三峡水库蓄水运用初期长江中下游河道冲淤响应
三峡工程运用后长江中下游冲淤变化
由于宜昌一 大通河段跨越不 同地 貌单元 ， 河床组成 、 河型各 异， 来水来沙条件不 同， 各河段 的冲淤 变化也有所不 同。 宜昌至松滋 口段 ， 河床 由卵石夹沙组成 ， 表层粒径较粗 。三 峡水库运用初 期 １ ０ａ内本段悬移质 强烈冲刷基本 完成 ， 最大 冲
将发 生沿程 冲刷 ． 并可能引起 河势的调 整， 进而可能对防洪产 生一定影响 。为此 ， 采用数 学模 型计算 与 实测资 料 分析 的手段进行 了三峡 Ｘ程建成后长江 中下游江湖水 沙变化 及河道冲 淤演变及其对 防洪影响的初 步研 究。 － 结 果表 明， 三峡 工程 蓄水运用后 ， 长江 中下游河道 发生大量冲刷 ， 同流量水位降低 。各 河段 冲刷 量达到 最大时 ， 荆 江河段 河床平均冲深约 ２０～ ． Ｉ， ． ５ ３Ｔ 槽蓄量约增加 １ 亿 ｍ ， 陵矾 至武汉河段河床平均冲深约 ２ ５Ｉ， Ｉ ３ ］城 ． Ｔ 槽蓄 Ｉ
作者简介 ： 卢金 友 ， ， 江 水 利委 员 会 长 江科 学 院 河 流所 所 长 ， 授 级 高级 工程 师 。 男 长 教
维普资讯
５ ６
人 民 长 江
量 约增 加 ８ ５ ． 亿 ； 于 干 流 河 床 冲 刷 ， 江 三 口分 流 分 沙减 少 ， 庭 湖 湖 区 淤积 减 缓 ， 加 调 蓄 量 约 ２ ． 亿 由 荆 洞 增 ３８ ｍ ； 沙过 程 改 变 、 ］水 河床 冲刷 及 局 部 河势 调 整 对 河 道 稳 定 及 堤 防 、 岸 Ｘ程 的安 全 会 带 来一 定影 响 ， 采取 相 应 护 － 需
平均 年输沙量／ ｆ 亿
１ ５ ．３ １６ ．ｏ １８ ．Ｏ ２． ０ １ ２． ９ ５
三峡水库蓄水初期宜昌河道演变特点及趋势分析
１２ ．１ ０ ２ ．４
０４６ ．３ １８ ３
注： 葛洲坝水库蓄水前悬移质输沙量及 含沙量统计时段为 １５ ９ ０～１８ ９０年 ； 汛期指 ５～１ 。 ０月
２ ２ 悬 移质 输沙 量 ．
（ 江水 利 委 员会 长 江 三峡水 文水 资 源勘 测局 ， 北 宜 昌 ４３０ ） 长 湖 ４０ ０
摘要 ： 原型观测资料基础上 ， 在 对三峡 水库蓄水运行 以来坝下游近 坝 宜昌河段 河床 冲淤演 变特 点进 行 了详 细分析 。结果表 明 ， ０ ２ ３年以来 ， 下游近 坝 宜昌河段 经历 了三峡 水库 不 同的蓄水运 行期 ， 多种 因 ０ 坝 受 素的影响 ， 河床 冲淤变化呈现不 同的 演 变特 点， 受宜 昌河段 冲 淤影响 ， 宜昌枯水位 有时会 出现 下降或保 持 稳定不 变的情 况。近年 来， 由于坝下游长程河道 冲刷 带下移及 宜昌以下枯 水控 制河段 冲刷幅度加 大 ， 宜 使
枝 ４ 宜 枝 ５ ） 河段 长 ８ ８ ｍ， ５一 １， ． ８ｋ 深槽 位 于右 岸 ，
（ 边滩洲碛 二 … 一 固定断面
来 愈少 ， 床粗 化 明显 （ 图 １ 。可 将 河 段 平 面 形 河 见 ）
态 分 为 以下 ３段 。
（ ）上段 为 弯 道 段 ， １ 自镇 川 门 至 胭 脂 坝 头 （ 宜 枝３ ４一宜 枝 ４ ） 河段 长 ４ ４ ｍ， ０ ， ． １ｋ 河段 洪 水河 槽 下
上 均修 建有 人工 护岸 ； 岸为 低 山丘 陵区 ， 为基 岩 右 多
和乱石 。河 床组 成 多 为砾 卵石 夹 沙 ， 近 来 沙 质 愈 但
心洲将河道 分为左 右两 汊 ， 主槽 （ ） 汊 位于 左岸 ， 右岸 支 汊河底 高程 约为 ３ 胭 脂坝洲体 长约 ４６ｋ 宽 ２ｍ， ． ｍ， 约 ８０Ｉ， ０ 枯水 时洲体 与右岸 相接 ， ｎ 高水 时全 滩 淹没 ， 滩 面呈上游低 下游高 ， 高达 ５ 最 ０Ｉ ｎ左右 。 （ ）下 段 为 顺 直 段 ， ３ 自胭 脂 坝 尾 至 虎 牙 滩 （ 宜
三峡工程蓄水以来九江-湖口河段河道冲淤分析
三峡工程蓄水以来九江-湖口河段河道冲淤分析自三峡工程蓄水以来，九江-湖口河段河道冲淤情况备受关注。
这一地区是三峡水库的下游河段，蓄水以来，水文环境发生了巨大变化，对于河道的冲淤情况产生了重大影响。
对于河道的冲淤情况进行分析，对于有效地管理和保护三峡下游水域环境具有重要意义。
让我们简单地了解一下九江-湖口河段的地理情况。
九江-湖口河段位于长江中下游地区，是湖北省和江西省的交界处。
河段长度约为100公里，自三峡水库蓄水后，这一地区的河流水位受到了极大影响，河道水流受到了较大干扰，造成了一定程度的冲淤情况。
自三峡工程蓄水以来，九江-湖口河段的河道冲淤情况备受关注。
我们来看一下水文变化对于河道冲淤的影响。
三峡水库的蓄水导致了长江下游河道的水文环境发生了根本性的变化，这种变化对于河道冲淤具有深远的影响。
一方面，水库的蓄水导致了下游河段水位的周期性变化，这对于河道的冲刷和淤积造成了影响。
水库蓄水导致了下游河段河道水流速度和流态的变化，这同样对于河道的冲淤情况产生了影响。
水文环境的变化是造成九江-湖口河段冲淤的根本原因。
我们来看一下工程活动对于河段冲淤情况的影响。
自三峡工程蓄水以来，下游河段的河道冲淤情况受到了极大的影响。
一方面，三峡工程的建设过程中，对于下游河段的河道进行了一定程度的治理和改造，这导致了部分区域的河道淤积得到了有效控制。
由于工程活动的挖掘和填方，部分区域的河道冲刷得到了加剧。
工程活动的影响对于九江-湖口河段的河道冲淤情况产生了复杂的影响。
我们要对九江-湖口河段的河道冲淤情况进行综合分析。
自三峡工程蓄水以来，该地区的河道冲淤情况经历了明显的变化。
一方面，水文变化对于河道冲淤产生了深远的影响。
工程活动的影响也对于河道冲淤形成了复杂的影响。
对于九江-湖口河段的河道冲淤情况，需要进行综合性的分析，才能够更好地了解其变化规律和趋势。
针对九江-湖口河段的河道冲淤情况，我们需要采取一系列的措施进行有效的管理。
三峡工程对长江中下游河道采砂影响及对策
湖最大。沿程主要控制站有 宜昌 、 枝城 、 沙市 、 监利 、 螺山 、 口、 汉 大通等 ， 各站水文特征值见表 １ 。
表 １ 长江中下游 主要水文站径流量和输沙量统计
１ ０％ 。
１ ２ 三峡工 程蓄水 后坝下 游来水 来沙变 化 ．
三峡工程蓄水后 ， 水库下泄水量变化不大 ， 而沙量大幅度减
收稿 日期 ：３ ０ —１ ２０ １７— ７ ０
基 金 项 目 ： 家 自然科 学基 金 重 大 资 助 项 目（０９２ ５ 国 ３４０ ３ ）
三峡工程 蓄水运用后 ， 大部分 泥沙淤积在库内 ， 出库沙量 大 幅度 减少 （ １２ 。三峡 水库淤 积计算 表明 ， 图 、） 三峡工 程蓄水 运 用 １ ～３ ， ０ ０ａ 水库 排沙 比约 ３％左 右 ， ０ 平均年 出库 沙量 １３ ．２ １３亿 ｔ比宜 昌站 多年平均值 ４ ９ 亿 ｔ ．７ ， ．２ 减少 ７ ％左右 （ ２ ９ ２ 表 ，０ 系列年 ） 。小于 ００ ｌ ．１ｌｎ的含量 占 ５ ％以上 ， ａ ０ 粒径大于 ０ ０ ｉ ．１ｌｎ ａ
所 占 比例 很 小 ， 均 中值 粒 径 ｄ ＜０ ０ ａ ， 小 于 建 库 前 宜 平 ． １ｌｎ 远 ｌ
昌站多年平均中值粒径
（ ．３ ｌ） ００２ｌｎ 。 ．．
三峡水库 运行至 １ 起 ， １ａ 上游 溪洛渡 、 向家 坝 、 亭子 Ｉ等 大 Ｓ ｌ
程递减 ， 明河床冲刷补给 ， 说 使沿程含沙量得到一定 的恢复。
１ ３ 上 游建库 对长 江 中下 游河道 来沙量 的影 响 ．
１ ３ １ 出库 沙量及 悬移质 泥沙颗 粒级 配的 变化 ． ．
宜昌至城陵矶 河段 的水 沙主要 来 自宜 昌以上 的长江 干支 流， 本段支流清江的水沙量仅 占宜 昌站 水 、 沙量 的 ３ ％和 ２ ％左 右 。由于荆江三 口分流分 沙 ， 江河段水 沙量沿程递 减 ， 城 、 荆 枝 沙市和监 利站多年平均径流量分别为 ４ ６ 、 ５ ５３９ 亿 和 ３ ７ ４ ４ ５ ５ 亿 ｒ； ｎ 输沙量分 别为 ５ １ 、 ．５ ｔ ３ ６ 亿 ｔ 各种 自然 和 ３ ．１４４ 亿 和 ．３ 。受 人为 因素影响 ， 特别是人工裁弯和 自然 裁弯影 响 ，０世纪 ６ ２ ｏ年 代以来 ， 江三 口分流分沙递 减 ， 以藕 池 口减少最多 ， 荆 尤 与多年 平均值相 比， 年平均水 量减 少 ５ ．％ ， ８８ 沙量减 少 ６ ．％。下荆 １６ 江干 流的年平均水 、 沙量 比多 年平均值 大 ， 利站 ９ 监 ｏ年代 年水
三峡工程运用初期石首河段冲淤试验及河势控制方案研究
３ ｍ， １ｋ 曲折率 为 ２７ ， ．２ 由上 下 两 段 长顺 直 段 和 中间
的急弯段组成 ， 在本河段进 口附近右岸有藕池 口分流
人洞庭湖 。历 史上该河道河 势调整 较为剧 烈 ， 自然裁
的《 长江中下游干流河道治理规划报告》 以下简称 （
《 划报 告》） 规 中指 出 ： 通 过 采 取 工 程 措施 ， 定 “ 稳 主流走 新 生 滩 （ 名 藕 池 口心 滩 ， 同 ） 汊 的 河 又 下 右
１ ３。 Ｏ ６ Ｏ ｍ。
第 ９期
黄 莉 等 三峡工程运用初期石首河段冲淤试验及河势控 制方案研 究
槽 的分汉格局 ， 局部 河势仍有一定程度 的调整变 化。该河段 的河 势控制初 步思路 为 ： 但 对深泓 近岸及 主流顶 冲的 险工段采用护岸守护 ， 包括对 已建护岸工程 的加 固及未护 段的新 护 ； 另外 ， 据河势 调整趋 势 ， 局部洲 滩进行 守 根 对
护， 以稳定 目前较 为有利的河势格局或 防止其 向不利 河势方向转化。 关 键 词： 长江防洪实体模型 ； 三峡工程 ； 首河 段 ； 石 河势控制
１７ ９２年沙滩子等 ４次 自然裁 弯 ； 近几 十年 来 ， 段 该 河 势调整 主要 表现为急弯 段水流 的切滩撇 弯 ， 近东 邻 岳 山的向家 洲 受水 流 不 断撇 弯 的影 响 ， １９ 于 ９４年 ６
月被水流 切掉 洲尖 约 ８ Ｉ引起 下游 河 势 一 系列 的 ０１， Ｔ 调整变化 ； 三峡工 程 蓄水运 用 以来 ， 河 段基 本 呈 现 该 新 生滩左 汊为 主汊 的河势 格 局 ， 另外 ， 口窑 心滩 分 倒
沿 阵地 人 民大垸 堤防 ， 右岸 为石 首市 城 区长江 干堤 。
长江中下游干流河道崩岸状况及其防治
长江中下游干流河道崩岸状况及其防治作者：胡维忠来源：《长江技术经济》2020年第01期摘要：简述了三峡工程蓄水运用以来长江中下游干流河道冲刷及河道崩岸状况，分析了中下游干流河道崩岸防治面临的形势。
长江中下游干流河道崩岸防治是一项长期而艰巨的任务，从推进崩岸治理、建立崩岸监测预警和应急抢护机制等方面，提出了河道崩岸防治的建议。
关键词：河道冲淤;长江中游;崩岸;预警中图法分类号：TV147 文献标志码：A DOI：10.19679/ki.cjjsjj.2020.0104长江中下游干流河道上起宜昌，下迄长江口，全长1 893km，分布有顺直微弯、分汊、蜿蜒等不同河型河道。
近年来，随着长江上游控制性水库群的建成投运，长江中下游干流河道水流含沙量大幅减少，水沙条件发生明显变化，河道发生长距离沿程冲刷，部分河段河势处于不断调整变化之中，水流顶冲点的变化和近岸河床的冲刷下切，导致河道崩岸，影响河势稳定，威胁两岸堤防和沿江重要基础设施的安全。
1 长江中下游干流河道崩岸及治理状况1.1 长江中下游干流河道冲刷及崩岸状况（1）三峡水库蓄水运用以来，长江中下游干流河道输沙量锐减，河床冲刷加剧。
2003—2017年，宜昌、汉口、大通站年均输沙量分别为0.358、1.01、1.38亿t，分别较蓄水前减少93%、75%、68%。
长江中下游干流河道发生长距离的冲刷，2002年10月至2017年10月，宜昌至湖口段累计冲刷21.24亿m3，年均冲刷1.42亿m3（远大于三峡水库蓄水前1966—2002年的年均冲刷量0.047亿m3），河床平均冲深1～3m。
其中，宜昌至城陵矶河段河床冲刷较为剧烈，平滩河槽冲刷量为12.18亿m3，占总冲刷量的57%;城陵矶至汉口、汉口至湖口河段平滩河槽冲刷量分别为3.92、5.14亿m3，分别占总冲刷量的19%、24%。
（2）三峡水库蓄水运用以来，长江中下游干流河道崩岸较蓄水前有所加剧，影响堤防安全。
长江中下游河道演变规律及冲淤预测
长 江 中下 游 河 道 演 变 规 律 及 冲 淤 预 测
姚 仕 明 ２， 卢金 友 ，
（ １ ． 长 江 科 学 院 河 流 研 究所 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ １ ０ ； ２ ． 水 利 部 江 湖 治理 与 防 洪 重 点 实 验 室 ， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ １ ０ ）
过渡段 ， 沿 江两岸 为 山体 和硬 土质岸 坡 ， 其 余河 岸 主要
以上层 为 黏性土 、 下 层 为粉 细 砂 或 细 沙组 成 的二 元 结
构为主， 上、 下层抗 冲性差别 大 。这种 以二 元结 构 为主 的岸坡 组成 ， 决定 了崩 岸是 河道 平面 变形 的主 要形式 。
改 变 了长江 中下 游干 流 河 道 岸滩 的 自然 边 界 条 件 ， 增 强 了河道 岸滩 的抗 冲性 与 稳定 性 ， 控 制 了长 江 中下 游 干 流河道 的总体 河 势 。 同时 ， 随 着 丹 江 口水 库 及 三 峡
摘要 ： 在 自然 因素 与 人 类 活 动 的 共 同作 用 下 ， 长 江 中下 游 干 流 河 道 的 边 界 条 件 与 来 水 来 沙 条 件 已发 生 了显 著 变化 ， 河 道 演 变呈 现 出一 些 新 的 特 点 。在 总结 分 析 人 类 活动 影 响 下 长 江 中下 游 干 流 河 道 演 变 主要 规 律 的 基 础 上， 结 合 数 学 模 型 计 算 与 实体 模 型 试 验 的成 果 ， 预 测 了长 江 中下 游 河 道 宜 昌至 大通 河段 的 冲 淤过 程 、 分 布 及 河 势 变化 趋 势 ， 指 出下 阶 段 需 进 一 步 研 究 的相 关课 题 。研 究成 果 可供 深入 研 究 长 江 中下 游 河 道 演 变 及 相 关 工 程 治理 参 考 。 关 键 词 ： 河 床 演 变 ；河 势 变化 ； 冲 淤 预 测 ；三 峡 水 库 ；长 江 中 下 游
三峡工程蓄水以来九江-湖口河段河道冲淤分析
三峡工程蓄水以来九江-湖口河段河道冲淤分析自2012年三峡工程首次实现112.1米蓄水位以来，长江流域出现了一系列变化。
随着三峡工程的蓄水，长江下游河道冲淤情况也发生了变化。
九江-湖口河段是长江下游的重要河段之一，该段河道长64.5公里，是长江下游最窄、最深的河段之一。
本文将对九江-湖口河段河道的冲淤问题进行分析。
首先，三峡工程的蓄水对九江-湖口河段河道的水位和流量造成了明显影响。
根据江苏水文局2013年的资料显示，自三峡工程开始蓄水以来，九江-湖口河段水位有所上升。
在平常水位下，该段河道的设计流量为3500立方米每秒，但在三峡工程蓄水后，该段河道的流量有过载的风险，因此需要进行疏浚。
此外，河道的水流速度和水位变化也会对河道的冲淤产生一定影响。
其次，河道底部的沉积物和悬浮物也是九江-湖口河段河道冲淤的重要原因。
由于沉积物和悬浮物的运移速度较慢，河道中容易形成淤积点，使得河道的流量变化受到限制。
特别是在雨季和汛期时，水流速度加快，容易导致河道中的淤积物流失，从而引起冲淤问题。
另外，人类活动也是九江-湖口河段河道冲淤的原因之一。
例如，沿岸的堤坝、码头工程等也会影响河道的自然状况。
在水运方面，船只的沉淀也会对浅水区域造成更深的冲淤现象。
综合上述情况，九江-湖口河段河道的冲淤问题不仅与自然因素有关，也受到人为因素的影响。
因此，为了减少河道冲淤对交通和生态环境的影响，我们需要采取有效的措施。
一方面需要加强河道疏浚，特别是在三峡工程蓄水后，及时监测河道的淤积情况，高效疏浚淤积物，并采取可持续的措施保持河道畅通。
另一方面，应严格控制人类活动对河道的破坏，同时加强对航运和码头工程的管理，不断提高水运工程的设计水平和技术水平，以减少对河道的影响。
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泥沙研究2005年10月Journal of Sediment Research第5期三峡水库蓄水运用初期长江中下游河道冲淤响应戴仕宝1,2,杨世伦1,赵华云1,李明1(11华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海200062;21滁州学院地理系,安徽滁州239012)摘要:根据来自长江水利委员会的2003年三峡水库蓄水前后出(入)库水沙变化的逐日数据(2003.5.25-6.12)以及长江中下游2003年和多年平均的干支流测站数据,本文对三峡水库蓄水初期长江中下游河道冲淤响应进行了初步研究。
三峡水库蓄水后,拦沙作用十分明显,仅2003年6-12月份,水库淤积泥沙即达1124亿t。
由于泥沙被水库拦截,其下游各站输沙量均降低,河道沿程普遍发生冲刷(除监利至螺山段外)。
各江段冲淤响应表现不一,从宜昌至监利冲刷量逐渐减小,监利至螺山段淤积,而从螺山到大通冲刷量逐渐增大。
宜昌站至大通站间长江河道2003年总冲刷量为01798亿t,比预测值小。
三峡水库蓄水运用后长江河道冲淤形势发生的变化将对长江中下游环境带来一定的影响,加强及时的监测与研究十分必要。
关键词:三峡水库;长江中下游;河道冲淤;洞庭湖中图分类号:TV142文献标识码:A文章编号:0468-155X(2005)05-0035-051引言三峡工程运用后将对长江中下游产生何种影响一直是人们十分关注的话题。
三峡工程委员会曾专门立项对此进行研究,一些研究者也曾撰文进行了分析与预测[1~3]。
就三峡工程对长江中下游泥沙的输移将产生的影响,三峡工程委员会得出的基本结论是:三峡建坝后,枢纽下泄水流的含沙量明显减少,坝下游河道将经历较长时期的冲刷-平衡-回淤过程。
水库运用初期1-12年内,下泄悬沙量约为入库悬沙总量的32%,平均每年下泄悬沙量约1168亿t,中下游河道平均每年约冲刷泥沙1183亿t,每年输送到长江入海口的泥沙量为316亿t,约占大通水文站多年平均年输沙量4168亿t的77%[4]。
2003年6月,三峡水库正式蓄水运用。
从2003年的实测数据看,预测与实测之间差距甚大。
如大通站的年输沙量的预测值为316亿t,而2003年的输沙量实测值仅为2106亿t,差距之大出乎预料,因此及时开展这方面的研究显得非常必要。
虽然前述的预测值是水库运用初期的平均值,但就一般而言年际之间的差距应该不是太大,所以可以认为预测与2003年的实测值之间的差距是显著的。
前人曾对长江上游[5]和中下游泥沙输移[6]及河道冲淤做过一定的研究,但是由于长江流域面积的巨大、流域地貌过程的复杂性以及人类活动的干扰等原因[7,8],很多问题还有待进一步的深入研究。
特别是,由于三峡工程的建设,将从根本上改变长江中下游泥沙的平衡状况。
本文将主要从与长江多年平均输沙情况对比的角度,以2003年实测值为依据,对三峡水库蓄水初期长江中下游河道冲淤响应进行初步的研究。
2研究区域和资料来源本文主要研究三峡水库蓄水初期长江中下游宜昌到大通之间河道的泥沙输移及冲淤变化特征。
在收稿日期:2004-12-09基金项目:国家重点基础研究项目(973)课题(2002CB412407);国家自然科学基金(40076027);安徽省高等学校青年教师科研资助计划项目(2005jq1129)作者简介:戴仕宝(1970-),男,安徽芜湖人,副教授,在职博士生,主要从事自然地理研究.E-mail:daishi bao@s 35此区间,长江除承接了上游干流的来水来沙外,还有洞庭湖四水、汉江和鄱阳湖流域的支流汇入。
其中洞庭湖对调节长江干流的水沙起着重要的作用。
本文的研究将不考虑区间上述支流流域外的来水来沙情况。
图1 三峡蓄水前后(5月25日-6月12日)清溪场和宜昌站输沙率Fig.1 Sedi ment flux of Qingxichang and Yichang station around the i mpound ment of ThreeGorge Dam(25M ay~12Jun)本文的数据来源主要有三个方面:一是本文作者收集的资料,包括来自长江水利委员会的1954年以来的长江中下游干支流水文站的水沙资料和三峡水库蓄水前后2003年5月25日-6月12日清溪场站和宜昌站的监测资料等;二是来自5中国河流泥沙公报6(2000-2003年)的数据资料;三是已发表的各种论文论著文献资料。
3 结果和讨论311 三峡水库蓄水前后下泄水沙的变化图1是根据三峡水库蓄水前后2003年5月25日-6月12日清溪场站和宜昌站实测流量和含沙量绘制。
由图可见,从5月28日开始水库的拦水截沙作用即开始出现,随后下泄水沙逐步减少。
至2003年6月10日,三峡水库蓄水位达135m,此后下泄水沙迅速增加。
由图1显示的两个特点十分引人关注:一是从5月28日开始水库的拦水截沙作用开始出现后泥沙被拦截率迅速增加,至5月31日拦沙率已达90%。
此后拦沙率几乎一直维持在此水平之上,6月8-9日甚至达99%。
6月8日以后拦沙率开始下降,但至6月12日拦沙率依然达68%。
二是,清溪场站6月8日前后输沙率有一明显峰值,但经水库拦截后,在宜昌站这一现象已不可见。
这种水库对泥沙峰值的调平作用将对下游水沙变化带来很大影响。
历来长江泥沙输移的特点之一是丰水多沙,枯水少沙。
由于水库的调节作用,在洪季时水库下游河段将在某些时段呈现丰水平沙(或少沙)的状况,这一水沙条件的变化必将对下游河道造成一定的影响。
图2 2003年6-9月寸滩和宜昌站输沙量以及其区间的泥沙淤积Fig.2 Sediment discharge at Cuntan andYichang station and the sedimentation in the Three Gorges Dam from June to October in 200352003年长江泥沙公报6显示,2003年三峡水库蓄水后的7个月(6-12月)淤积泥沙即达1124亿t,为宜昌站该年输沙量(01976亿t)的1127倍。
图2是根据52003年长江泥沙公报6数据计算绘制而成。
由图可见,除10月份外,6-9月月平均泥沙淤积均在012亿t 左右,此4个月的泥沙淤积之和即达1亿t 左右,拦沙率为49%。
需要说明的是,52003年长江泥沙公报6提供的1124亿t数据是根据输沙平衡法计算了清溪场(入库)和黄陵庙(出库)两站之差得出的,而图2的计算依据是寸滩和宜昌两站的输沙量,二者稍有区别。
在寸滩以下入库的支流主要为乌江,其2003年的6-9月输沙量之和约为0112亿t 。
三峡大坝距离宜昌尚有约40km,2002年12月至2003年11月河道(包括葛洲坝水库)冲刷量为0108亿m 3(52003年长江泥沙公报6),如以沉积物密度为1132@103kg P m 3计算的话[9],冲刷量为01106亿t 。
两相比较,本文计算的4个月的泥沙淤积值(约1亿t 左右)与实际的淤积量应该差距不大。
2003年寸滩站和武隆站合计年输沙量为212亿t,宜昌站为01976亿t,如以上述两值分别代表入库和出库的泥沙,则2003年三峡水库的拦沙率为56%。
2003年寸滩站年均含沙量为0161kg P m 3,宜昌站为01238kg P m 3,出库径流含沙量下降了61%。
比较起三峡委的预测,水库的实际拦沙率要小于预测值。
36312 三峡工程运用后长江中下游主要测站输沙量均较上年降低,但降低幅度各异长江干流宜昌、汉口、大通水文站2003年输沙量比上年及多年平均(1954-2000)均有降低(图3)。
比较起三峡委员会的预测值,预测与实测之间差距很大,如宜昌站和大通站预测值分别为1168亿t P 年和316亿t P 年,而2003年实测值仅为01976亿t 和116亿t 。
造成这一差距的原因可能是多样的,但进入长江干流泥沙的减少可能是主要原因。
如2003年入库泥沙(以寸滩站加武隆站计,不包括库区来沙)为212亿t,比原预测所用的多年平均值5126亿t 降低了58%。
所以虽然2003年水库的实际输沙率要大于预测值,但因为入库泥沙大幅度减少,故宜昌站2003年的实测输沙量还是比预测降低了很多。
对大通站而言,造成实测大大低于预测的原因除了水库下泄泥沙的减少外,还有对水库下游河道冲刷量的高估。
根据本文计算(见下文),2003年长江中下游河道的实际冲刷量为0179亿t,大大低于原预测的1183亿t 。
由于长江流域水库建设以及水土保持工作的开展,进入长江干流的泥沙自70年代以来逐渐减少[9],三峡工程委员会的预测并没有把这一情况考虑进去,本文认为这应该是造成预测与实测之间差距甚大的主要原因。
由图3还可以看到,从宜昌站到大通站,2003年输沙量降低的幅度逐渐减小,这可能与两个因素有关:一是沿程的冲刷补给,使含沙量逐渐增加;二是宜昌以下长江干流还有洞庭湖四水、汉江和鄱阳湖流域的支流等的汇入,这些汇入的支流带来的泥沙并未有明显的减少(图4),因此也相应地减少了汉口和大通站的输沙量降低比例。
图3 宜昌、汉口、大通站2002、2003年与多年平均(1954-2000)输沙量Fig.3 Sediment discharge at Y ichang,Hankou andDatong station in 2002,2003and the annual value from1954to2000图4 2002与2003年城陵矶、汉江、湖口输沙比较Fig.4 Compari son of sedi ment flux of Chenglingji,Hangjiang and Hukon i n 2002and 2003图5 长江中下游干流沿程冲淤变化(图中枝城站的数据表示的是宜昌至枝城的冲淤量,余下同:多年平均数据来源于参考文献[12],时间段为:汉口站1954-1995,大通站1952-1995,其余1951-1995)Fig.5 Erosion and deposition along the trunk Yangtze River downstream the Three Gorges Dam313 沿程普遍发生冲刷,但各江段表现不一三峡建坝后,枢纽下泄水流的含沙量明显减少,沿程普遍发生冲刷(除监利至螺山段外),但各江段表现不一(图5),主要特点为:¹宜昌至监利站:虽然宜昌至监利站多年平均表现为冲刷,但从图5可看出2003年冲刷强度急剧增大。
2003年宜昌至枝城、枝城至监利的冲刷量分别为0133和012亿t,平均每公里冲刷量则分别达到54175和21161万t 。
º监利至螺山站:监利至螺山站多年平均为冲刷,年均冲刷量为0107亿t,而2003年却为轻微淤积,淤积量为0102亿t 。