三峡水库进出库水沙特征及其影响因素分析.pdf

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1、第46卷第5期人民长江Ve1．46．No．52015年3月YangtzeRiverMar．．2015文章编号：1001—4179(2015)05—0013一O6三峡水库进出库水沙特征及其影响因素分析李海宁，张燕菁2(1．中国水利水电科学研究院，北京100048；2．国际泥沙研究培训中心，北京100048)摘要：受气候变化和人类活动的影响，近年来三峡水库进出库水沙条件发生了很大变化。运用Mann—Kendall方法及小波分析方法．研究了三峡水库入出库主要控制站近60a的实测径流量和输沙量时间序列。结果表明：进出库径流量存在减小趋势但减幅不大，入库输沙量明显减，J、；主要控制站径流量和输沙量

2、序列均具有明显的多时间尺度特征，径流量和输沙量的第一主周期分别为12～28a，15—25a；水土保持、上游修建水利工程、河道采砂等人类活动是输沙量明显减小的主要原因，而其对径流量的影响相对较小。关键词：水沙特征；趋势检验；周期规律；影响因素；三峡水库中图法分类号：P332．5文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．05．003三峡水库作为世界第一大水库，自开始修建以来年)，朱沱站多年平均径流量和输沙量分别为2502亿其泥沙问题就备受关注。为此，众多专家学者进行了m和1．59亿t，与1956～2002年比，分别偏小6％和大量研究。黄仁勇、张细兵研

3、究了三峡水库进出库水47％。北碚站年径流量以20世纪8O年代最大，为764沙的年际变化趋势和年内分布特征；刘同宦等分析亿m，比多年平均值偏大16．1％，1990～2002年多年了三峡水库进出库水沙序列的变化特性，并利用小波平均径流量为544亿m，比多年平均值减小114亿分析方法分析了年径流量序列的多时间尺度特征；m，减幅l7．3％；输沙量以20世纪60年代最大，为张强等研究了长江流域水沙变化的周期特征及其影响1．82亿t，比多年平均值偏大82％。三峡水库蓄水运原因。本文在前人研究的基础上，利用最新的水沙用后，北碚站多年平均径流量和输沙量各自为665亿资料，运用Mann—Kendall方法

4、及小波分析方法系统m和0．32亿t，与2002年前相比，年径流量小幅增地分析了三峡水库进出库水沙的变化特征，以期揭示加，输沙量偏小72．2％。其水沙变化的内在机理。表1三峡入库各站径流量、输沙量统计特征值1水沙时空变化朱沱站北碚站武隆站三峡水库总入库统计年份径流量／输沙量／径流量／t~1／径流量／输沙量／径流量／tI~tl／1．1三峡水库入库水沙及其年际变化过程亿m。亿t亿m亿t亿m亿t亿m亿t本研究以长江干流朱沱站、嘉陵江北碚站、乌江武隆站水沙量之和代表三峡水库入库水沙，各水文控制站不同年代水沙统计特征值如表1所示。从表1可以看出，朱沱站多年平均径流量以20世纪60年代最大，达2808

5、亿m，比多年平均值偏大6．7％，2000年后比多年平均值减小77亿m，减幅3％；多年平均输沙量以20世纪60，80年代较大，分别为3．25亿t和3．29亿t，分别比多年平均值偏大武隆站年径流量围绕平均值上下波动，20世纪8017．2％和18．8％。三峡水库蓄水运用后(2003—2013年代后输沙量减小，2000年后输沙量减小显著，2000收稿日期：2015—01—13基金项目：十二五支撑项目(2012BABO4B02—2)；国家国际科技合作专项资助(2014DFG72010)作者简介：李海宁，女，硕士研究生，主要从事泥沙分析研究工作。E—mail：001lhn@163．coml4人民长江

6、一2013年多年平均输沙量为0．06亿t，仅为多年平均三峡水库总入库的70．0％，17．3％和12．7％；输沙量值的21％。三峡水库蓄水运用后，武隆站多年平均径分别占三峡水库总入库的69．5％，25．0％和5．5％。流量和输沙量分别为414亿m和0．05亿t，与2002可见，长江干流来水来沙占三峡水库入库水沙最多，嘉年前相比，分别偏小16．7％和81．5％。陵江流域来沙量占三峡水库入库泥沙较多。2003～2013年，三峡水库入库年均径流量为35822水沙变化趋势性分析亿m，比多年平均值减小191亿m，减幅5％，比1956—2002年多年平均值减小236亿m，减幅6．2％；2003利用Ma

7、nn—Kendall检验对4个站近60a水沙实～2013年多年平均输沙量为1．96亿t，比多年平均输测序列进行趋势及突变点分析，其方法理论参见文献沙量减小2．04亿t，减幅51％，比2002年以前多年平[4]。由图1可知，朱沱站年径流量总体没有显著变均值减小2．52亿t，减幅56．25％。化趋势，20世纪60年代和2006年以后年径流量变化1．2三峡水库出库水沙及其年际变化过程相对明显，分别呈增加和减小趋势；北碚站年径流量从本研究以