiǎn)稱60系列，該系列包括了豐水豐沙、中水中沙、少水少沙等不同典型年。這10A的水、沙量平均值與多年19531984年平均值接近見表3。技術(shù)設(shè)計(jì)階段除采用60系列計(jì)算外，還采用上游來沙減少的19912000年系列簡(jiǎn)稱90系列進(jìn)行了計(jì)算，該系列寸灘武隆站年均水量較60系列減少71，而沙量則減少了259見表3。鑒于近期長(zhǎng)江上游來沙大幅度減少及金沙江溪洛渡、向家壩等大型水庫(kù)即將建成運(yùn)行，三峽后續(xù)工作規(guī)劃階段計(jì)算時(shí)前6A2007年10月至2012年12月入庫(kù)水沙條件采用近期20012006年水沙系列，該系列寸灘武隆站年均水量較60系列減少12，而沙量則減少了571見表3；2013年以后入庫(kù)水沙條件采用90年代水沙系列，并考慮三峽水庫(kù)上游建庫(kù)攔沙。314計(jì)算時(shí)段劃分時(shí)段劃分以基本能反映年內(nèi)水沙變化過程為原則。每個(gè)水文年劃分為80個(gè)時(shí)段，其中汛期流量大或變化大時(shí)取1D為1個(gè)時(shí)段，其它根據(jù)水位、流量變化情況劃分時(shí)段，枯期最長(zhǎng)的時(shí)段為10D。315水庫(kù)調(diào)度方式三峽水庫(kù)采取“蓄清排渾”的方式運(yùn)用，水位按175，145，155M方案的調(diào)度方式為汛期69月份庫(kù)水位維持在汛期限制水位145M，騰空庫(kù)容，以滿足防洪需要，同時(shí)進(jìn)行排沙；汛后入庫(kù)沙量、水量減少，水庫(kù)采用高水位175M運(yùn)用，以求得較大的發(fā)電和航運(yùn)效益；汛前14月份的枯水期，為了滿足航運(yùn)要求，庫(kù)水位維持在枯水期消落水位155M以上，保證航運(yùn)的暢通，同時(shí)水庫(kù)泄水以滿足保證發(fā)電出力和壩下游航運(yùn)要求；此后逐步降低，至6月10日降至汛期限制水位145M。各階段水庫(kù)運(yùn)用初期計(jì)算采用的水庫(kù)調(diào)度方式為初步設(shè)計(jì)階段水庫(kù)運(yùn)用初期10A壩前水位按156，135，140M方式運(yùn)用。技術(shù)設(shè)計(jì)階段水庫(kù)運(yùn)用初期10A蓄水位逐步上升，2003年6月至2006年9月，壩前水位按139，135M方式運(yùn)用；2006年10月至2013年9月，壩前水位按156，135，140M方式運(yùn)用。三峽后續(xù)工作階段，水庫(kù)運(yùn)用初期2007年10月至2008年9月按156，144M方式運(yùn)行1年；2008年10月至2013年12月水庫(kù)按正常蓄水位175，145，155M方式運(yùn)用，入庫(kù)水沙條件采用近期20012006年水沙系列年。32計(jì)算預(yù)測(cè)成果由于三峽水庫(kù)運(yùn)用后可用于比較的資料只有10A，因此，以下僅給出各階段公布的水庫(kù)運(yùn)用初期的預(yù)測(cè)成果。321初步設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)成果初步設(shè)計(jì)階段計(jì)算預(yù)測(cè)水庫(kù)運(yùn)行前30A水庫(kù)淤積857億M3，淤積絕大部分在涪陵以下的常年回水區(qū)，占總淤積量的953。計(jì)算預(yù)測(cè)水庫(kù)運(yùn)用初期10A平均排沙比為299，庫(kù)區(qū)淤積量按入、出庫(kù)沙量統(tǒng)計(jì)，年入庫(kù)沙量509億T寸灘武隆，19611970年平均值，見表3，年出庫(kù)沙量按排沙比299計(jì)，約152億T，庫(kù)區(qū)淤積量357億T。322技術(shù)設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)成果入庫(kù)水沙按60系列計(jì)算，水庫(kù)運(yùn)用10A末，干流庫(kù)區(qū)淤積289億M3，其中涪陵以下常年回水區(qū)淤積量占干流庫(kù)區(qū)總量的93，涪陵以上淤積量占干流庫(kù)區(qū)總量的7；入庫(kù)水沙90系列計(jì)算，水庫(kù)運(yùn)用10A末，干流庫(kù)區(qū)淤積1677億M3，其中涪陵以下淤積量占干流庫(kù)區(qū)總量的945，涪陵以上淤積量占干流庫(kù)區(qū)總量的55。預(yù)測(cè)成果詳見表44。323三峽后續(xù)工作規(guī)劃階段預(yù)測(cè)成果計(jì)算結(jié)果表明，三峽水庫(kù)運(yùn)用6A2007年10月至2013年12月，庫(kù)區(qū)總淤積量748億M3，其中變動(dòng)回水區(qū)涪陵以上淤積051億M3，占庫(kù)區(qū)總淤積量685。4三峽水庫(kù)淤積計(jì)算預(yù)測(cè)成果與蓄水運(yùn)用以來10A實(shí)測(cè)結(jié)果比較本文比較所采用的水庫(kù)淤積計(jì)算預(yù)測(cè)成果均摘自長(zhǎng)江科學(xué)院各階段公開發(fā)表的研究報(bào)告24，三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)用以來10A實(shí)測(cè)結(jié)果直接引用長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局公布的監(jiān)測(cè)成果1。41淤積量比較三峽工程初步設(shè)計(jì)階段計(jì)算預(yù)測(cè)水庫(kù)運(yùn)用初期10A，入庫(kù)沙量年均509億T，出庫(kù)排沙比為299，庫(kù)區(qū)年淤積量357億T，是實(shí)測(cè)值144億T的248倍。技術(shù)設(shè)計(jì)階段計(jì)算預(yù)測(cè)水庫(kù)運(yùn)用初期10A，入庫(kù)沙量為60系列時(shí)，三峽水庫(kù)淤積289億M3，年均淤積289億M3，是實(shí)測(cè)值137億M3的211倍；入庫(kù)沙量為90系列時(shí)，庫(kù)區(qū)年淤積1677億M3，較實(shí)測(cè)值大227。三峽后續(xù)工作規(guī)劃階段入庫(kù)沙量為近期20012006年系列時(shí)，計(jì)算預(yù)測(cè)三峽水庫(kù)運(yùn)用至2012年末2007年汛末至2012年庫(kù)區(qū)淤積量748億M3，年均淤積1496億M3，較實(shí)測(cè)大94。綜上可見，不同階段預(yù)測(cè)的庫(kù)區(qū)淤積量較實(shí)測(cè)值大，主要受入庫(kù)沙量變化的影響，淤積量與入庫(kù)沙量呈正相關(guān)，當(dāng)入庫(kù)沙量與實(shí)際蓄水的來水來沙環(huán)境相近時(shí)，庫(kù)區(qū)總淤積量與實(shí)測(cè)值接近。42淤積分布比較三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)用至2012年，大部分泥沙淤積在常年回水區(qū)，按輸沙量法統(tǒng)計(jì)，涪陵以下常年回水區(qū)淤積量占干流庫(kù)區(qū)的92，涪陵以上變動(dòng)回水區(qū)淤積量占干流庫(kù)區(qū)的8。初步設(shè)計(jì)階段60年代水沙系列預(yù)測(cè)，水庫(kù)運(yùn)用30A末，涪陵以下淤積量占干流庫(kù)區(qū)的95，涪陵以上淤積量占干流庫(kù)區(qū)的5。技術(shù)設(shè)計(jì)階段60水沙系列預(yù)測(cè)，水庫(kù)運(yùn)用10A涪陵以下淤積量占干流庫(kù)區(qū)的931，涪陵以上淤積量占干流庫(kù)區(qū)的69；90水沙系列預(yù)測(cè)，水庫(kù)運(yùn)用10A涪陵以下淤積量占干流庫(kù)區(qū)的945，涪陵以上淤積量占干流庫(kù)區(qū)的55。三峽后續(xù)工作規(guī)劃階段近期水沙系列預(yù)測(cè)，涪陵以下淤積量占干流庫(kù)區(qū)的93，涪陵以上淤積量占干流庫(kù)區(qū)的7。預(yù)測(cè)與實(shí)測(cè)對(duì)比如表5所示。結(jié)果表明，三峽水庫(kù)運(yùn)用初期10A計(jì)算預(yù)測(cè)的水庫(kù)淤積分布與實(shí)測(cè)的分布基本接近，變動(dòng)回水區(qū)淤積量占總淤積量的比例預(yù)測(cè)較實(shí)測(cè)略小。43出庫(kù)排沙比比較初步設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)水庫(kù)運(yùn)用10A年均出庫(kù)排沙比為299，實(shí)際運(yùn)行10A的排沙比均值為244，可見初步設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)出庫(kù)排沙比較實(shí)際運(yùn)行的大55個(gè)百分點(diǎn)。44影響水庫(kù)泥沙淤積預(yù)測(cè)精度的主要因素綜上比較可見，三峽水庫(kù)庫(kù)區(qū)總淤積量預(yù)測(cè)值比實(shí)測(cè)大009148倍，淤積分布及排沙比也存在一定差別。影響水庫(kù)泥沙淤積預(yù)測(cè)精度的因素主要有對(duì)水庫(kù)泥沙輸移規(guī)律的認(rèn)識(shí)、邊界條件及水庫(kù)運(yùn)用方式等3個(gè)方面。河流上修建水庫(kù)后，庫(kù)區(qū)形成了與天然河流完全不同的水流條件，水深大幅增加，水流從庫(kù)尾天然狀態(tài)至壩前幾乎靜止，這種大水深強(qiáng)不平衡水流條件下的泥沙輸移規(guī)律與天然河流有很大差別，如水流和泥沙傳播規(guī)律變化、細(xì)顆粒泥沙絮凝作用、水流挾沙力、變動(dòng)回水區(qū)推移質(zhì)泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律、壩前段異重流形成與運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。這些基本問題雖然以往也進(jìn)行過許多研究，但認(rèn)識(shí)還不夠深入，因此，以往水庫(kù)淤積預(yù)測(cè)模型中尚未考慮細(xì)顆粒泥沙絮凝作用、異重流等對(duì)水庫(kù)淤積的影響，水流挾沙力等多為基于天然條件獲得計(jì)算公式，對(duì)參系數(shù)做一些改進(jìn)、率定，這些都對(duì)預(yù)測(cè)精度帶來影響，需要結(jié)合觀測(cè)資料進(jìn)一步揭示水庫(kù)泥沙運(yùn)動(dòng)機(jī)理，改進(jìn)和完善預(yù)測(cè)模型。預(yù)測(cè)采用的水沙條件、河床泥沙組成、庫(kù)區(qū)地形等邊界條件對(duì)水庫(kù)淤積預(yù)測(cè)結(jié)果影響較大，尤其是入庫(kù)水沙條件。三峽水庫(kù)預(yù)測(cè)采用的入庫(kù)水沙條件與近10A的實(shí)際條件有較大變化，尤其是入庫(kù)沙量差別較大。預(yù)測(cè)采用20世紀(jì)60年代水沙系列年，入庫(kù)沙量較三峽水庫(kù)實(shí)際蓄水以來10A的來沙量大168倍，其庫(kù)區(qū)淤積量比實(shí)測(cè)大148倍；預(yù)測(cè)采用20世紀(jì)90年代系列年，入庫(kù)沙量較實(shí)測(cè)大098倍，庫(kù)區(qū)年淤積量差別相應(yīng)縮小，庫(kù)區(qū)淤積量預(yù)測(cè)值較實(shí)測(cè)值大227；預(yù)測(cè)入庫(kù)沙量采用近期水沙系列年，入庫(kù)沙量較實(shí)測(cè)大149，庫(kù)區(qū)年淤積量預(yù)測(cè)值較實(shí)測(cè)值大94。因此庫(kù)區(qū)淤積量與入庫(kù)沙量關(guān)系密切，入庫(kù)沙量大，庫(kù)區(qū)淤積量亦大；入庫(kù)沙量與實(shí)測(cè)來量變化小，則庫(kù)區(qū)淤積量預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相差亦小，表明不同時(shí)期預(yù)測(cè)的庫(kù)區(qū)淤積量基本上是合理的。以初步設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)成果為例，若預(yù)測(cè)的入庫(kù)沙量按實(shí)測(cè)比例減少，庫(kù)區(qū)淤積量將比實(shí)測(cè)值少20左右，再考慮入庫(kù)水量的差別、試驗(yàn)蓄水期提前蓄水、汛期限制水位抬高15M左右及中小洪水調(diào)度等運(yùn)行方式的差異，庫(kù)區(qū)淤積量預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值差別將小于20。水庫(kù)運(yùn)用方式對(duì)水庫(kù)淤積影響也比較大，尤其是對(duì)排沙比影響相對(duì)更大。三峽水庫(kù)預(yù)測(cè)采用水庫(kù)蓄水方式與實(shí)際運(yùn)行蓄水方式存在較大差別。初步設(shè)計(jì)階段水庫(kù)運(yùn)用初期10A壩前水位按156，135，140M方式運(yùn)用；技術(shù)設(shè)計(jì)階段水庫(kù)蓄水前4A壩前水位按135M運(yùn)用，后6A按156，135，140M方式運(yùn)用；三峽后續(xù)工作規(guī)劃階段水庫(kù)初期運(yùn)用5A2007年汛末至2012年壩前按175，145，155M方式運(yùn)用。而實(shí)際運(yùn)行中壩前水位前4A按139，135M方式運(yùn)用，中間2A按156，144M方式運(yùn)用，后4A水庫(kù)進(jìn)行試驗(yàn)性蓄水，按175，145，155M方式運(yùn)用。按水庫(kù)淤積與蓄水方式的關(guān)系推算，庫(kù)區(qū)淤積預(yù)測(cè)應(yīng)比實(shí)測(cè)少，排沙比應(yīng)較實(shí)測(cè)大，與實(shí)際有出入，這是預(yù)測(cè)的淤積量因入庫(kù)沙量大而被掩蓋，排沙比預(yù)測(cè)大于實(shí)測(cè)與上述分析吻合。這也間接說明水庫(kù)蓄水方式對(duì)庫(kù)區(qū)淤積量的影響相對(duì)較小，對(duì)排沙比的影響相對(duì)較大，三峽水庫(kù)蓄水10A實(shí)測(cè)結(jié)果表1也說明這種趨勢(shì)。水庫(kù)排沙比同樣也與水庫(kù)運(yùn)用方式和來水來沙條件密切相關(guān)。初設(shè)階段預(yù)測(cè)計(jì)算時(shí)，水庫(kù)初期運(yùn)用10A所采用的調(diào)度方式為156，135，140M，與實(shí)測(cè)運(yùn)行10A有較大差別，而且2010年、2012年汛期水位遠(yuǎn)高于145M，最高水位分別達(dá)到16102，16309M，較初步設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)采用的145M抬高了1618M，是排沙比相差55個(gè)百分點(diǎn)的主要原因。其次是這10A中遇上2006年、2011年2個(gè)小水少沙水文年，特別是汛期流量小于30000M3/S2006年最大流量為29700M3/S，2011年最大流量為27400M3/S，汛期“排渾”幾率甚少，與預(yù)測(cè)的條件差別較大，致使預(yù)測(cè)的排沙比大于實(shí)測(cè)值。5結(jié)語(yǔ)水庫(kù)泥沙輸移規(guī)律的研究水平、邊界條件及水庫(kù)運(yùn)用方式等是影響水庫(kù)淤積預(yù)測(cè)精度的主要因素。三峽工程不同階段水庫(kù)淤積計(jì)算預(yù)測(cè)成果與蓄水以來10A實(shí)測(cè)結(jié)果比較分析表明，預(yù)測(cè)的水庫(kù)淤積規(guī)律與實(shí)測(cè)的相同，淤積量及排沙比較實(shí)測(cè)的大，除與水庫(kù)泥沙輸移規(guī)律認(rèn)識(shí)不夠深入外，主要是預(yù)測(cè)所采用的水沙條件與蓄水以來實(shí)際的入庫(kù)水沙條件差別較大，以及水庫(kù)運(yùn)用方式的差別所致；庫(kù)區(qū)淤積量與入庫(kù)沙量關(guān)系密切，入庫(kù)沙量大，庫(kù)區(qū)淤積量亦大，入庫(kù)沙量與實(shí)測(cè)來量差異小，則庫(kù)區(qū)淤積量預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相差亦小，表明以往不同階段的預(yù)測(cè)成果是合理可靠的，所采用的數(shù)學(xué)模型是可靠的；今后還有待需進(jìn)一步揭示水庫(kù)泥沙運(yùn)動(dòng)機(jī)理、改進(jìn)和完善預(yù)測(cè)模型，并隨著實(shí)測(cè)資料的積累，對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行不斷的率定、改進(jìn)，以提高預(yù)測(cè)精度。參考文獻(xiàn)1長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局2012年度三峽水庫(kù)進(jìn)出庫(kù)水沙特性、水庫(kù)淤積及壩下游河道沖刷分析R武漢長(zhǎng)江水利委員會(huì)，2013BUREAUOFHYDROLOGYOFCWRCANALYSISONFEATURESOFINCOMINGANDOUTFLOWINGWATERANDSEDIMENTDISCHARGES，RESERVOIRSEDIMENTAIONANDDOWNSTREAMSCOURINGOFTGPIN2012RWUHANCHANGJIANGWATERRESOURCESCOMMISSION，2013INCHINESE2長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局2010年度三峽水庫(kù)進(jìn)出庫(kù)水沙特性、水庫(kù)淤積及壩下游河道沖刷分析R武漢長(zhǎng)江水利委員會(huì)，2011BUREAUOFHYDROLOGYOFCWRCANA