乌江流域水沙变化特性及其原因分析

乌江流域是三峡入库水沙来源之一,近年来水沙特性发生了明显变化。1980-2004年与1979年前相比,武隆站年均径流量变化不大,但悬移质输沙量减少了1 140万t,减幅35%。乌江渡电站建成后,乌江干流各站水沙关系均发生显著变化,同径流量下输沙量大幅度减小。水利工程拦沙是武隆站输沙量减少的主要因素,乌江上游东风、普定和乌江渡等电站年均拦沙量为1 500万t左右,导致武隆站输沙量减小约1 030万t。随着乌江干流大型水电站的陆续兴建,流域输沙量在未来一段时期将进一步减小。

嘉陵江流域水沙变化特性及原因分析

嘉陵江是长江三峡上游主要产沙区之一,近年来水沙特性发生了明显变化。1991-2003年与1990年前相比,嘉陵江流域年均径流量减少了23%,年均悬移质输沙量减少了1.053亿t,减幅达到74%。其主要影响因素包括降雨量的减少、水利工程拦沙、水土保持以及河道采砂与淤积等。本文采用典型调查与分析研究相结合的方法,首次对各影响因素对北碚站输沙量减少的贡献率进行了定量分割,分析结果表明,径流量减少引起减沙约3 450万t,占总减沙量的32.8%;水电工程拦沙引起减沙3 210万t,占总减沙量的30.5%;水土保持综合治理措施减沙1 720万t,占总减沙量的16.3%;河道泥沙淤积、采砂及其他因素减沙2 150万t,占北碚总减沙量的20.4%。这对预测今后三峡水库入库输沙量变化趋势具有重要意义。

三峡工程蓄水前后进出库水沙特性及径流量时间序列变化周期分析

选取长江上游干、支流主要水文站为代表站,根据水文泥沙观测资料,对三峡水库进出库水沙特性进行了较为系统的分析,对比分析各站三峡工程蓄水前后年径流量、年输沙量、年均含沙量等水沙特征值的变化特性。另外,运用小波分析的多分辨率功能,对朱沱、寸滩和宜昌站1950～2008年年径流量时间序列资料进行了多时间尺度分析。分析结果表明:三峡水库蓄水运用后,入库水量与多年平均值比变化不大,但来沙量明显偏少;在过去50多年的时间内,长江上游干流河段年径流量时间序列比较一致地以12年为主周期进行丰、枯变化,目前,长江上游来水仍处于相对偏枯的年份。

东荆河水文特性变化分析研究

东荆河是汉江下游分泄汉江洪水入长江的重要分洪河道,其分流分沙的变化不仅影响东荆河流域防洪安全、水资源利用、航运等,还影响汉江、长江的防洪安全。应用大量实测水文资料,系统地分析研究了东荆河分流分沙的变化规律。研究结果表明:东荆河多年平均分泄汉江水量42.5亿m^3,占9.1%,汉江上游丹江口水库建库后,分流比变化明显;分流分沙比在丹江口建库前后变化相当,洪峰流量分流比由建库前的22.7%变化为建库后的17.9%;由于丹江口水库调蓄,东荆河断流天数有所减少,且由于受清水下泄的影响,东荆河河床冲刷作用明显,断流水位下降。研究结果对东荆河及汉江中下游河道治理、水资源利用、防洪等有一定的参考价值。

细沟形态演变对坡面水沙过程的影响

为探明细沟形态演变对坡面产流产沙的互反馈作用,采用室内模拟降雨和三维地形扫描等手段对细沟形态演变中的水沙变化过程进行了研究。试验分析了黄土在不同雨强(66 mm/h、94 mm/h和127 mm/h)条件下,不同细沟发育阶段的水沙过程变化规律。结果表明,黄土细沟形态演变过程对产沙的影响较大,而对产流的影响较弱。径流量的变化过程主要取决于土体透水性、土壤的结皮作用以及产流方式,坡面产流量有先增大后减小最后趋于平稳的趋势;产沙量的变化过程与细沟发育进程有明显的对应关系,尤其是坡面地貌信息熵与产沙量和侵蚀速率的相关系数分别达到0.954和0.916,细沟的出现会加剧侵蚀,使含沙量明显增加;不同雨强下坡面产沙的变化规律基本相同,细沟沟网稳定后的产沙量与降雨强度呈正相关关系。