荊南四河水沙變化及對策 徐高洪 9787030769343 【台灣高等教育出版社】

目錄

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第1章 緒論1
1 1荊南四河概述2
1 2水系概況3
1 2 1長江幹流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華容河5
1 2 6澧水洪道5
1 3荊南四河水沙現狀及疏浚整治6
1 3 1荊南四河分流分沙演變6
1 3 2水庫群調度對荊南四河水資源量的影響7
1 3 3荊南四河疏浚整治8
1 4本書主要內容9
第2章 荊南四河河勢演變及水資源開發利用11
2 1荊江三口洪道沖淤變化12
2 1 1河床沖淤變化12
2 1 2典型斷面變化20
2 2荊江三口口門段河勢變化28
2 2 1岸線變化28
2 2 2深泓平面變化31
2 2 3深泓縱剖面變化36
2 3荊南四河水資源開發利用37
2 3 1水資源總量37
2 3 2過境水資源量38
2 3 3水資源開發利用情況39
2 3 4規劃水平年水資源量供需平衡分析40
2 3 5水資源開發利用面臨的問題40
第3章 荊南四河徑流量及荊江三口分流分沙情勢變化45
3 1荊南四河徑流量變化46
3 1 1徑流量年內年際變化46
3 1 2趨勢分析和突變檢驗51
3 2同等來水條件下荊江三口分流演變53
3 3徑流過程變化對荊江三口分流的影響55
3 4斷流特徵及斷流規律分析58
3 4 1不同時期斷流特徵分析58
3 4 2三峽水庫蓄水後斷流規律分析69
3 5荊江三口分流分沙情勢變化72
第4章 新水沙條件下荊南四河洪道沖淤及河勢變化預測75
4 1荊南四河洪道沖淤預測76
4 1 1江湖河網水沙數學模型76
4 1 2河床沖淤預測87
4 1 3荊江三口分流分沙預測91
4 2荊江三口口門段河勢變化預測92
4 2 1松滋口口門段河勢變化預測92
4 2 2太平口口門段河勢變化預測98
4 2 3藕池口口門段河勢變化預測101
第5章 三峽水庫運行對荊南四河水文情勢的影響107
5 1長江與洞庭湖二維水動力學模型108
5 1 1模型基本原理108
5 1 2數值解法108
5 1 3模型概化109
5 2實際調度實踐對荊南四河水文情勢的影響110
5 2 1實際調度實踐對松滋口水文情勢的影響110
5 2 2實際調度實踐對太平口水文情勢的影響110
5 2 3實際調度實踐對藕池口水文情勢的影響115
5 2 4影響程度分析115
5 3不同調度方案對荊南四河水文情勢的影響118
5 3 1調度規則簡介118
5 3 2不同調度方案對松滋口水文情勢的影響119
5 3 3不同調度方案對太平口水文情勢的影響124
5 3 4不同調度方案對藕池口水文情勢的影響128
5 3 5影響程度分析132
第6章 沖淤變化等要素對荊南四河水文情勢的影響135
6 1沖淤變化對荊南四河水文情勢的影響136
6 1 1對松滋口水文情勢的影響136
6 1 2對太平口水文情勢的影響138
6 1 3對藕池口水文情勢的影響138
6 1 4結論與分析140
6 2多要素影響程度定量評價143
6 2 1評價方法143
6 2 2影響評價143
第7章 梯級水庫對荊南四河水資源的影響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特徵時段恒定下泄效果149
7 1 3波動下泄效果153
7 2水庫推遲荊江三口斷流可行性分析154
7 2 1水庫推遲彌陀寺站斷流可行性分析155
7 2 2水庫推遲管家鋪站斷流可行性分析157
第8章 新水沙條件下荊江三口河道疏浚161
8 1江湖河網水沙耦合數學模型162
8 2疏浚整治方案164
8 3疏浚整治效果169
8 4疏浚產生的影響172
參考文獻178
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精彩書摘
第1章 緒論
本章 主要介紹荊南四河水系概況、荊南四河水沙現狀及疏浚整治情況，概括分析水庫群聯合調度對荊南四河水資源量的影響特徵，從荊江三口洪道沖淤變化規律及趨勢、新水沙條件下荊江三口的分流分沙變化規律及趨勢、荊南四河水資源長歷時演變規律、水庫應對荊江三口斷流措施與建議、荊江三口口門段整治措施等方面對本書的主要內容進行概述。
1 1荊南四河概述
荊南四河是連接荊江與洞庭湖的紐帶，包括荊江南岸松滋、太平、藕池、調弦（1958年封堵）四口及其分流到洞庭湖的河道所組成的複雜河網（圖1 1）。荊南四河水系分泄長江徑流入洞庭湖，是洞庭湖水資源的重要來源之一。1981∼2018年荊南四河多年平均入洞庭湖水量為595億m3，占城陵磯出湖總水量的38 5%。荊南四河水系的水資源量是當地452萬人的供水水源和575萬畝（1畝?666 67m2）農田的灌溉水源，對保障區域的工農業生產和人民生活供水安全具有重要意義。
圖1 1荊南四河水系示意圖
三峽水庫蓄水運行後，在上游水庫群聯合調度條件下，長江上游來水來沙條件發生變化，長江中游將在較長時期內面臨”清水”下泄的情況，長江幹流河道將發生大範圍、長歷時的沖刷，導致荊江河段水位進一步降低。荊江與洞庭湖受到河道沖淤的影響，通過荊江三口洪道進入洞庭湖的水量將進一步減少，從而加劇荊南四河的水資源短缺問題，進而帶來更深層的水環境、水生態等問題。面對當前的形勢，如何通過梯級水庫群優化調度來增加枯水期進入洞庭湖的流量，減少荊江斷流時間，改善區域水資源短缺問題，是目前需要解決的關鍵問題。
基於上述背景，為保護荊江三口水系水資源，促進水環境、水生態健康發展並減小荊江及荊江三口水系沿線地區防洪壓力，迫切需要對荊江三口水系進行疏浚整治，提高荊江三口分流能力，減少荊江三口淤積。對荊江三口河口段的疏浚整治，既可以擴大汛期過流斷面，提高荊江三口分洪能力，緩解防洪壓力；也可以配合三峽水庫調度補水，增加荊江三口枯水期流量，改善荊江三口水系的斷流狀況，緩解荊江三口水系水生態、水環境的持續惡化；還有利於維護和提高荊江三口河口段航道等級，改善江湖航運。另外，三峽水庫等長江上游幹支流水庫群聯合運用後，長江幹流來水過程變化，調洪補枯作用明顯，來沙量顯著減少，荊江三口分流入湖的泥沙量也大幅度減少，荊江三口（包括河口段）由累積性淤積暫時總體轉為沖刷狀態，泥沙淤積對疏浚整治的影響減小，這給荊江三口疏浚整治工程的實施創造了良好契機。抓住江湖關係變化的有利時機，因勢利導，開展河道擴挖及疏浚整治，可使河口疏浚工程達到事半功倍的效果。
1 2水系概況
荊南四河水系位於湖北省、湖南省兩省交界地帶，包括湖南省岳陽市華容縣，益陽市南縣，常德市澧縣、安鄉縣、津市市部分區域，以及湖北省荊州市石*市、公安縣、松滋市部分區域，面積約為12050km2。荊南四河水系屬?典型的平原水網區，區域內有荊江南岸低山丘陵分佈，大致形成北高南低、西高東低的趨勢，由地勢較高的松滋河、虎渡河、藕池河漸次向地勢較低的華容河出口過渡，受洪水氾濫、泥沙淤積、水流沖刷切割及人類築堤圍墾等活動的影響，河流總體由北向南、由西向東流動，並受地形影響互相串流，相互交織。松滋西河有西側的洈水等山溪河流入河，華容河和華洪運河彙集山地來水，其餘河流來水大多來自荊江河道分流。結合水資源三級分區和省市的行政區分區，劃分荊南四河水系的區域，具體情況見表1 1。
表1 1荊南四河水系區域組成表
1 2 1長江幹流
荊南四河水系北側為長江幹流荊江河段。荊江河段上起枝城，下迄洞庭湖口的城陵磯，全長337km。依河型不同，又以藕池口為界，分為上荊江、下荊江。其中：上荊江長度為167km，屬微彎型河道；下荊江長度為170km，屬典型的蜿蜒型河道。荊江貫穿于江漢平原和洞庭湖平原之間，北岸為荊北大平原，南岸為廣闊的洞庭湖水網區，南岸有松滋、太平、藕池、調弦四口與洞庭湖相通，經四河水系分泄水沙入洞庭湖。
1 2 2松滋河
長江幹流流經枝城以下約17km的陳二口處，以上百里洲為界分為南、北兩汊，其中南汊為支汊。南汊經陳二口至大口，由采穴河與北汊溝通，陳二口至大口河段長度為22 7km。松滋河為1870年長江大洪水衝開南岸堤防所形成。松滋河在大口分為東、西二支。西支在湖北省內自大口經新江口、獅子口到楊家?，長度約82 9km；從楊家?進入湖南省後在青龍窖分為官垸河（又稱松滋河西支）和自治局河（又稱松滋河中支），官垸河自青龍窖經官垸、濠口、彭家港于張九台匯入自治局河，長度約36 3km；自治局河自青龍窖經三岔腦、自治局、張九台於小望角與東支匯合，長度約33 2km。松滋河東支在湖北省境內自大口經沙道觀、中河口、林家廠到新渡口進入湖南省，長度約87 7km；松滋河東支在湖南省境內又被稱為大湖口河，由新渡口經大湖口、小望角在新開口匯入松虎合流段，長度約49 5km，沿岸有安鄉縣。松虎合流段由新開口經小河口于肖家灣匯入澧水洪道，長度約21 2km。松滋河河道總長310 8km。
河道間有7條串河，分別為：沙道觀附近西支與東支之間的串河蓮支河，長度約6km，東支側口門已封堵；南平鎮附近西支與東支之間的串河蘇支河，長度約10 6km， 自西支向東支分流，近年發展較快，*枯月份松滋河西支新江口流經蘇支河入松滋河東支；曹咀垸附近松東河支汊官支河，長度約23km，淤積嚴重；中河口附近東支與虎渡河之間的串河中河口河，長度約2km，流向不定；尖刀咀附近東支和西支之間的串河葫蘆壩串河（瓦窯河），長度約5 3km；官垸河與澧水洪道之間在彭家港、濠口附近的兩條串河，長度分別約6 5km、14 9km，是澧水倒流入官垸河的主要通道，官垸河洪水也可經這兩條串河流入澧水洪道。7條串河總長度68 3km。
1 2 3虎渡河
虎渡河長江分流口為太平口，位於沙市區上游約15km處的長江右岸，虎渡河全長約136 1km。從太平口流經彌陀寺、裡甲口、夾竹園、黃山頭節 制閘（南閘）、白粉咀、陸家渡，在新開口附近（安鄉縣以下）與松滋河合流匯入西洞庭湖。1952年在距太平口下游約90km的黃山頭修建了南閘節 制閘，該閘為荊江分洪工程的組成部分，1998年洪水後除險加固，南閘節 制閘底板高程為34 02m。
1 2 4藕池河
藕池河于荊江藕池口（位於沙市區下游約72km處，由於泥沙淤積的影響，主流進口已上移到約20km處的鄭家河頭）分泄長江水沙入洞庭湖，水系由1條主流和3條支流組成，跨越湖北省公安縣、石*市和湖南省南縣、華容縣、安鄉縣，洪道總長約359km。主流即東支，自藕池口經管家鋪、團山寺、梅田湖、注滋口入東洞庭湖，全長101km， 沿岸有南縣；西支也稱安鄉河，從藕池口經康家崗、下柴市與中支匯合，全長70km；中支在管家鋪以下自東支分流由團山寺經下柴市、廠窖至茅草街匯入南洞庭湖，全長98km；沱江自南縣至茅草街連通藕池河東支和南洞庭湖，全長43km，目前已建閘控制；此外，陳家嶺河（全長20km）和鯰魚須河（全長27km）分別為中支和東支的分汊河段。
1 2 5華容河
華容河是由長江調弦口分流入東洞庭湖的河道，過焦山河後進入湖南省華容縣，至治河渡分為南、北兩支：北支經潘家渡、罐頭尖至六門閘入東洞庭湖，北支全長約
60 68km；南支經護城鄉、層山鎮至罐頭尖與北支匯合，南支全長24 90km。1958年冬調弦口上口封堵並已建灌溉閘控制，閘底板高程24 50m，設計引水流量44m3/s，華容河入東洞庭湖口處建有六門閘，設計流量200m3/s，閘底板高程23 08m。此外，從華容河潘家渡起，經毛家渡、尺八嘴至長江下荊江河段洪水港，建有華洪運河，兼顧區域灌溉、排水，運河全長32km。
由於調弦口已封堵建閘控制，本書中荊江三口指松滋口、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，經嘉山、七裡湖、石龜山、蒿子港、沙河口，至柳林咀入目平湖，全長70 25km。沙河口以上河面寬1200∼1900m，其中深水河槽寬400m左右，沙河口以下河面寬1900∼3200m，為1954年後平垸行洪形成的，屬寬淺式河道。
小渡口至石龜山為七裡湖，是松滋河、澧水洪水交匯和調蓄的場所。澧水發生洪水時，除石龜山下泄和七裡湖調蓄外，其餘洪水經五裡河與松滋河中支