2000年长江泥沙公报
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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