2000年长江泥沙公报.doc

2000年长江泥沙公报水利部长江水利委员会一、概 述 长江是中国第一大河，干流流经青海、西藏、云南、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等11省、市、自治区。流域面积180余万平方公里，约占全国陆地总面积的19%。干流全长6300余公里，河源至宜昌（4504公里）通称上游，宜昌至湖口（955公里）为中游，湖口至大通（338公里）为下游，大通以下为河口段（600公里）。下游大通站1950年至2000年的平均年径流量9051亿立方米，占全国的34%。长江泥沙运动的主要特点有：1、含沙量不高，但因水量丰沛，其输沙量大。例如：宜昌站19502000年平均含沙量约1.14千克/立方米，相应的年均输沙量达5.01亿吨。输沙量的90%集中于汛期。2、沙量主要来源于上游，由长江干流年均输沙量沿程变化图显示（图2），宜昌水文站输沙量最大。由于沿程部分泥沙淤积于湖泊与河流之中，其下游沙市、监利、螺山、汉口、大通站等水文站均小于宜昌水文站输沙量。图2 长江干流年均输沙量沿程变化3、长江中下游河段为冲积性河流。从总体上说，河势相对稳定，冲淤大致平衡。但部分河段的冲淤变化较大，特别是宜昌城陵矶武汉河段。该河段泄洪能力较低，大洪水水位高于两岸地面较多，是防洪的关键河段。4、长江中游与洞庭湖、鄱阳湖等湖泊相沟通。江湖之间的分流分沙及河床演变呈现比较复杂的相互影响和关联。5、长江流域已修建大量水库，但几乎全在支流上。长江干流至今仅建成一座低坝闸坝式的葛洲坝工程。为稳定河势与维护航道，沿河修建了一些河道整治工程。如裁弯与边岸控制工程。这些工程对长江的径流过程的影响不大，长江的水、沙过程基本上仍保持其自然特性。长江的泥沙测验始于1923年。现在全流域共有329个水文站开展泥沙测验工作。悬移质泥沙采集一般采用横式采样器，缆道站则采用积时式采样器。颗粒分析采用粒径计与移液管相结合的方法。在上游及其支流曾进行大量推移质采样器试验与研制工作。长程河道断面的实测一般每5年安排1次，宜昌至江阴设置测量断面1392个。 二、径流量与沙量 （一） 径流量与沙量的历年变化干流选取屏山、宜昌、汉口和大通四个水文站为代表站（图1），各站实测径流量与输沙量统计值见表1，水沙量的历年变化见图3、图4、图5、图6。 表1 长江干流四站实测水沙统计值图 3 长江屏山水文站历年径流量与输沙量变化 图 4 长江宜昌水文站历年径流量与输沙量变化图 5 长江汉口水文站历年径流量与输沙量变化 图 6 长江大通水文站历年径流量与输沙量变化 这些资料表明，各站径流量与沙量的变化大体上是对应的，但沙量变幅大于水量，特别是上游的屏山和宜昌。从80年代至2000年屏山沙量略呈增加趋势，汉口与大通的沙量则略呈减少的趋势。支流中以汉江、嘉陵江与乌江的输沙量较大。其实测统计值见表2，历年变化见图7、图8、图9。表2 长江部分支流实测水沙统计值图 7 嘉陵江北碚水文站历年径流量与输沙量变化 图 8 乌江武隆水文站历年径流量与输沙量变化 图 9 汉江皇庄水文站历年径流量与输沙量变化 （二） 2000年的水沙特征值干流各站实测值见表3，与多年平均值的对比见图10、图11。表3 2000年长江干流四站实测水沙值图10 长江干流主要水文控制站2000年及多年平均径流量图11 长江干流主要水文控制站2000年及多年平均输沙量2000年各站径流量均较多年平均值略大,但输沙量仅屏山站略大，宜昌、汉口、大通沙量均小于多年平均值。支流各站实测值见表4，与多年平均值的对比见图12、图13。表4 2000年长江部分支流主要水文控制站实测水沙值图12 长江支流主要水文控制站2000年及多年平均径流量图13 长江支流主要水文控制站2000年及多年平均输沙量 三、重点河段的冲淤变化 （一）荆江河段 荆江河段上起枝城，下至城陵矶，全长347公里，穿行于江汉平原与洞庭湖平原之间（图14）。荆江左岸有沮漳河入汇，右岸有松滋口、太平口、藕池口、调弦口（调弦口于1959年封堵）分泄江水入洞庭湖，洞庭湖又于城陵矶入汇长江。依据河型的不同，荆江以藕池口为界，可分为上荆江（长172公里）与下荆江（长175公里）。上荆江河弯平顺、稳定，弯道处多有江心洲，主要江心洲有12个，两岸边滩较少，形态窄长。下荆江河道蜿蜒曲折，单股少汊，主要江心洲有4个，两岸边滩较少，形态宽短，大的弯曲段原有12个，裁弯后为10个。1、 荆江河道泥沙冲淤量 据河道地形图计算，荆江河段平滩河槽1966年至1998年共冲刷39169万立方米，其中四分之三的冲刷量发生在上荆江（图15）。与此相应，洞庭湖分流分沙量不断下降。图 15 1966年至1996年荆江河段泥沙沙冲淤量2、横断面变化 上荆江横断面多呈“W”型，变化较小，有冲有淤，基本上为周期性变化。下荆江横断面多为不对称的偏“V”型，横向变型的基本型式是凹岸崩坍、凸岸淤积，横断面形状基本未变，向横向位移。当河弯剧变时（切滩、撇弯），横断面可发生滩槽互易。上、下荆江过渡段的横断面一般近似“U”型。图16、图17是上、下荆江典型横断面的变化情况。图16 上荆江典型横断面（关洲）冲淤变化（距葛洲坝74.8公里）图17 下荆江典型横断面（沙滩子）冲淤变化（距葛洲坝263.5公里）3、 纵断面变化 与河道横向宽窄、弯道曲率的变化，以及分汊、分流等因素相对应，河道深泓线呈起伏变化（图18）。比较1975年、1980年、1996年、1998年的深泓高程，沿程有升有降，河床冲淤相间，河床最深点高程约为负25米。图 18 荆江河段深泓变化 （二） 城陵矶至武汉河段 该河段全长248公里，两岸湖泊和河网交织，汉口有中游最大支流汉江汇入。河段内有中下游曲折率最大的 洲弯道，狭颈宽度与弯道长度之比为112。河型属宽窄相间的藕节状分汊型，大的江心洲有13个。河道窄道一般有节点控制，节点是本河段的一种典型河谷地貌，是由滨临江边的山丘和基岩出露的阶地所构成。两岸共有21个节点，左岸10个右岸11个，节点间纵向直线间距540公里不等。 1、 河段泥沙冲淤量 历年来该河段冲淤相间，总的趋势是淤积。据河道地形图计算，1966年至1998年其平滩河槽共淤积25450万立方米，其中1996年以前淤积35410万立方米，1996年至1998年冲刷9960万立方米。1996年以前的淤积量如图19。大部分淤积发生在其上游段。 图 19 1966至1996年城陵矶至武汉河段泥沙冲淤量2、 横断面变化 多分汊河段断面冲淤变化较大，单一分汊河段断面河段变化次之，弯曲性河段和顺直单一性河段的断面冲淤变化较小，低山丘陵河段断面冲淤变化最小。历年冲淤幅度最大者可达5-10米。图20、图21为典型断面的冲淤变化。图20 螺山断面冲淤变化 图21 纱帽山断面冲淤变化（距汉口33.7公里） 3、 纵断面变化 其深泓线纵断面呈起伏变化（图22）。比较1966、1996、1998年的深泓线高程，总体上有升有降。图 22 城陵矶至武汉河段河床深泓线纵断面变化 四、重要水库、湖泊的淤积 （一）长江上游地区水库淤积调查 至80年代末，长江上游地区共建水库11931座，总库容约205亿立方米。其中大型水库13座，总库容97.5亿立方米。 据截止1992年的调查资料，上游地区水库年淤积量约为1.4亿立方米，年淤积率约0.68%，其中，大型水库年淤积率为0.65%，中型0.39%，小型0.9%。 （二）丹江口水库 丹江口水利枢纽位于汉江中游、丹江入汇口下游0.8公里。总库容174.5亿立方米，死库容76.5亿立方米，水库面积745平方公里。工程于1959年10月截流，1968年开始蓄水发电。 1、 入库水沙量 坝址1954-1991年年平均径流量393.8亿立方米。入库沙量80%来自汉江，汉江入库站1960年至1989年年均输沙量4700万吨。由于上游建库，特别是1989年安康电站建成运用，汉江入丹江水库沙量大减，1990年至1999年平均年输沙量仅为920万吨。 2、 水库淤积量 库区曾进行66次断面与地形测量。最近一次是1994年。由此得出自1960年至1994年水库共淤积泥沙14.1亿立方米，淤积主要发生在1968年至1986年（图23）。淤积物大部分分布在死库容。图 23 丹江口水库各时段泥沙淤积量3、 淤积横断面 汉江库区的淤积以洲滩淤积为主，横面形状呈“U”型见图24、图25。图24 汉库26号断面冲淤变化（距坝址91.13公里）图25 汉库48号断面冲淤变化（距坝址147.17公里）（三） 洞庭湖 洞庭湖为我国第二大淡水湖，流域面积26.2万平方公里。洞庭湖区水系复杂，河网密布，它既有湘江、资水、沅江、澧水等支流入汇，又通过松滋、太平、藕池三口（1959年调弦口封堵以前为四口）接纳长江分泄的水沙。这些来水来沙及区间来水通过洞庭湖调蓄后，由城陵矶注入长江（图26）。图 26 洞庭湖平面示意图由于种种原因，近年来洞庭湖区的防洪形势比较紧张。1、 洞庭湖湖泊面积与容积的变化 据资料记载，1852年洞庭湖天然湖面近6000平方公里。由于泥沙淤积和人类活动影响，至1949年湖面缩小为4350平方公里，容积293亿立方米（按城陵矶水位33.5米计，下同）。此后30年间，由于大规模开发和垦殖等原因，湖面与容积迅速缩小。自80年代之后，情况得到控制。至1995年，实测湖面为2623平方公里，容积167亿方米。容积与面积变化见图27。目前洞庭湖实际包括西洞庭湖、南洞庭湖和东洞庭湖三大湖泊及穿插于其间的密集的河网。 图 27 洞庭湖湖泊面积与容积变化2、入湖泥沙淤积量 据水文资料统计，洞庭湖多年平均（1956至1995年）入湖年输沙量为1.67亿吨，其中1.32亿吨来自长江的入流，0.3亿吨来自湘、资、沅、澧四水。由城陵矶注入到长江的年均沙量为0.43亿吨。由此所得洞庭湖年均泥沙淤积量约1.24亿吨。（四） 鄱阳湖 鄱阳湖是我国最大的淡水湖，它承纳赣江、抚河、饶河、信江和修水等五河的来水，经湖泊调蓄后，由湖口注入长江，是一个吞吐型、季节性的湖泊低水为河道型，中高水呈湖泊型。 1、 鄱阳湖湖泊面积与容积的变化 图28为1953年至1976年湖泊面积和容积变化图，（图中面积和容积是按湖区平均水位吴淞高程22米计算），面积缩减25%，容积缩减19%，主要是围湖垦殖所致。1976年之后变化较小。图 28 鄱阳湖湖泊面积与容积变化 2、 泥沙淤积量 泥沙主要来自五河，小部分来自长江倒灌。1976年至1987年入湖沙量1.90亿吨，出湖1.12亿吨，淤积在湖内约0.78亿吨。年均淤积709万吨，淤积比较轻微。 五、重大泥沙事件 （一）下荆江的裁弯与撇弯 近50年来下荆江共进行两次人工裁弯、发生一次自然裁弯与一次撇弯。1、 中洲子人工裁弯 中洲子河弯位于藕池口下游约81公里。裁弯前河段长37公里，弯颈最小宽度3.5公里。1966年1967年5月实施人工裁弯（图29）。图 29 中洲子裁弯工程平面图2、 上车弯人工裁弯 上车弯下距洞庭湖出口约50公里。裁弯前河段长35.8公里，弯颈最窄处宽1.85公里。1968年12月-1971年1月实施人工裁弯（图30）。图 30 上车湾裁弯工程平面图3、 沙滩子自然裁弯 沙滩子河弯位于藕池口下游37公里。1970年汛后弯颈最窄处仅1.5公里宽。狭颈于1972年7月19日被水冲开，发生自然裁弯（图31）图 31 沙滩子自然裁弯后河势变化裁弯缩短了河长，加大了水面坡降。据观测，其对长江干流河道的影响向上下游延伸，持续约20年。4、 石首撇弯 1975年以后主流贴靠左岸，向家洲洲头崩塌后退，1987年后崩塌加速。1993年11月狭颈宽度仅25米，1994年6月11日向家洲崩穿过流，发生撇弯（图32）。 图 32 石首弯道撇弯前后河势变化（二）新滩滑坡 1985年6月12日湖北省秭归县长江北岸新滩发生大规模滑坡。滑坡长约2000米，宽约800米。总滑坡体积3000万方立米，其中滑入长江240万立方米。使该段河床最低点高程由22.5米上升至37.5米。 （三）长江崩岸 据80年代资料统计，长江中下游从枝城至江阴鹅鼻咀主要崩岸总长为722公里，其中左岸崩岸长度约为428公里，占河长29%。右岸崩岸长度约为294公里，占河长19%左右。近年来随着护岸工程的加固，加强了对易发生崩岸河段河道演变的控制。 （四）葛洲坝工程 葛洲坝工程目前是长江干流上建成的 唯一水坝工程。1970年12月开工建设， 1981年6月开始蓄水运用，1988年全部竣 工。该工程为闸坝式径流发电与航运工程。