三峡水库汛期水沙异步特性及沙峰输移时间研究

王玉璇，金中武，陈 鹏， 许全喜，任 实

( 1.长江科学院 河流研究所，武汉 430010； 2.长江水利委员会 水文局，武汉 430010；3.中国长江三峡集团有限公司，湖北 宜昌 443100)

1 研究背景

水库泥沙淤积问题直接关系水库的兴利能力，尽量延长水库使用寿命，制定精准有效的调度方案是水库调度的核心内容之一。受流域汛期局部暴雨的影响，三峡入库来沙基本集中在汛期的几个洪水过程，因此对三峡水库库区泥沙输移特性及规律进行研究，探索提高水库排沙效率的调度方案，可为三峡工程在发电、防洪、航运以及供水等方面发挥综合效益提供支撑。

洪峰沙峰输移特性研究一直是学者们关注的热点方向[1-5]，洪峰是以波的形式进行传播的，而在洪水中的泥沙运动与水流流速和河道边界条件直接相关。在垂线方向，由于水体中泥沙分布不均匀，水流流速分布与含沙量的分布也不同步，其中水流流速大于泥沙运动速度，以至于沙峰相位常常滞后于洪峰。

周建军[6]研究得到了三峡水库库区中洪峰的传播时间要比沙峰的传播时间长3 d以上的结论。董年虎等[7]分析得到流量对三峡水库库区沙峰输移时间的影响规律，流量越小，沙峰传播时间延长越多。Ren等[8]根据波浪理论和一维水工模型，揭示了泥沙输移时间的峰值变化及其成因。董炳江等[9]、陈桂亚等[10]对在2012年、2013年和2020年汛期，三峡库区成功实施的沙峰排沙调度进行了系统性分析研究。黄仁勇等[11]用逐步回归的方法得出了三峡库区汛期沙峰传播时间和沙峰出库率的回归公式。……