三 峡 工 程 泥 沙 科 研 信
息
2004年第一期
三峡工程泥沙专家组工作组编 2004.1
目
录
7、泥沙专家组通讯录
2004年1月8日,泥沙专家组向三峡建委办公室蒲海清主任汇报了“九·五”以来泥沙研究成果和泥沙研究工作情况,三峡建委办卢纯副主任和其他领导及水库司共13人听了汇报。泥沙专家组组长张仁全面汇报了“九·五”以来泥沙研究工作的进展及2003年三峡水库初期蓄水库区及三峡下游的水沙变化情况,并对有关跨部门的问题和较长远的研究工作提出了建议。林秉南、韩其为和戴定忠做了补充汇报。蒲海清主任讲:三峡工程一、二期的任务完成很顺利,去年实现了三大目标,第三期工程本身没有问题,但关于分期蓄水,泥沙工作是很关键的,中央领导也很关心这个问题,因此下一步泥沙研究工作更要加强。各方领导对三峡工程初期蓄水出现的情况十分关注,希望专家组继续抓紧分期蓄水中的泥沙研究工作,如泥沙淤积对防洪和下游河道的影响,以及相应的对策,并提出你们的建议。三峡建委办愿对专家组的工作给予支持,并作好协调和服务工作。有些具体事宜,今后由水库司负责与专家组联系。
2004年1月5日至7日三峡工程泥沙专家组2003年年终工作会议在国际泥沙研究培训中心召开。会议首先由长江科学院、长江委水文局、武汉大学、西南水运所、清华大学、长江航道局、南京水科院、天津水运所、中国水科院、国际泥沙研究培训中心、国沙科技咨询中心等单位14位代表汇报了“十·五”计划各子题执行情况和初步成果。然后就分期蓄水、原型观测、近坝段治理和“十一·五”重点计划等专题进行了讨论。三峡工程开发总公司总工程师张超然院士、交通部三峡办顾问梁应辰院士及特邀专家先后在会上做了发言。出席年终工作会议的还有:总公司高级咨询袁国林、咨询程山、枢纽部、科技部、技委会的负责人以及顾问、专家、工作组成员,承担任务单位代表共60人。会议由专家组长和工作组长分别主持。张超然院士、郑守仁院士分别代表总公司、长江委对专家组的一年来的工作、原型观测和实体模型试验、数学模型计算等研究工作给予肯定并代表单位表示感谢。会议于7日完成预定议程,通过会议纪要后圆满结束。
(工作组)
(三峡工程泥沙专家组,2004年1月7日)
三峡工程泥沙专家组2003年年终工作会议于2004年1月5~7日在北京举行。国务院三峡建委办、三峡总公司、交通部三峡办、长江委等有关部门领导及特邀院士、专家,泥沙专家组顾问、专家组、工作组成员及联络员和承担三峡工程泥沙研究项目的负责人共60人出席了会议。
2003年是“十·五”计划执行的关键一年,大家克服了非典疫情带来的影响,按计划进行各项研究工作,特别是三峡水库初期蓄水过程中,长江委水文局及时组织蓄水期的观测,获得了大量宝贵的资料。会上各单位交流了“十·五”科研计划执行的情况及获得的主要成果。与会领导,专家和代表就三峡水库分期蓄水,优化调度,葛洲坝下游水位控制和原型观测资料分析研究工作等问题进行了认真热烈的讨论。
泥沙研究是三峡建设中最重要的技术问题之一,问题复杂,难度很大,需要有个长期观测及分析研究的过程。泥沙问题涉及的不确定因素多,不可预见性突出,而且牵涉的部门多,虽然取得一些成果,
今后的工作可谓“任重道远”,尚需要继续发扬团结协作的精神,结合蓄水过程中的新情况、新问题,及时分析研究,提出相应的对策,更好地为三峡工程正常高水位运用提供科学依据服务。会议认为应将分期蓄水的研究工作纳入重中之重。为三峡水库早日达到175米正常蓄水位,全面发挥防洪发电和航运等综合效益,作出贡献。
由于水库“清水”下泄,引起的河床下切,与会专家十分关注。尤以近坝段抑制河床下切是当务之急,应选择适当的典型河段,进行治理工程的试点,急需落实设计和实施的负责单位。因此事急迫,久议未行,会议建议再次通过各种渠道向有关单位和领导部门反映,以推进近坝段下游治理工作的进展,避免枯水季发生碍航问题,造成不良社会影响。
原型观测资料的分析研究是进一步深化对河道特性认识的重要途径,
是泥沙研究工作的基础.充分发挥原型观测资料的作用可以大大促进泥沙学科的进步,更为三峡工程建设和水库合理运用发挥积极作用,为领导的决策提供依据。要及时的组织好已有实测资料的分析研究工作,对原型观测内容,测次安排等要及时总结提出修正意见,以便更有效的做好原型资料的观测工作。2004年应尽快完成本底资料的分析工作,特别是要尽快提出新的库容曲线(包括干,支流)为满足科学调度分析研究工作的需要。为达到上述要求,会议还建议:
1.《变动回水区航道及港口整治》(含下游河道下切影响及对策)即第8个专题第二阶段的工作应尽快全面开展。
2.有关三峡工程泥沙研究专题应纳入国家重大科研攻关系列,加强领导,从长计议,全面规划,列为国家“十一·五”科研规划之一。
鉴于泥沙问题的重要性,复杂性和泥沙学科发展的水平,为确保三峡工程千年大计质量第一,在工程建设与运用的整个过程中,要十分重视泥沙问题的研究,会议对“十一·五”泥沙研究计划(讨论稿)进行了讨论并提出了意见,建议修改后上报有关领导部门审批。
(一)
2003年工作小结
由于北京地区发生非典疫情(SARS),三峡工程泥沙专家组的活动受到一定影响,但各单位的工作仍能按计划照常进行,并取得阶段性的成果,尤以今年三峡工程初期蓄水以来,长江委水文局及时组织蓄水期的观测工作,获得了大量宝贵资料,对提高观测资料精度取得了不少经验。
1.《长江三峡水利枢纽通航建筑物冲沙隧洞后期建设研究专题报告》的完成和审定。根据大量的试验研究和资料分析,提出了引航道冲刷流量的规模为4000-5000秒立米,采用冲沙闸和冲沙隧洞联合冲沙结合机械清淤,以满足不同时期通航的要求。并提出近期暂缓建设冲沙隧洞(预留位置),获得总公司采纳。
2.全面结束“九·五”计划遗留工作;完成了“九·五”泥沙问题研究报告集1-8卷的电子出版工作,与南科院商妥进行重庆主城区、坝区等模型试验资料的建库工作,为建立泥沙科研信息库摸索经验,完成《泥沙研究进展》初稿。
3.完成“十·五”期间各子专题的合同签订及研究启动工作和阶段成果的检查与交流。
(1)子题105-4-01葛洲坝枢纽下游河道冲刷及对策研究:确定了该课题的内容和目标,落实了研究单位,签订了研究合同。
(2)子题105-3-01和子题105-3-02的研究内容,经充分酝酿和讨论进行了部分调整。子题105-3-02和子题105-3-03集中进行坝区有关河势和流态的试验研究。有关原型资料观测、收集与分析工作集中在子题105-3-01中。
4.组织和参预了三峡下游河势险工、航道及通航情况的调查。组织了子题105-4-02和子题105-4-03研究工作进展情况的交流和协商。
(1)参加了由长江航道局组织的“宜昌~沙市河段航道及浅滩查勘”主持了105-4-02、105-4-03子题研究工作进展协商座谈会。
(2)参加了由长江委水文局组织的“三峡坝区及下游原型资料分析”座谈会与“沙市~城陵矶河段河势及险工查勘”。
(3)参加了长江三峡工程水文泥沙观测咨询会,并进行了三峡下游宜昌至沙市河段的河势及浅滩演变的调查。
5.组织召开了三峡泥沙问题专题105-3“三峡工程坝区泥沙问题研究”协调会,商讨了15-3-02和15-3-03子题的研究内容和试验要求,商定由设计部门提出试验研究大纲,并签订了试验研究合同。
6.召开“三峡下游原型观测资料分析研究大纲”讨论会。讨论了长江委水文局草拟的《荆江河道演变与河势变化分析研究》大纲。推进原型资料分析研究工作的开展。
7.对重庆主城区泥沙模型试验进行了现场调查并组织了“重庆主城区泥沙模型试验研讨会”。分析了四个重庆主城区泥沙模型试验研究的共同规律,探讨了试验成果产生某些差异的原因。建议各个模型对试验成果的合理性做出分析,提出分析报告。各模型可以按计划进行下一阶段的试验工作。
8.落实水库优化调度(多汛限)专题研究工作,协调和统一计算及试验的水沙条件和调度方案。
9.完成第九届国际泥沙会议大会报告《长江三峡工程的泥沙问题》文稿。
10.开展《十一·五》三峡工程泥沙研究计划的编制及征求意见的工作,提出关于三峡工程“十一·五”泥沙研究计划(供讨论)。
11.讨论和回复了陆钦侃等同志“三峡水库蓄水位与运用方式紧急意见”中的有关三峡泥沙问题。
12.完成“长江三峡工程2004~2008年泥沙原型观测资料分析研究工作计划(杨家脑以上)”并报三峡工程总公司。
13.主持会议进行15-4-02子题<江口镇上下游浅滩整治方案研究>阶段成果和15-4-03子题<宜昌至杨家脑河段综合治理措施研究>最终成果的评议。
14.编印《三峡工程泥沙科研信息》二期。
(二)
2004年主要工作与活动计划
1.
开展三峡水库优化调度专题研究工作,并组织阶段成果的交流。
2. 2003年原型观测资料分析评议及2004年观测工作计划的建议,并开展原型观测资料的分析研究工作(落实2004~2008年原型资料分析研究计划)。
3.三峡水库蓄水后的库区现场查勘(3月底)。
4.
重庆主城区实体模型试验及走沙观测资料分析。
5.
嘉陵江广元-重庆河段现场调查。
6.
国内六大水库观测工作经验交流(刘家峡、三门峡、小浪底、丹江口、三峡、葛洲坝(或官厅))。并收集相关的观测资料。
7. 数学模型验证(中美双边交流)。
8.
第九届河流泥沙国际学术讨论会会展策划。有关单位:南科院、水科院、长科院、清华、西南所,天科所、长江航道局、武汉大学,四川大学、长江委水文局、国际泥沙中心(含杭州基地、荆江基地)、成勘院等。
9. 部分子题的结题、协助检查、验收等。
10.
信息库的扩建及编印《三峡工程泥沙科研信息》。
2003年继2001年和2002年后落实和开展“十·五”各项研究工作。共签订十九份研究合同,至此“十·五”计划研究课题均已落实。各课题承担单位认真履行了合同规定要求,积极开展各项研究工作,取得了不同程度的进展。
1. 部分课题完成了合同规定的预期目标,有些子题还通过了评议和验收,如:105-4-03子题“宜昌到杨家脑河段综合治理措施研究”较好地完成了抑制河床下切和壅高宜昌水位的各项工程措施效果的研究。明确提出了实施步骤的建议,该项目通过了评议和验收。105-2-01子题中有关三峡上游已建大型水利工程对宜昌枯水流量补偿调节的调查研究基本完成。国外水土保持效果的资料分析已完成资料收集与分析报告。
2. 大多数项目完成了部分或大部分研究工作取得了阶段性的成果,如:《三峡工程下游枝城至大步街河段航道整治工程措施研究》等课题。
3.
重庆主城区四个实体模型完成了规定的前三十年冲淤试验。西科所、南科院模型开展了整治方案的初步试验,清华的模型进行了推迟蓄水的优化调度试验。
4. 一些课题正进行资料收集和分析工作。坝区实体模型研究课题正在恢复模型,进行试验的准备工作。
5.
2003年三峡水库初期蓄水过程中,长江委水文局开展了蓄水过程的水沙因子、水库及下游河道冲淤的实时观测,为了解三峡蓄水产生的变化收集了宝贵资料,并为提高水文观测精度积累了经验。
1月
3日
林秉南院士主持研究清华大学实体模型汛限水位试验条件的讨论会。出席人:张仁、戴定忠、谭颖、王桂仙、周建军、王兴奎、陈雅聪、李丹勋等。
12日
“三峡水利枢纽通航建筑冲沙隧洞后期建设研究专题报告”审查会。张超然总工程师主持,潘家铮院士任组长、林秉南、梁应辰任副组长,曹广晶副总经理出席并讲话,部分专家组成员参加。
13-14日
三峡工程泥沙专家组2002年年终工作总结会,在国际泥沙研究培训中心召开。总公司张超然总工主持,曹广晶副总经理出席并讲话,专家组全体成员、工作组成员和联络员和各子题负责人参加。会议通过了2002年工作情况报告和2003年工作计划;初议了“十一·五”的重点工作任务;验收了四个基础研究成果报告;听取了三峡工程泥沙研究进展书稿情况;商议了推荐参加2004年第9届河流泥沙国际学术讨论会的论文(三峡工程泥沙研究部分),同时推荐由张仁教授执笔撰写一篇“长江三峡工程的泥沙问题”的论文作为大会报告。
17日 《中国三峡工程报》刊登题为“三峡工程泥沙研究成果今年将接受初步检验”的报导,同时报导了“泥沙专家林秉南对三峡水库于2009年提前蓄水至175米水位持乐观态度,同时提出三峡泥沙研究要居安思危”谈话要点。
23日
国家电力公司水电总院审查长江委上报三峡工程开发总公司杨家脑以上原型观测追加计划,邀请专家组成员参加。
2月
17日
在京专家组会,商讨坝区泥沙模型试验(优化调度专项安排)张仁主持,林秉南、戴定忠、谭颖、王桂仙和陈雅聪等参加。
19-20日
长江委召开“三峡工程水文泥沙观测专家咨询会”
专家组部分成员应邀参加。
21-22日
专家组部分成员赴荆江局,三峡局调研座谈了解近期荆江河床演变情况及宜昌枯水位情况,商讨三峡工程坝上太平溪设水文泥沙观测专用断面。
25日
向林秉南、张仁汇报长江委召开的原形观测咨询会议情况,戴定忠、谭颖、王桂仙、范昭参加。
3月
3-7日
长江航道局组织宜昌至沙市河道查勘并座谈、研讨该局动床模型试验的初步成果。
8日
长江水文局在沙市组织三峡水库原型资料分析研究
工作座谈会,张仁,韩其为,戴定忠,谭颖,王桂仙参加。
9—12日
沙市至城陵矶河道查勘并座谈,专家组部分成员参加。
14日
长江委主任蔡其华来泥沙中心与林秉南院士商讨优化调度研究课题等事项。
28日
在泥沙中心办公室商议坝区冲刷试验内容与作法。部分专家参加,张仁组长主持。
29日
专家组讨论“荆江河床演变与河势变化分析研究大纲”。
4月
14—16日
在重庆举行了《重庆主城区泥沙模型试验研讨会》。有关专家组,工作组成员参加。
21
日
向林秉南院士汇报重庆会议情况并商议几项工作的分工问题。
5月
13日
对下游计算问题在泥沙中心进行磋商,参加人:林秉南、张仁、韩其为、戴定忠、谭颖、王桂仙、周建军、朱光裕、范昭。
8月
18日 SARS后的活动:研究2004—2009年杨家脑原型观测科研计划并正上报总公司。
28日
研究回复陆钦侃先生的紧急建议。
9月20日--10月4日
美国密西西比大学水科学与工程计算中心邀请戴定忠、谭颖进行学术交流与访问。
11月
3日 在京专家碰头会:商议年终工作会议的准备工作,2003年工作计划执行情况,2004年主要工作计划酝酿,了解蓄水后原型观测计划及实施情况。
6日
部分专家在长江航道规划设计研究院座谈,讨论卢家河模型试验情况及准备验收工作。
13日
林秉南院士主持,召开有关单位落实优化调度专题计划及协商水沙系列边界、调度等试验条件。
28日
在长江委征求“十一·五”计划的意见,邀请长江委、长江委科学院、水文局、长江委设计院的代表参加,专家组荣天富、邓景龙、潘庆燊、谢葆玲、戴定忠、王桂仙、朱光裕、
范昭、卢金友等参加。
12月
3日 在北京召开(105-4-03)
课题“宜昌至杨家脑河段综合治理措施研究”评审及(150-4-02)课题“江口镇上下浅滩整治方案研究”的阶段成果评审会(会议纪要和评议意见附后)。《宜昌至杨家脑河段综合治理措施研究》(评议会纪要)
《三峡工程下游枝城至大布街河段航道整治工程措施研究》(阶段成果)评议意见。
8-12日
由武汉出发到荆江察看荆江河段和坝区近坝段胭脂坝现场,11日,12日分别听取水文局、荆江局、三峡局介绍今年观测情况。专家组:戴定忠、荣天富、邓景龙、王桂仙和朱光裕、范昭、陈松生、周建红,水文局金兴平总工、荆江局段光磊、三峡局李云中、长江航道局韩非等参加。
12日
向总公司领导汇报。总公司参加人员:曹广晶、陆佑楣、张超然、冯振鹏、许如清、胡兴娥、唐启彦、刘松柏、刘良。
17日
赴南京水科院了解合同进展情况,探望住院的李昌华专家。专家组工作组:戴定忠
朱光裕、范昭、窦希萍,南科院:左启华、方庆明、陆永军、李国斌、佘明富参加。
19 日
张仁主持,研究向三峡建委办主任汇报三峡工程泥沙研究工作情况及存在问题。林秉南、戴定忠、王桂仙和范昭参加。
23日
审阅“九·五”三峡工程泥沙研究成果汇编电子出版光盘及年终工作会议准备工作与会议日程。林秉南、张仁、戴定忠、王桂仙、范昭参加。
26日
电子出版光盘修改版及封面审定。
29日
专家组年终工作会议的小结和2004年工作要点“十一·五”计划说明等材料讨论并定稿(交会议的材料)。参加人:张仁、戴定忠、王桂仙和朱光裕。
(三峡工程泥沙专家组,2003年12月4日)
三峡工程建成后,坝下河道将发生长距离冲刷,宜昌及宜昌以下河道的沿程水位均将进一步下降。由于葛洲坝工程已经建成,宜昌水位下降将减少葛洲坝船闸闸坎和引航道的水深,造成碍航。江口以下沙质河床的冲刷使芦家河等卵石浅滩需要疏浚和整治,也影响宜昌水位下降。“十•五”计划安排了宜昌至杨家脑河段进行综合整治的研究,以保证施工期葛洲坝下游水位能满足三江通航要求。
长江航道局、武汉大学、长江科学院、南京水利科学研究院、长江委荆江水文局等单位对上述研究任务,提出了研究总报告和8个附件。研究报告内容广泛,分析深入,研究中采用的数学模型经过验证,和原型资料符合良好,研究成果是可靠的。
报告提出,为了抑制河床下切和壅高宜昌水位,需要采取防止宜昌至杨家脑河段冲刷下切的工程措施,报告认为:
1、为了抑制河床下切和宜昌水位下降,需要建设数量较多、分布合理的壅水工程,根据现有资料和现场查勘,初步选定虎牙滩、猇亭—红花套、云池、宜都、龙窝—李家溪、关洲头、陈二口、姚港等8个重点控制河段。(长江科学院建议9个重点河段,位置基本相同)。
2、在河道中铺填块石的护底加糙工程或在河道中修筑丁坝、潜坝的壅水工程都可以控制河床下切和壅高宜昌水位。但护底加糙工程对水流影响小而均匀,设置或拆卸简易灵活,工程风险小。而集中设置的工程建筑物附近往往会产生局部的较大比降和较高流速,对航道和泄洪不利。因此,采用分散设置的护底加糙工程优于集中设置的壅水工程建筑物。
3、控制宜昌水位的工程应及早修建,当河道发生大量冲刷后,同样的工程措施对宜昌水流改善有很大区别。按数模计算,相同的护底加糙工程如在2003年修建,可以抬高宜昌水位1.01米。在2005年修建时,水位抬高值为0.71米。而在2012年修建时,水位抬高值仅为0.38米。数模计算表明,三峡工程蓄水后,清水下泄,下游河道冲刷强烈,十年后,清江口至枝城河段冲刷趋于平衡,宜昌3200m3/s水位可能降至37.12米。(今年汛期6月至10月,宜昌至杨家脑河段已冲刷3129万m3),因此,控制工程早建优于晚建。
经过讨论,专家们认为:上述结论思路正确,切合实际,应该引起重视。需要充分利用2003—2004年非汛期的宝贵时间,早日建设抑制河床下切和壅高宜昌水位的工程措施,以免冲刷大量发展后,造成巨大损失。参加研究的科研单位要提出推荐方案,有关领导部门要促使这一方案早日实施。
《三峡工程下游枝城至大布街河段航道整治工程措施研究》(阶段成果)
评议意见
(三峡工程泥沙专家组,2003年12月4日)
2003年12月3日~4日,三峡工程泥沙专家组在北京主持会议,讨论了“十·五”三峡工程泥沙问题研究子题105-4-02“江口镇上下浅滩演变与整治研究”的阶段成果《三峡工程下游枝城至大布街河段航道整治工程措施研究》。参加会议的有中国长江三峡开发总公司、交通部三峡办、三峡工程泥沙专家组及工作组、武汉大学、长江委设计院、长江科学院、南京水利科学研究院、长江航道局、荆江水文水资源勘测局、长江航道规划设计研究院等单位的专家和代表(名单附后)。代表们听取了子题工作汇报和成果介绍,本着严谨求实的科学态度,对子题的阶段成果进行了认真的讨论,主要评议意见如下:
一、子题围绕着枝城至大布街河段的综合治理目标,采用原型观测、河床演变分析、实体模型试验和数学模型计算的技术路线,采取科研设计单位、大专院校和航道生产单位联合攻关、分工协作、优势互补的组织措施。研究手段齐全,完成了合同规定的阶段性研究任务。
二、研究工作利用最新实测资料,进一步分析了枝城至大布街河段的演变规律和特征,通过实体模型试验和数学模型计算预测了三峡工程蓄水运用后的河床冲淤及航道条件变化,提出了航道整治工程总体方案以及分步实施意见。提交的阶段成果资料翔实、内容丰富,主要研究结论合理。
三、三峡工程蓄水运用后,本河段的碍航问题将由水深不足转化为坡陡流急与航道尺度不足并存,而且持续时间长,不能满足现状及规划船队通航要求。专家认为,需要采取必要的航道整治工程措施,来解决本河段的碍航问题。
四、通过研究所提出的总体整治方案,对于改善本河段航道条件具有较明显的效果,能够解决三峡建库后的通航问题。专家原则同意子题提出的总体整治工程方案,建议设计阶段对方案进一步优化。
五、鉴于三峡工程初期蓄水运用后,芦家河河段坡陡流急和航道水深不足的碍航问题严重性和紧迫性,为了保证整治工程稳妥有效并减小对周边环境(宜昌水位、松滋河分流等)的影响,总体整治方案分步实施是必要的,近期应尽早实施具备实施条件、有控导作用的工程措施,如隔流堤工程和碍航段的基建性疏浚工程。
六、在控导工程实施后,建议加强对河床冲刷、水位下降及航道条件变化的观测与分析研究,待时机成熟、条件具备时,再及时实施后续工程。
三峡工程泥沙专家组通讯录
(略)