图5.25 三水站水位流量关系图
二维数模计算的出口边界为北江三水水文站，三水站位于东平水道入口，它本身还受到西江水流的影响，其水位流量关系如图5.25所示。由图可见，1972～1980年同流量水位基本相同，1980～1988年同流量水位下降缓慢，1988年以后，尤其是到1997年间流量为1500m3/s、4000m3/s时水位下降2.0～2.5m，几乎平均每年下降约0.2～0.3m（表5.8）。造成三水站同流量水位下降不外乎两个方面的原因，一方面是20世纪90年代东平水道航道整治工程的实施成功，使整治线内长河段冲刷，而整治工程实施后仅将浅滩段的泥沙冲刷到下游水深相对较深的地段，它引起的水位变化是局部的，枯水流量时仅有少量的水位下降，不会影响到中洪水；另一方面是大量采挖建筑用沙，使东平水道河床下切，过水断面面积扩大。三水站枯水流量时水位下降远小于中洪水流量，说明人工采砂是造成同流量水位下降的主要原因。根据水动力网河数学模型提供的边界条件计算了飞来峡口—三水的溯源冲刷过程及水位下降。
表5.8 三水站同流量水位下降值
续表
5.4.3.2 水文系列及糙率的选择
分析石角站30多年水文系列资料，拟选择1979～1988年水文年系列作为进口流量过程。1979～1988年这10年中包括了2个枯水少沙年（1979年、1986年），7个中水中沙、中水丰沙年（1980年、1981年、1983年、1984年、1985年、1987年、1988年）及1个丰水丰沙年（1982年），基本上代表了飞来峡枢纽的来水来沙条件。
由于飞来峡枢纽属低水头径流式电站，洪水期为了防洪及减少库区泥沙淤积，几乎敞泄，枯水期虽然有些蓄水，但上游来的水流中含沙量很少，故出库含沙量过程仍采用天然的含沙量过程，但出库的推移质输移量几乎为零。当然随着水库淤积逐渐达到平衡，推移质泥沙也将出库。
溯源冲刷引起的冲刷幅度不会太大，飞来峡口下游河床均为沙质组成，且覆盖层较厚。故认为冲刷前后糙率变化规律仍采用原先糙率随流量的变化规律。
5.4.3.3 飞来峡口下游河段的河床冲刷
飞来峡枢纽属径流式电站，且北江含沙量很小，多年平均含沙量仅为0.075kg/m3，悬移质中仅有10%左右的粗颗粒部分参与造床，北江的河床变形基本上由推移质运动所致。枢纽建成后，坝下游河床冲刷主要是推移质的冲刷。距坝约10km处有飞来峡，飞来峡本身对上游水位起了很好的控制作用。因此，飞来峡下游河床冲刷受枢纽影响相对较小，主要是溯源冲刷所致。不像长江葛洲坝水利枢纽，也是径流式电站，但坝下冲刷已延伸到距坝约240km的新厂镇。
图5.26、图5.27及表5.9分别给出了飞来峡口—三水段各分河段冲淤体积、面积随时间的变化过程，由此可见：(www.xing528.com)
图5.26 飞来峡口—三水段冲淤体积随时间的变化过程图
图5.27 飞来峡口—三水段冲淤面积随时间的变化过程
（1）人工采砂引起飞来峡口—三水段溯源冲刷，该河段3年冲刷了585.6万m3、6年冲刷了1204.1万m3、10年冲刷了1648.1万m3，冲刷量随时间逐渐增长，何时趋于平衡与下游河段何时停止采砂有关。
表5.9 飞来峡口—三水段冲刷量变化过程
（2）溯源冲刷呈上冲下淤态势，即上游冲刷下来的泥沙有一部分淤积在下游河段，近几年飞来峡口—芦苞河段均发生冲刷，冲刷强度最大的河段位于大塘—芦苞，清远—石角及石角—大塘河段次之，冲刷下来的泥沙部分地淤积在芦苞—黄塘河段。
5.4.3.4 溯源冲刷引起的水位下降
人工采砂使北江飞来峡口—三水段产生溯源冲刷，显然溯源冲刷将引起同流量水位下降。图5.28给出了冲刷前后石角、界牌、大塘、芦苞及黄塘水位流量关系曲线，表5.10给出了冲刷前后水位下降值。可见，冲刷强度最大的大塘—芦苞河段水位下降也最大，平均下降了0.28m，最大下降值达0.36m；处于微淤的芦苞—黄塘河段水位基本没有下降，其他河段的水位下降值介于0.10～0.20m。
图5.28 溯源冲刷引起的同流量水位下降
表5.10 冲刷前后水位下降值 单位：m
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