长期使用三峡水库的研究与探讨

（一）三峡水库长期使用的有利条件

（1）长江水量大、含沙量小，三峡水库库区建库前河床主要为基岩、卵石组成，河床平均坡降约为2.0‱，水流挟沙力不饱和程度大。库区泥沙淤积平衡后的河床坡降与水库下游长江中下游河道中，输沙总体处于相对平衡状态的河床坡降接近，其中荆江河段河床平均坡降约为0.5‱，两者比值为0.25，表明三峡水库库区水流挟沙能力较为富余。

图3-37　三峡水库的运行示意图

（a）坝前水位年内变化；（b）寸滩站径流量年内变化；（c）寸滩站输沙量年内变化

图3-38　丹江口水库汉江干流的变动回水区滩段示意图(www.xing528.com)

（2）三峡水库属于河道型水库，坝址上游长约660km的库区主要为峡谷与宽谷相间。大部分库段的水面宽度不超过1000m，小于长江中下游河道的河宽，上荆江河段的平滩河宽为1320m。水库的有效库容主要为槽库容组成，滩库容很小。

（3）三峡水库上游来水来沙主要集中在汛期，寸滩站6～9月径流量和输沙量分别占全年总量的63%和89%（图3-37）。上游来沙以悬移质泥沙为主，推移质年输移量较小，寸滩站卵石（粒径大于10mm）、砾石（粒径1～10mm）和砂（0.1～1.0mm）年输移量分别为22.5万t、0.8万t和27.7万t。

（4）三峡水利枢纽是长江中下游防洪体系的一项关键性的控制工程，汛期降低库水位，腾出库容准备调洪，汛期弃水多，有利排沙，加以三峡水库的总库容与年径流量的比值小于0.1，有利于汛后蓄水。

（二）三峡水库长期使用的运行方式

1983年以前，曾对三峡水库的正常蓄水位进行了广泛的研究。1980年以后，根据综合利用和水库长期使用的要求，集中研究了正常蓄水位150～180m的各种组合方案。经过综合论证，选定三峡枢纽正常蓄水位为175m，防洪限制水位为145m，枯季消落水位为155m。每年5月末至6月初，枢纽坝前水位降至防洪限制水位145m。整个汛期6～9月，除入库流量大于下游河道安全泄量时拦蓄超额洪水、库水位抬高外，枢纽一般维持在145m水位运行；超过电站过流能力的水量，由泄洪坝段的底孔下泄。汛末10月水库蓄水，枢纽坝前水位逐步升高至175m，枢纽按正常蓄水位运行。12月至翌年4月底，水电站按保证出力要求运行，库水位逐渐降落，以增加坝下游流量和电站出力，但枯季水位消落最低高程不低于155m，以保证水库变动回水区航道水深（图3-37）。

根据水库淤积数学模型计算成果，按上述水库调度方式运用，在未考虑三峡水库上游干支流新建水库和水土保持工程的拦沙效果条件下，三峡水库按正常蓄水位175m方案运用100年后，145～175m水位之间的防洪库容可保留约86%，155～175m水位之间的调节库容可保留约92%；长寿以上变动回水区库段淤积量仅占干流库区总淤积量的3.6%，有利于改善航道条件；泄洪坝段布设23个孔底高程为90m的深孔，防洪限制水位145m时泄洪能力可达37880m3/s，有利于将粗粒泥沙排往下游，减少过水电站水轮机的粗粒泥沙数量。