劉旭暉 重慶交通大學
三峽水庫135-139m運行期間,下洛磧河道基本不受水庫運行影響,遵守年內(nèi)洪淤枯沖、年際內(nèi)沖淤交替的沖淤特性,河道平面形態(tài)除局部有所變化外,其于基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。三峽水庫175m試驗性蓄水后,下洛磧河道處于變動回水區(qū)中下段,全年大部分時段均受壩前水位雍水影響,淤積規(guī)律發(fā)生變化。
本文全面收集了下洛磧河道175m蓄水后2009-2019年水文資料與泥沙原型觀測資料,用于分析水沙變化及泥沙沖淤特性規(guī)律,對三峽庫區(qū)河段演變特性研究具有重要意義。
下洛磧河道位于長江上游航道里程為600-603km,緊鄰洛磧鎮(zhèn),經(jīng)過多年的自然沖刷與航道疏浚,平面形態(tài)較為寬直河道左岸為下洛磧邊灘,右岸為中擋壩邊灘,二者皆為卵石淺灘,天然情況下枯水期常出現(xiàn)淺包礙航等問題。
圖2為寸灘水文站2009-2018年年均徑流量、輸沙量變化,可以知道:三峽水庫175m試驗性蓄水以來,寸灘站年際間徑流量有大有小,但波動較小,趨勢性不明顯,符合水文過程的隨機性。2018年寸灘水文站年均徑流量為3873億m3,是實驗性蓄水以來最大,其次為2012年,最小年徑流量為2011年。寸灘水文站年際間輸沙量變幅較大,總體呈現(xiàn)減小的趨勢,其中2010年為蓄水以來最大,約21116萬噸。2013年后受到上游向家壩與溪洛渡水電站攔沙影響,輸沙量大幅度減小,2017年達到最小值,2018年有明顯增加。
圖1 下洛磧河道河勢圖及典型斷面布置
圖2 寸灘水文站2009-2018年年均徑流量、輸沙量變化
根據(jù)2009-2019年下洛磧河道原型觀測資料,計算下洛磧河道(航道里程600-603km)沖淤量見表1。
從表1上可以看出,2009-2012年期間,下洛磧河道出現(xiàn)累計性淤積,淤積總量為125.4萬m3,但自2013年起下洛磧發(fā)生持續(xù)沖刷,2013-2016年沖刷總量達929.83m3,其中2016年沖刷量約316.6萬m3,為近十年來最大,占沖刷總量的43.68%。2017年開始,下洛磧河道淤積開始減緩,2017-2018年期間甚至出現(xiàn)明顯回淤。
為了了解下洛磧河道橫向變化,在下洛磧河道沿程布置了三個典型斷面,其中斷面1#位于上游五金堆處,斷面2#位于河道中部大金堆處,斷面3#位于下洛磧和中檔壩淺灘處,斷面位置見圖1,各斷面年際沖淤變化情況見圖3。
由圖可以看出,1#斷面深槽處變化較大,2013-2015年連續(xù)發(fā)生沖刷,2017年達到最大沖刷深度約1.2m。除深槽外,斷面1#邊灘個別年份發(fā)生沖刷,但整體處于沖淤平衡狀態(tài),河床斷面形態(tài)較為穩(wěn)定。
表1 三峽水庫175m蓄水后下洛磧河道年際沖淤量
圖3 下洛磧河道典型斷面沖淤變化
2#斷面2009-2013年期間沖淤變化不明顯,基本處于沖淤平衡狀態(tài),自2014年后左右邊灘開始出現(xiàn)沖刷,2014-2017年期間斷面2#累計變化量約6611m2,左邊灘最大下切深度高達29m,2018年后斷面2#發(fā)生明顯回淤。
不同于1#、2#斷面,斷面3#為“W”型斷面形態(tài),左側(cè)邊灘明顯下切,2013-2017年左邊灘累計變化量約3230m2,最大下切深度為11m,2017年后沖淤變化較小,處于平衡狀態(tài)。
(1)三峽水庫175m試驗性蓄水后,受大壩雍水影響,下洛磧河道水位大幅度抬升,年均徑流量無趨勢性變化,受上游水電站攔沙的影響,輸沙量變幅較大。
(2)三峽水庫蓄水后的2009-2012年,下洛磧河道出現(xiàn)累計性淤積,隨后轉(zhuǎn)為沖刷,最大沖刷量約316.6萬m3,大金堆、下洛磧和檔壩卵石淺灘處發(fā)生不同程度下切,最大深度約32m。2018年后大金堆處發(fā)生明顯回淤,主流帶沖淤變化較小。