长江泥沙公报.docx

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长江泥沙公报

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1950—2000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32000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42000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151966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1∶12。

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5—40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191966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。

总库容15.8亿立方米，水库长210公里。

1985年在总体上基本达到悬移质泥沙淤积动态平衡，各库段达到平衡的时间有所不同，近坝段和淤积较大的开阔库段最后于是1991年才基本于平衡。

葛洲坝船闸引航道采用“静水行船、动水冲沙”，并辅以少量的机械清淤，保证了通航顺畅。

水电站前流态良好，机组叶片泥沙磨损轻微。

（五）“长治”工程

自1988年开始，国家启动了长江上游水土流失重点防治工程，简称“长治”工程。

截止2000年累计治理面积6.3万km2。

长治工程使当地植被覆盖度明显提高，生态环境有效改善，水土流失减轻，拦沙蓄水能力有所提高。