金沙江流域的河流泥沙输移特性

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金 沙江 是 长江 上游 河 流泥 沙的 主要 来 源 。通 过 对 金沙 江 漉域 主要 控 制 水文 站径 流 泥抄 资 料 的 统计
分 析， 该 文论 述 了金 沙江 河 流泥 沙的 来源和 滑 程分 配 、 输 沙量 的年 内分 配 和年际 变 化 、 径 漉量 和输 沙 量的 关 系
图 ２ 屏 山站 径 瀛量 、 悬移 质输沙 量过 程 线 圈
Ｒ ｔ ｍ ｏ ｆ ｆ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｄ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｌ ∞ｄ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｌ ￣ ｓ ａ ｔ Ｐ ｉ ｒ 蚪 ｍ Ｓ ￣ ａ ｉ ｏ ｎ
衰 １ 径 流量 、 悬巷 质泥 沙特 征值 统 计衰
Ｃｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｒ ｕ ｎ ｏ ｆ ｆ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ ｓ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｔ
＊ 本研 究得到 国家 自然 科学 基金 委员会 ４ ９ ４ ７ １ ０ ４ ８项 目资 助 ， 特此致 谢 ，
的５ ３ ． ９ ％． ８月径流量最太 ． 占年径流 量的 １ ９ ． ０ ％。输 沙量的年 内分配更不均 匀。历年汛期 （ ６ ～１ ０月） 的平均输沙量 占年输 沙量的 ９ ５ ． ４ ％， 其 中７ —９月的输沙量即占全 年输沙 量的 ７ ６ ． ８ ％． ７ 、 ８月输 沙量最 大． 均占 ２ ７ ． ９ ％。１ ９ ７ ４年大沙年 ， 汛 期来沙 占全 年的 ９ ７ ． ０ ％． ７ ～９月即占全 年输沙量 的 ８ ３ ． ３ ％。
ａ ｔ Ｐｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
２ ． ２ 年 内 变 化 分 析代 表 站 屏 山站 多 年平 均 月 、 年径流 量、 输 沙量资料 ， 绘 制 其 多 年 平 均 流 量 及 输 沙 量 年 内分 配 如
图３ 。该站 历年汛期 （ ６ ～１ ０月 ） 的平均径 流量 占年径 流量的 ７ ４ ． ９ ％ 。 其 中 ７～９月径 流 量 占 年径 流 量
及泥 抄形 成的 原 因。 为研 究金 沙江 漉域 的 水土 漉 失和 泥沙输 移规律 、 台理 地开 发和 利 用其 水土 资 捞 【 提 供了 科 学依 据 。 ． 力
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６ ８ ． ５ ％ 。平 均 含 沙 量 ４ ． ３ ３ ｋ ｇ ／ ｍ ． 为上 游 地 区 的 ６
倍 。平 均 输 沙 模 数 计 ２ ０ ６ ０ ｔ ／ （ ｋ ｍ２ － ａ ） 。 约 为 上 游 区 的 １ １倍 ， 远 大 于 长 江 上 游地 区 的平 均 输 沙 模 数。 可见 ， 金沙江 的泥 沙 主要 是 产 生在 下游 区， 并 主 要 来 自渡 Ｄ、 雅 砻 江 汇 Ｄ至 屏 山 的 干 流 区 间。 下 游 较 大 支 流 如 龙 川江 、 牛 栏 江 和 横 江 流 域 的 输 沙 模 数 均 在 １ ０ ０ ０ ｔ ／ （ ｋ ｍ ・ ａ ） 左右， 属 中 度 水 土 流 失 区 。扣 除 这些支 流流域 ， 干流 区间（ 包括 众多小 支流 ） 集 水 面 积为５ ４ １ ６ ８ ｋ ｍ ． 仅 占全 流 域 面 积 的 １ ０＿ ８ ％； 多 年 平 均径 流量 为 ２ ６ ９亿 ｍ３ ． 占流域 的 １ ７ ． ７ ％。 多 年 平
均输 沙 量 为 １ ４ ７ ０ ０万 ｔ ， 竞 占 了全 流 域 的 ５ ７ ． ０ ％。
圈 １ 盒 沙江 流域 控钥站 示意 图
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水 能 条 件 之 优 势 为 世 界 所 少 有 。 规 划 中 在 于 流上 拟 建 的 ５ ０ ０～１ ５ ０ ０万 Ｋｗ级 装 机 容 量 的 巨形 电站 就 有 向家 坝 、 溪落渡 、 白鹤滩 、 虎 跳峡 等 。 加 上 支 流 雅 砻 江 的水 能 资 源 ， 全 流 域 水 电可 开 发 容 量 占 全 国 的 １ ／ ４ 左 右， 是 我 国 拟 开 发 建 设 的 最 大 水 电基 地 。 目前 正 建 的规 模 仅 次 于 三 峡 电站 装 机 容 量 ３ ３ ０万 Ｋｗ 的 二 滩 电站 就 位 于金 沙江 的 最 大 支 流 一 雅 砻 江 上 。 但 是 ， 金 沙江 却 又是 长 江 上 游 泥 沙 最 多 的 河 流 ， 是 三峡 水 库 入 库 泥 沙 的 主要 来 源 。 研 究 金 沙 江 流 域 的 泥 沙 输 移 特性 和 水 土 保 持 ． 是 该 流 域 水 电 资 源 开 发 中 的 重
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从 表 １可 以 看 出， 金 沙江 上 游 （ 雅 砻 江 汇 Ｄ 以上 ） 地 区来 沙 量 较 少 。 干 流 渡 口 站 集 水 面 积 占全 流 域 面积 的 ５ ６． ９ ％； 多年平均径 流量占全流域的 ３ ５ ． ５ ％； 其多年平 均悬 移质输沙 量仅 为流域 的 １ ６＿ ８ ％。 干 流 上 各 站 的 多年 平 均 含 沙 量 均 在 １ ． ０ ０ ｋ ｇ ／ ｍ３以 下 。 多 年 平 均 输 沙 模 数 从 最 上 游 直 门 达 站 的 ７ ０ ． ５ ｔ ／ （ ｋ ｍ２ ・ ａ ） 依 次 渐 增 至 渡 口站 的 １ ５ １ ｔ ／ （ ｋ ｍ２ ・ ａ ） ． 均小 于 ２ ０ ０ ｔ ／ （ ｋ ｍ２ ・ ａ ） 。 包括 金 沙 江 最 大支 流 雅 砻 江 在 内， 金沙江上游地 区集水面积 为 ４ １ ４ ５ ０ １ ｋ ｍ２ ， 占流域面积 的 ８ ２ ． ９ ％； 多年 平均径 流量 为 １ １ １ ０亿 ， 占 流 域 的７ ３． ３ ％； 其多年平均悬移 质输沙量 为 ８ ０ ７ ０万 ｔ ， 占全 流域 的 ３ １ ． ５ ％。 平 均 含 沙 量 为 ０． ７ ２ ４ ｋ ｇ ／ ｍ３ 。 平 均 输 沙模 数 为 １ ９ ５ ｔ ／ （ ｋ ｍ ・ ａ ） 。该 区 内除 支 流 雅 砻 江 、 安 宁 河 下 游 和 干 流 河 谷 地 区 为沟 蚀 、 重 力 侵 蚀 的 强度 流失区， 是 金 沙江 上 游 泥沙 的 主要 来 源 ， 其 余 绝 大 部分 地 区 由于 自然 植 被 较 好 ， 有 茂 密 的 原 始 森 林 和广阔的天 然 牧 场 、 人 烟 稀少 、 人 类 活 动 影 响 不 大． 水 土 流 失较 少 。 输 沙 模 数 远 小 于 长 江 上 游 地 区 的平 均 输 沙 模 数 。 金 沙江 下 游 （ 雅 砻江 汇 Ｄ 以下） 集 水 面 积 ８ ５ ３ ７ ９ ｋ ｍ２ ， 占全流域 面 积的 １ ７ ． １ ％； 多 年 平 均 径 流 量为 ４ ０ ５亿 ｍ ． 占 流 域 总径 流 量 的 ２ ６ ． ６ ％； 多年平 均 悬移质输 沙 量计 １ ７ ６ ０ ０万 ｔ ． 占 流 域 总 输 沙 量 的
严 重的地区。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２ 来 沙 量 在 时 间上 的变 化
２ ． １ 年际变化 根 据 金 沙江 干 流 出 Ｄ控 制 站 屏 山站 的历 年径 流 量 、 输沙量过程线 图（ 图２ ） 显示 ， 历 年 输 沙 量 的变 化
与径 流 量 的变 化 过 程 相 似 ， 并 呈 不规 则周 期 变 化 。 该 站 多 年 平 均 径 流 量 为 １ ４ ３ ０亿 ， 占长江 上游 （ 宜
ｉ ｎ Ｊ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｉ ｎ
多年 平 均 含 沙 量 计 ５． ４ ６ ｋ ｇ ／ ｍ 。 多 年 平 均 输 沙 模 数达 ２ ７ １ ０ ｔ ／ （ ｋ ｍ ａ ） ， 其 中 干 流 河 各 地 区 的 输 沙 模 数在 ３ ０ ０ ０ ｔ ／ （ ｋ ｍ２ － ａ ） 以上 ， 是 长 江 上 游 水 土 流 失 最
要问题， 对 于减少三蛱水 库入 库泥沙 、 充分发 挥三峡 电站效 益十分重 要。
１ 来 沙 的沿 程变 化 及地 区分 布
金沙江于流 及主要支流 （ 集水面积大于 ５ ０ ０ ０ ｋ ｍ２ ） 控制水 文站分 布示意 图见 图 １ 。 根 据 实 测 水 文 资
料， 于流 出 口控制 站屏 山水文站 渊验 时间较长（ １ ９ ３ ９ 年开 始） 。 在分析 该站资 料系列 的代表性 和考虑 其 余测站 实测 资料系列 的情况后 ， 选取 １ ９ ５ ４ ～１ ９ ８ ７年 为统 计 时段 ． 有缺 测年份 的情 况 ， 分 别进 行相 关插 补， 最后分析计 算得 各站 历年 同步系列的径流量和悬移质输 沙量特征值成果如表 １ 。
系列的变差系数 Ｃ ＝０． １ ６ 。径 流 量 的 年 际 变 化 小 ． 水 量 比较 稳 定 ， 这 是 金 沙 江 水 能 资 源 开 发 的 有 利 条 件 之 一 。 金 沙 江 的输 沙 量 的 年 际 变 化 比径 流 量 大 。 屏 山 站 多 年 平 均 悬 移 质 输 沙 量 为 ２ ４ ４ ０ ０万 ｔ ， 占 长 江 上游（ 宜 昌 以上 ） 多年 平 均 输 沙量 ５ ３ ０ ０ ０万 ｔ 的 ４ ８ ． ７ ％。 历 年 最 大 年 输 沙 量 发 生 于 １ ９ ７ ４年 ， 其 值 为 ５ ０ １ ０ ０万 ｔ ， 为长 江 上 游 该 年 输 沙 量 的 ７ ７ ． ２ ９ ６ 。是年 ， 金沙江 （ 屏 山 ＋横 江 ） 的年输沙 量达 ５ ４ ３ ０ ０万 ｔ ． 比 宜 昌站 多 年 平均 输 沙 量 还 大 。 历 年 最 小 输 沙 量 发 生 于 １ ９ ７ ５年 ， 其值 为 １ ２ ６ ０ ０万 ｔ 。最 大 、 最 小年 输 沙 量
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泥 １ ９ ９ ９年 ４月
沙
研
究
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ￣ｏ ｆ Ｓ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｔ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
第 ２期
金沙 江流域的 河流泥沙 输移 特 性＊ １ ｒ 【 ／ ， 修 ‘ ／
潘 久 根
（ 四川联 合大 学 成都 ６ １ ０ ０ ６ ５
之 比值 为 ３ ． ９ ８ 。历年输沙量最到的变差 系数 ＝０ ． ３ ４ 。
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景
善
嚣
。
图 ３ 屏 山站 多年 平均 径 流量 、 输 沙量 年 内分配 图
Ｄｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ Ⅱ ｎ ｕ ａ ｌ ｒ ｕ ｎ ０ ｆ ｆ ａ ｎ ｄ． ￣ ｅ ｄ ｌ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ｏ ａ ｄ
昌以上） 的 ３ ２ ． ５ ％； 最 大年径 流量发 生于 １ ９ ６ ５年， 其值 为 １ ９ ４ ０亿 ｍ ， 占长 江 上 游 该 年 径 流 量 的 ４ ４ ． １ ％； 最小年径流量发生 于 １ ９ ５ ９年 ， 其值 为 １ １ ６ ０亿 ｍ 。最 大 、 最 小年 径 量 之 比 为 １ ． ６ ７ 。 历年 径 流 量
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长江于 流上 游 自青海玉树至 四Ｊ Ｉ Ｊ 宜宾称金沙江 ， 流经青 、 藏、 川、 滇四省 区， 全长 ２ ２ ９ ０ ｋ ｍ。流域面积 ５ ０万 ｋ ， 恰 为三峡水库 集水面积的一半。河 口（ 宜宾 ） 多年平均流 量 ４ ９ ２ ０ ｍ ／ ｓ ， 年径 流量 １ ５ ５ ０ 亿ｍ ， 是黄 河的 ３ 倍， 水量 充沛 且 稳定。 河道 落 差大 而 集 中， 干 流落 差达 ３ ２ ８ ０ ｍ。 可开发 水 能 ７ ５ １ ２万 Ｋｗ 。