《三峽水庫上游來水來沙變化趨勢研究》在資料分析、數值計算和試驗觀測的基礎上，系統分析了三峽水庫上游來水來沙的特點及變化趨勢。基於長江上游徑流、泥沙、氣溫、植被等實測資料，分析了氣候的時空變化、植被變化以及水保措施等對長江上游乾支流水沙變化趨勢的影響；建立了分散式流域水文泥沙數學模型，模擬了長江上游支流水沙過程；開發了長河段一維水動力學模型，研究了多庫聯合調度運行對三峽入庫水沙條件的影響；同時進行了推移質運動的室內試驗，估算了三峽入庫推移質沙量。《三峽水庫上游來水來沙變化趨勢研究》可供水利工程、泥沙運動力學、水土保持等專業科技人員及高等院校相關專業師生參考。
基本介紹
- 書名：三峽水庫上游來水來沙變化趨勢研究
- 出版社：科學出版社
- 頁數：316頁
- 開本：16
- 品牌：科學出版社
- 作者：李丹勛 毛斷新
- 出版日期：2010年7月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7030282256, 9787030282255
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《三峽水庫上游來水來沙變化趨勢研究》是由科學出版社出版的。
圖書目錄
前言
第1章 概述
1.1 研究背景
1.2 目標及技術路線
1.3 主要研究內容
1.3.1 實地考察與調查
1.3.2 資料的收集、整理與分析
1.3.3 數學模型建立、率定與驗證
1.3.4 數學模型的套用
1.3.5 推移質輸沙水槽試驗及實測資料分析
1.4 章 節結構
第2章 長江上游植被變化特點與水保效益分析
2.1 長江上游植被變化特徵
2.1.1 標準歸一化植被指數
2.1.2 數據來源與研究方法
2.1.3 長江上游1982～2003年NDVI季節變化趨勢分析
2.1.4 植被變化驅動因子分析
2.1 _5結論
2.2 水土流失綜合治理探索——以四川省為例
2.2.1 四川省水土保持概況
2.2.2 水土流失綜合治理的措施
2.2.3 水土流失治理成效
第3章 四川省河流重要控制站水沙變化分析
3.1 四川省長江水系河流來水來沙概況
3.2 典型測站來水來沙分析
3.2.1 選用的測站
3.2.2 流量、含沙量歷年變化趨勢
3.2.3 徑流量、輸沙量的年內分配
3.2.4 徑流量、輸沙量的地區分布
3.3 本章 小結
3.3.1 年際變化趨勢
3.3.2 年內分配.
3.3.3 地區分布
第4章 長江上游來水來沙變化特徵
4.1 長江上游來水來沙概況
4.1.1 長江上游來水來沙空間分布概況
4.1.2 長江上游來水來沙時間分布特點
4.2 長江上游來水來沙空間變化特徵
4.2.1 長江上游徑流量空間變化
4.2.2 長江上游輸沙量空間變化
4.3 長江上游來水來沙時間變化特徵
4.3.1 長江上游來水來沙年際變化
4.3.2 長江上游來水來沙年內變化
第5章 長江上游川江支流水沙變化趨勢研究
5.1 基礎資料
5.2 控制測站各參數變化的總趨勢
5.3 各變數的時間變化規律
5.3.1 雅礱江流域
5.3.2 大渡河流域
5.3.3 岷江和嘉陵江李子溪流域
5.3.4 渠江上游流域
5.4 各變數的空間相關關係
5.4.1 降雨量變化的空間相關
5.4.2 溫度變化的空間相關
5.4.3 NDVI變化的空間相關
5.4.4 徑流係數變化的空間相關
5.4.5 含沙量變化的空間相關
5.5 結論
第6章 長江上游分散式水文泥沙數學模型研究
6.1 模型綜述
6.2 坡面水文過程及坡面侵蝕數學物理描述
6.2.1 坡面單元的概化
6.2.2 植被冠層降雨截流模型
6.2.3 積雪融雪計算模型
6.2.4 蒸散發計算模型
6.2.5 飽和一非飽和土壤水分運動模型
6.2.6 坡面徑流模型
6.2.7 坡面產輸沙模型
6.3 溝道匯流及泥沙演進模型
6.3.1 溝道匯流模型
6.3.2 溝道泥沙侵蝕輸移模型
6.4 模型參數說明
第7章 分散式水文泥沙模型在長江上游的套用
7.1 遂寧水土保持試驗站徑流小區坡面模型
7.1.1 徑流小區概況
7.1.2 徑流小區數據
7.1.3 坡面模型參數率定和驗證
7.2 解家灣小流域模型
7.2.1 解家灣流域概況
7.2.2 解家灣流域數據
7.2.3 小流域模型參數率定和驗證
7.3 趙家祠流域分散式水文泥沙模型
7.3.1 趙家祠流域概況
7.3.2 趙家祠流域數據
7.3.3 模型參數率定和驗證
7.4 鎮江關流域分散式水文泥沙模型研究
7.4.1 鎮江關流域概況
7.4.2 鎮江關流域空間數據
7.4.3 氣象資料數據
7.4.4 徑流過程與泥沙侵蝕過程模擬與驗證
7.5 結論
第8章 金沙江一維非恆定流水沙數學模型研究
8.1 金沙江流域概況
8.1.1 金沙江流域是長江泥沙的主要來源區
8.1.2 金沙江下游是主要產沙區
8.2 金沙江一維非恆定流輸沙數學模型
8.2.1 數學模型基本方程及解法
8.2.2 非恆定流計算
8.2.3 支流匯入斷面
8.2.4 不平衡輸沙方程求解
8.2.5 懸移質計算輔助方程
8.2.6 卵石推移質計算方程
8.3 非恆定流輸沙數學模型的驗證
8.3.1 庫區模型驗證
8.3.2 河道模型驗證
第9章 上游乾支流新建水庫群對三峽水庫入庫水沙條件的影響
9.1 金沙江梯級水電站概況
9.1.1 烏東德水電站
9.1.2 白鶴灘水電站
9.1 I3溪洛渡水電站
9.1.4 向家壩水電站
9.2 金沙江梯級烏東德水電站泥沙淤積計算
9.2.1 計算條件
9.2.2 1961～1970年系列計算結果
9.2.3 1991～2000年系列計算結果
9.1 3金沙江梯級白鶴灘水電站泥沙淤積計算
9.3.1 計算條件
9.3.2 1961～1970年系列計算結果
9.3.3 1991～2000年系列計算結果
9.4 金沙江梯級溪洛渡水電站泥沙淤積計算
9.4.1 計算條件
9.4.2 1961～1970年系列計算結果
……
第10章 沱江采沙調查
第11章 長江上游推移質運動規律研究
結語
參考文獻
第1章 概述
1.1 研究背景
1.2 目標及技術路線
1.3 主要研究內容
1.3.1 實地考察與調查
1.3.2 資料的收集、整理與分析
1.3.3 數學模型建立、率定與驗證
1.3.4 數學模型的套用
1.3.5 推移質輸沙水槽試驗及實測資料分析
1.4 章 節結構
第2章 長江上游植被變化特點與水保效益分析
2.1 長江上游植被變化特徵
2.1.1 標準歸一化植被指數
2.1.2 數據來源與研究方法
2.1.3 長江上游1982～2003年NDVI季節變化趨勢分析
2.1.4 植被變化驅動因子分析
2.1 _5結論
2.2 水土流失綜合治理探索——以四川省為例
2.2.1 四川省水土保持概況
2.2.2 水土流失綜合治理的措施
2.2.3 水土流失治理成效
第3章 四川省河流重要控制站水沙變化分析
3.1 四川省長江水系河流來水來沙概況
3.2 典型測站來水來沙分析
3.2.1 選用的測站
3.2.2 流量、含沙量歷年變化趨勢
3.2.3 徑流量、輸沙量的年內分配
3.2.4 徑流量、輸沙量的地區分布
3.3 本章 小結
3.3.1 年際變化趨勢
3.3.2 年內分配.
3.3.3 地區分布
第4章 長江上游來水來沙變化特徵
4.1 長江上游來水來沙概況
4.1.1 長江上游來水來沙空間分布概況
4.1.2 長江上游來水來沙時間分布特點
4.2 長江上游來水來沙空間變化特徵
4.2.1 長江上游徑流量空間變化
4.2.2 長江上游輸沙量空間變化
4.3 長江上游來水來沙時間變化特徵
4.3.1 長江上游來水來沙年際變化
4.3.2 長江上游來水來沙年內變化
第5章 長江上游川江支流水沙變化趨勢研究
5.1 基礎資料
5.2 控制測站各參數變化的總趨勢
5.3 各變數的時間變化規律
5.3.1 雅礱江流域
5.3.2 大渡河流域
5.3.3 岷江和嘉陵江李子溪流域
5.3.4 渠江上游流域
5.4 各變數的空間相關關係
5.4.1 降雨量變化的空間相關
5.4.2 溫度變化的空間相關
5.4.3 NDVI變化的空間相關
5.4.4 徑流係數變化的空間相關
5.4.5 含沙量變化的空間相關
5.5 結論
第6章 長江上游分散式水文泥沙數學模型研究
6.1 模型綜述
6.2 坡面水文過程及坡面侵蝕數學物理描述
6.2.1 坡面單元的概化
6.2.2 植被冠層降雨截流模型
6.2.3 積雪融雪計算模型
6.2.4 蒸散發計算模型
6.2.5 飽和一非飽和土壤水分運動模型
6.2.6 坡面徑流模型
6.2.7 坡面產輸沙模型
6.3 溝道匯流及泥沙演進模型
6.3.1 溝道匯流模型
6.3.2 溝道泥沙侵蝕輸移模型
6.4 模型參數說明
第7章 分散式水文泥沙模型在長江上游的套用
7.1 遂寧水土保持試驗站徑流小區坡面模型
7.1.1 徑流小區概況
7.1.2 徑流小區數據
7.1.3 坡面模型參數率定和驗證
7.2 解家灣小流域模型
7.2.1 解家灣流域概況
7.2.2 解家灣流域數據
7.2.3 小流域模型參數率定和驗證
7.3 趙家祠流域分散式水文泥沙模型
7.3.1 趙家祠流域概況
7.3.2 趙家祠流域數據
7.3.3 模型參數率定和驗證
7.4 鎮江關流域分散式水文泥沙模型研究
7.4.1 鎮江關流域概況
7.4.2 鎮江關流域空間數據
7.4.3 氣象資料數據
7.4.4 徑流過程與泥沙侵蝕過程模擬與驗證
7.5 結論
第8章 金沙江一維非恆定流水沙數學模型研究
8.1 金沙江流域概況
8.1.1 金沙江流域是長江泥沙的主要來源區
8.1.2 金沙江下游是主要產沙區
8.2 金沙江一維非恆定流輸沙數學模型
8.2.1 數學模型基本方程及解法
8.2.2 非恆定流計算
8.2.3 支流匯入斷面
8.2.4 不平衡輸沙方程求解
8.2.5 懸移質計算輔助方程
8.2.6 卵石推移質計算方程
8.3 非恆定流輸沙數學模型的驗證
8.3.1 庫區模型驗證
8.3.2 河道模型驗證
第9章 上游乾支流新建水庫群對三峽水庫入庫水沙條件的影響
9.1 金沙江梯級水電站概況
9.1.1 烏東德水電站
9.1.2 白鶴灘水電站
9.1 I3溪洛渡水電站
9.1.4 向家壩水電站
9.2 金沙江梯級烏東德水電站泥沙淤積計算
9.2.1 計算條件
9.2.2 1961～1970年系列計算結果
9.2.3 1991～2000年系列計算結果
9.1 3金沙江梯級白鶴灘水電站泥沙淤積計算
9.3.1 計算條件
9.3.2 1961～1970年系列計算結果
9.3.3 1991～2000年系列計算結果
9.4 金沙江梯級溪洛渡水電站泥沙淤積計算
9.4.1 計算條件
9.4.2 1961～1970年系列計算結果
……
第10章 沱江采沙調查
第11章 長江上游推移質運動規律研究
結語
參考文獻
序言
三峽工程於1994年12月14日正式開工建設，2003年6月1日開始蓄水發電，至2009年全面完成樞紐建設任務，全面發揮防洪、發電、通航等綜合效益。
三峽工程的調度運行與長江上游來水來沙特點密切相關。長江上游流域水量豐沛，年輸沙總量大。根據實測資料，宜昌站多年平均徑流量4390億m。，年平均流量13900m/s，懸移質輸沙量5.26億t，沙質推移質輸沙量862萬t。徑流主要來自金沙江（包括雅礱江）、岷江（包括大渡河、青衣江）、沱江、嘉陵江（包括涪江、渠江）和烏江，懸移質泥沙主要來源於金沙江和嘉陵江，推移質輸沙量較大的主要有金沙江、岷江、嘉陵江和沱江。
在三峽工程的論證和設計過程中，對長江上游的來水來沙特點進行過深入的分析研究。但近年來，影響三峽上遊人庫水沙條件的一些重要因素髮生了顯著變化。首先，長江上游的水土保持工作取得了很大的成績，先後啟動的“長江上游水土保持重點防治區”治理工程（1989年）、“天然林保護工程”（1998年）和“退耕還林林業重點生態工程”（1999年）等，對減少流域產沙量效果顯著。與此同時，長江上游乾支流修建的水庫群攔蓄了大量粗沙，據不完全統計，在1991～2005年期間，長江乾支流新建水庫庫容近130億m3，攔蓄泥沙超過15億t。目前長江上游乾支流上正在興建或擬建一批大型水利樞紐工程，比如金沙江溪洛渡、向家壩、白鶴灘、烏東德，嘉陵江亭子口、草街，岷江瀑布溝等大型水庫，這些水庫建設標準一般較高，攔沙作用穩定，將對三峽工程的入庫水沙條件產生持續影響。
在三峽工程的論證過程中，對入庫泥沙條件的研究既沒有考慮上游乾支流梯級水利樞紐的影響，也沒有考慮實施水土保持工程的減沙效益，這與實際狀況明顯不符。分析表明，自20世紀90年代以來，長江上游的徑流量沒有發生顯著變化，但輸沙量開始顯著減少，與工程論證階段的研究結果相比，三峽水庫入庫水沙條件已經發生明顯變化，並將繼續發生較大的改變。因此結合長江上游乾支流大型水庫建設計畫，充分考慮上游乾支流水土保持、森林禁伐、退耕還林還草等工程的成效，預測三峽水庫入庫水沙條件的變化趨勢，是十分必要和緊迫的。
三峽工程的調度運行與長江上游來水來沙特點密切相關。長江上游流域水量豐沛，年輸沙總量大。根據實測資料，宜昌站多年平均徑流量4390億m。，年平均流量13900m/s，懸移質輸沙量5.26億t，沙質推移質輸沙量862萬t。徑流主要來自金沙江（包括雅礱江）、岷江（包括大渡河、青衣江）、沱江、嘉陵江（包括涪江、渠江）和烏江，懸移質泥沙主要來源於金沙江和嘉陵江，推移質輸沙量較大的主要有金沙江、岷江、嘉陵江和沱江。
在三峽工程的論證和設計過程中，對長江上游的來水來沙特點進行過深入的分析研究。但近年來，影響三峽上遊人庫水沙條件的一些重要因素髮生了顯著變化。首先，長江上游的水土保持工作取得了很大的成績，先後啟動的“長江上游水土保持重點防治區”治理工程（1989年）、“天然林保護工程”（1998年）和“退耕還林林業重點生態工程”（1999年）等，對減少流域產沙量效果顯著。與此同時，長江上游乾支流修建的水庫群攔蓄了大量粗沙，據不完全統計，在1991～2005年期間，長江乾支流新建水庫庫容近130億m3，攔蓄泥沙超過15億t。目前長江上游乾支流上正在興建或擬建一批大型水利樞紐工程，比如金沙江溪洛渡、向家壩、白鶴灘、烏東德，嘉陵江亭子口、草街，岷江瀑布溝等大型水庫，這些水庫建設標準一般較高，攔沙作用穩定，將對三峽工程的入庫水沙條件產生持續影響。
在三峽工程的論證過程中，對入庫泥沙條件的研究既沒有考慮上游乾支流梯級水利樞紐的影響，也沒有考慮實施水土保持工程的減沙效益，這與實際狀況明顯不符。分析表明，自20世紀90年代以來，長江上游的徑流量沒有發生顯著變化，但輸沙量開始顯著減少，與工程論證階段的研究結果相比，三峽水庫入庫水沙條件已經發生明顯變化，並將繼續發生較大的改變。因此結合長江上游乾支流大型水庫建設計畫，充分考慮上游乾支流水土保持、森林禁伐、退耕還林還草等工程的成效，預測三峽水庫入庫水沙條件的變化趨勢，是十分必要和緊迫的。
