三峡水库长期使用的条件和措施

水库长期使用理论研究表明，水库长期保留库容与原库容之比与库区河流特性密切相关，天然河流的河床坡降从上游到下游逐渐减小，上游河床坡降大，水流挟沙力不饱和，中下游河床坡降小，水流挟沙力处于饱和状态；建库前库区水流挟沙力不饱和程度越大，水库长期保留库容与原库容之比越大；水库长期保留库容与原库容之比主要与水库的平面形态有关，河道型水库长期保留库容与原库容之比较湖泊型水库大。

（一）三峡水库的特点

1.河道及库区的特征

三峡库区由坝址至重庆长达600多km。由于川江蜿蜒于四川盆地南缘，经过一系列北东向的梳状褶皱山岭，当江水穿过斜层时，形成宽谷，穿过背斜层时形成峡谷。因此，河道沿程峡谷与宽谷相间。据统计，重庆至宜昌称之为“峡”的河段有8处，这些峡谷河宽只有200～300m，有的仅100多m，枯水水深则可达80～90m。然而紧接着峡口上游河段往往便是1000～2000m宽的开阔河段。汛期6～10月由于峡口壅水，形成局部河段的“滞洪水库”，在开阔段发生淤积，如巫峡上口的扇子碛和瞿塘峡上口的臭盐碛等。

由于四川盆地自北向南倾斜，长江北岸水系发育，有岷江、沱江、嘉陵江等大支流纵贯盆地，南流入江；南岸除乌江外，支流均较小，形成川江的不对称水系。但重庆以下的库区有40～50条支流入江，水系非常发育，其中较大的支流有嘉陵江、乌江、小江、汤溪河、磨刀河、崔家河、蒲溪河、大宁河、龙船河、铜鼓洞河、香溪河等11条河流。

三峡水库水位150～180m的回水范围为：嘉陵江0～75km，乌江60～120km，小江65～110km，其他几条较大支流的回水也在几十km范围内。自新镇市至奉节927km的丘陵河段，平均比降为0.24‰，奉节至宜昌209km河段，平均比降为0.18‰。

由于河流的特点及支流入江情况的影响，在宜昌至重庆长达660多km范围内，共形成滩险129处，按其碍航类型可分为浅滩、急滩和险滩三种。在129处滩险中，浅滩有19处，其中万县以下3处，万县以上16处，可以说，浅滩基本上集中在万县以上。急滩53处，其中万县以下40处，万县以上13处，大部分急滩在万县以下。险滩有57处，其中万县以下34处，万县以上23处。其中三峡变动回水区段的主要滩险有：砖灶子、九龙滩、铜元局、猪儿碛、上洛碛、下洛碛、风和尚、王家滩、黄草峡、金川碛、牛屎碛、剪刀峡、和尚石、平绥坝、中丝瓜碛、下丝瓜碛、观音滩、凤尾坝、麻坝及兰竹坝共20处。其中黄草峡、剪刀峡、和尚石、观音滩等4处为洪水急流滩，其余16处为枯水浅滩。

2.库容分布的特性

（1）库容的纵向分布。可以将库区划分为二段：①三斗坪—丰都段，基本上是常年回水区范围，长度为436.54km，此区段内的单位河长的库容较大，该段库容约占干流总库容的80%～90%。②丰都以上，该段库容较小，约占干流总库容的10%～20%。因此，三峡水库的干流库容主要分布在库区的中下段（即丰都以下）。

（2）库容的高程分布。由于水库库区河道断面普遍存在上宽下窄的特征，因此三峡水库库容随着水库水位的增高，库容的增加幅度也随之增大。同幅度增加蓄水位的情况下，水位愈高库容的增加幅度愈大。从单位高程的库容增长率来看，当坝前水位在165m以上时，相应单位高程的库容增长率较大。

（3）支流库容。三峡水库回水区有嘉陵江、乌江、小江、汤溪河、磨刀河、崔家河、蒲溪河、大宁河、龙船河、铜鼓洞河、香溪河等11条较大支流。在较低水位下支流库容所处地位并不十分突出，而较高水位下，支流库容所处地位就显得比较突出。(www.xing528.com)

（4）水库调节。三峡工程水库正常蓄水位175m方案总库容393亿m3，防洪库容221.5亿m3，兴利调节库容165亿m3，死库容171.5亿m3，库容系数3.7%，为季调节水库。

枢纽泄洪设施为泄洪坝段的23个深孔和22个表孔，水电站按18台机组参加泄洪。另排漂、排沙孔亦可参加泄洪，枢纽泄洪最大泄量114280 m3/s。

与水库洪水来量相比，汛期水库拦蓄较小，库区河道基本上呈天然特性。如20年一遇洪水水库拦蓄量最大为106.1亿m3，而15d洪量为702.2亿m3。

综上所述，三峡水库系河道型水库，以槽库容为主，滩库容所占比例较小；枢纽泄洪能力极大，拉沙能力较强；汛期低水位运用，汛期库区河道基本呈天然特性。

葛洲坝水库运用实践表明，长江流量大，含沙量和推移质数量均不大，在河道型水库汛期不受回水影响的水库变动回水区，将不出现严重泥沙淤积；水库淤积平衡后，仍能保持较大的库容。三峡水库特点为水库的长期使用提供了有利条件。

（二）排沙的措施

在经过长期的原型观测和大量的研究，并总结国内外水库长期使用过程的经验与教训后，为使三峡水库长期使用和保持较多的水库有效库容，三峡水库采用了“蓄清排浑”运用方式，即在汛期来沙多的季节降低库水位运用，一般将坝前水位控制在较低的汛期限制水位（以下简称汛限水位）；汛末水沙少的时期水库充水，将坝前水位逐步抬高至正常蓄水位；枯水季节，库水位逐步消落至枯季消落低水位。

175m～145m～155m方案水库调度运用过程是：

考虑到防洪、发电、航运等的要求，水库的调度原则是：汛期根据防洪要求6～9月一般控制在汛期限制水位145m，汛后10月初开始蓄水至正常蓄水位175m。1月份来水量小，按发电需要水库开始起补偿调节作用，同时为增大库尾航道水深，4月底库水位要维持在一定的高程。不低于155m。5月底消落到汛期限制水位145m。