向家坝下游河段泥沙补给量优化策略

金沙江干支流梯级水库建设，对三峡入库水沙影响不仅反映为梯级水库的拦沙效果，还表现为水库坝下游河道的冲刷。为此，本研究应用数学模型模拟了向家坝下游至朱沱河道冲淤，模型计算范围为向家坝坝址至朱沱，共划分80个断面。区间考虑了横江、岷江、沱江和赤水河等四条主要支流的入汇。模型入口边界条件为向家坝水库出库流量、含沙量和级配，下游出口边界为朱沱水位，横江、岷江、沱江、赤水河和嘉陵江以点源的形式汇入长江。

对于1991—2000年水沙系列，支流横江、岷江、沱江和赤水河年平均径流量分别为78亿m3、824亿m3、109亿m3和82亿m3，年平均输沙量分别为1511万t、3560万t、330万t和745万t（表4.5-1）；对于2001—2010年水沙系列，上述支流年平均径流量分别为72亿m3、781亿m3、90亿m3和68亿m3，年平均输沙量分别为620万t、3000万t、197万t和276万t（表4.5-1）。

表4.5-1　三峡水库上游长江主要支流各水文站年水、沙量统计表

注 2001—2010年系列中沱江和赤水河为2001—2007年多年平均值。

模拟计算向家坝下游河道冲淤演变时，对于1991—2000年系列，横江、岷江、沱江及赤水河径流量取系列实测值，输沙量考虑支流梯级水库建设等影响，如4.1节所述，分别为1151万t、2365万t、330万t和552万t；对于2001—2010年系列，横江、岷江、沱江及赤水河径流量取系列实测值，输沙量考虑支流梯级水库建设等影响，分别为620万t、2365万t、197万t和276万t。

对于1991—2000年系列，金沙江下游梯级水库考虑与不考虑絮凝作用条件下，模型计算向家坝下游河道冲淤量见表4.5-2和表4.5-3；对于2001—2010年系列，金沙江下游梯级水库考虑絮凝作用，向家坝下游河道冲淤量见表4.5-4。(www.xing528.com)

表4.5-2　1991—2000系列向家坝下游河道冲淤量计算（水库不考虑絮凝）

表4.5-3　1991—2000系列向家坝下游河道冲淤量计算（水库考虑絮凝）

表4.5-4　2001—2010系列向家坝下游河道冲淤量计算（水库考虑絮凝）

向家坝水库出库水沙条件的不同，导致了下游河道冲淤的差别。对于1991—2000年系列，上游梯级水库考虑絮凝影响，出库沙量少，下游河道冲刷略多。水库运用100年，考虑与不考虑絮凝作用，下游河道悬移质冲刷量分别为2203万m3和1902万m3，全沙（悬移质和推移质之和）冲刷量分别为3870万m3和3402万m3。对于2001—2010年系列，虽然向家坝水库出库沙量较少，但其流量也小于1991—2000年系列，下游河道冲刷量较少，至运用100年，悬移质和全沙冲刷量分别为1780万m3和3191万m3。