三峡水库坝址位于湖北省宜昌市三斗坪镇,距下游已建成的葛洲坝水利枢纽约40km,坝址处控制流域面积约为100万km2,多年平均年径流量为4510亿m3。
三峡入库水沙主要来自水库上游干流,库区嘉陵江及乌江也占有一定比率。20世纪90年代以来,长江上游径流量变化不大,受降水条件变化、水利工程拦沙、水土保持减沙和河道采砂等影响,输沙量减少的趋势明显。三峡水库上游干支流水文控制站分时期水沙量变化如图2.2-1和图2.2-2所示,长江朱沱站、嘉陵江北碚站、乌江武隆站的年水沙量变化过程如图2.2-3~图2.2-5所示。1991—2002年三峡入库(朱沱+北碚+武隆)年平均水、沙量分别为3733亿m3和3.51亿t,与1990年前平均值相比,分别减小126亿m3和1.3亿t,减幅分别为3%和27%。
图2.2-1 三峡水库上游干支流水文控制站不同时期年平均径流量变化
图2.2-2 三峡水库上游干支流水文控制站不同时期年平均输沙量变化
图2.2-3 长江朱沱站年径流量和年输沙量变化
图2.2-4 嘉陵江北碚站年径流量和年输沙量变化(www.xing528.com)
图2.2-5 乌江武隆站年径流量和年输沙量变化
三峡水库蓄水运用后,2003—2013年入库年平均水量和沙量分别为3582亿m3和1.96亿t,比1991—2002年平均值分别减小4%和44%,与1990年前平均值比,减幅分别为7%和59%。沙量减幅最大的是嘉陵江:2003—2013年北碚站年平均水量和沙量分别为665亿m3和0.317亿t,与1990年前平均值相比,水量和沙量分别减少6%和76%。嘉陵江沙量的减小与其干支流建库拦沙、流域水土保持、径流量减少等有关。嘉陵江在总体沙量减少的同时,支流渠江出现大洪水时也能产生较大沙量,如2003年、2004年和第2011年,9月渠江出现较大洪水,输沙量高度集中,7天左右的输沙量最大达1200万t,占全年的比例最高达86%。
自20世纪80年代以来,进入三峡水库的推移质泥沙数量总体上呈下降趋势,其中不同时期各水文站卵石平均推移量见表2.2-1。
表2.2-1 不同时期三峡入库各水文站卵石平均推移量表
长江寸滩站卵石和沙质推移质年输沙量变化过程如图2.2-6所示,1991—2002年实测沙质推移质年平均输沙量为25.8万t,约为同期悬移质输沙量的0.08%;三峡水库蓄水运用后的2003—2013年,年平均沙质推移质输沙量仅为1.47万t,比1991—2002年年平均值减少94%;2003—2013年年平均卵石推移质输沙量为4.36万t,比1991—2002年年平均值减少71%。三峡水库入库推移质泥沙数量大幅减少的原因,主要是上游水库拦截和近年来长江干支流河道的大规模采砂。据重庆市主城区附近几个河段的不完全调查,每个河段的年采砂量都达数百万吨,远远超过天然河道的推移质输沙量。由于推移质的数量远小于悬移质,故其数量的变化对水库淤积量大小的影响较小,但对重庆河段洲滩变化有一定影响,造成洲面冲刷。
图2.2-6 长江寸滩站卵石和沙质推移质年输沙量变化
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