输沙量的年内分配与年际变化

1.输沙量的年内分配

长江的输沙量与降水有直接关系，因此输沙量与水量的年内分配大体相应。长江干支流输沙量的年内分配有如下特点：

（1）由于上游地区产沙与暴雨的关系较之径流与暴雨的关系更为密切，输沙量的年内分配较径流更为集中。长江上游干支流各站汛期（5～10月）输沙量一般均占全年的95%～99%，而径流量则为77%～87%（表2-8）。

（2）支流各站输沙量年内分配比干流更为集中。上游支流多数站汛期（5～10月）输沙量占全年97%以上。

2.输沙量的年际变化

近50年长江上游干支流主要测站的年径流量、年输沙量和年平均含沙量的变化过程分析表明，有如下特点：

（1）在多种产沙因素的综合影响下，各站输沙量历年均呈不规则周期变化，连续几年大于与小于多年平均值交替出现（图2-6）。

图2-6　长江上游各站历年水沙变化的过程（图中虚线为平均值）（一）

图2-6　长江上游各站历年水沙变化的过程（图中虚线为平均值）（二）

表2-8　长江上游各站多年平均径流量与输沙量的年内分配

（2）各站的水、沙量变化过程各自基本相应，即沙量与水量的增减相对应。

（3）各站间的水、沙量变化过程不完全同步，有其各自的水沙关系和变化过程，出现峰值的年份也不一致。例如嘉陵江北碚站最大年输沙量为35600万t，出现在1981年；金沙江屏山站为50100万t，出现在1974年；岷江高场站为12100万t，出现在1966年；沱江李家湾站为3560万t，出现在1981年；乌江武隆站为6040万t，出现在1977年。

（4）从干支流各站含沙量历年变化过程和累积年径流量与累积年输沙量相关线综合分析（图2-6、图2-7、图2-8、表2-9），由于各水文站的控制流域范围内自然条件和人类活动的差异，其输沙量的年际变化也有所不同。

图2-7　干支流各站含沙量变化的过程

金沙江屏山站20世纪80年代以来大多数年份输沙量和含沙量大于多年平均值，累积年径流量与累积年输沙量相关图也反映出80年代以来相关点向右偏离80年代以前的相关线。80年代年输沙量较70年代增加19%，同期径流量增加6.5%；90年代年输沙量较80年代增加12%，而同期年径流量仅增加4.5%（表2-9），说明80年代以来该站输沙量有所增加。金沙江流域主要产沙区位于下游区，区内地形起伏大，河流泥沙主要来源于沟谷侵蚀，植被恢复和水土流失治理对防止沟谷侵蚀的作用较小。金沙江下游区输沙量增加与该地区交通、矿山、城镇等基本建设工程项目增多，施工弃土、植被破坏影响加剧有关；也与该地区降雨量和降雨强度变化有一定关系，例如1968年、1974年和1998年为金沙江大沙年，年输沙量分别为4.29亿t、5.01亿t和4.7亿t，主雨区均位于该地区，而1992年和1994年少沙年的年输沙量分别为1.3亿t和1.7亿t，主雨区则大部分位于其他地区。雅砻江二滩水电站位于金沙江支流雅砻江下游，坝址处多年平均输沙量和径流量分别为2720万t和527亿m3，分别占金沙江屏山站年输沙量和径流量的10.7%和37%；水库总库容58亿m3，1998年7月蓄水发电，预计水库发挥拦沙作用后，屏山站的输沙量将有所减小。

图2-8　干支流各站累积年径流量与累积年输沙量关系的变化（图中数字为年份）（一）(www.xing528.com)

（a）屏山站；（b）高场站

图2-8　干支流各站累积年径流量与累积年输沙量关系的变化（二）

（c）沱江；（d）北碚站

图2-8　干支流各站累积年径流量与累积年输沙量关系的变化（三）

（e）寸滩站；（f）武隆站

图2-8　干支流各站累积年径流量与累积年输沙量关系的变化（四）

（g）宜昌站

表2-9　长江上游各站近50年的年径流量与年输沙量

续表

注　年输沙量单位为万t；年径流量单位为亿m3；平均含沙量单位为kg/m3，下同。

岷江高场站20世纪70年代和90年代大多数年份输沙量和含沙量小于多年平均值，累积年径流量与累积年输沙量相关图也显示两个年代相关点向左偏离以前的相关线，说明70年代和90年代的输沙量减小，90年代年输沙量较80年代减小42.3%，相应年径流量仅减小9.3%（表2-9）。其原因主要是龚嘴水电站和铜街子水电站分别于1972年和1992年建成后发挥了拦沙作用。

沱江李家湾站自20世纪70年代以来，除1981年及少数年份外，大多数年份输沙量和含沙量小于多年平均值，累积年径流量与累积年输沙量相关图也显示60年代末以后，大多数年份相关点向左偏离以前的相关线，90年代年输沙量较80年代减小70%，相应年径流量减小17.4%（表2-9），说明该站输沙量呈递减趋势。原因在于水利工程和水土保持防治工程发挥了显著的减沙作用。沱江流域水库密度为5.86座/100km2。单位面积库容达7.86m3/km2，均居各流域的首位（表2-2）。

嘉陵江北碚站自20世纪80年代中期以来，各年输沙量和含沙量均小于多年平均值，累积年径流量与累积年输沙量相关图也表明相应年份的相关点向左偏离此前的相关线，90年代年输沙量较80年代减小69.6%，相应年径流量仅减小28.2%（表2-9），说明80年代中期以来该站输沙量呈递减趋势。1976年建成的白龙江碧口水电站和1996年建成的白龙江宝珠寺水电站，以及其他新建水库对输沙量的减小起到重要作用，嘉陵江流域水土保持防治工程也发挥了一定的减沙作用。此外，嘉陵江流域主要产沙区位于其上游支流西汉水和白龙江中游，北碚站的年输沙量与该年汛期主雨区是否位于该地区有密切关系。例如北碚站1998年来水量大，但输沙量不大；5～9月径流量为621.1亿m3，比同期均值和1954年大，而输沙量却为0.987亿t，比同期均值和1954年小。原因之一是1998年7～8月嘉陵江降雨量虽然比较大（中下游地区月雨量均在200～300mm之间，最大可达400余mm），但主雨区不在上游主要产沙区。

干流寸滩站位于嘉陵江入汇口下游6km，与其上游干支流水沙变化相应，20世纪90年代以来输沙量也有减小趋势。

乌江武隆站20世纪70年代各年输沙量和含沙量均明显增加，80年代以来则呈减小趋势，1980年开始运用的乌江渡水电站和1995年建成的东风水电站起到了重要的拦沙作用。90年代年输沙量较80年代减小1.9%，相应年径流量增加18.3%（表2-9）。

干流宜昌站的水沙变化综合反映了长江上游干支流各站和区间的水沙状况。自20世纪90年代以来，宜昌站多数年份输沙量和含沙量小于多年平均值，累积年径流量与累积年输沙量相关图也显示90年代以来相关点左移，说明该站90年代以来输沙量有所减小。90年代年输沙量较80年代减小22.8%，相应年径流量仅减小2.2%（表2-9）。其原因主要是新建的水利工程发挥了拦沙作用，其次是水土保持治理工程导致的减沙效果。此外，与长江上游地区降雨的时空分布、降雨量和降雨强度也有一定的关系，例如1994年宜昌站年输沙量和年平均含沙量分别为2.1亿t和0.6kg/m3，均属1950年以来的最小值，该年汛期主雨区不在嘉陵江和金沙江的主要产沙区。