金沙江下游水沙变异及其宏观效应研究.pdf

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1、泥沙研究2016年10月JournalofSedimentResearch第5期文章编号：0468-155X(2016)05-0020-08金沙江下游水沙变异及其宏观效应研究朱玲玲，陈翠华，张继顺(1．长江水利委员会水文局，湖北武汉430010；2．三峡水利枢纽梯级调度通信中心，四川成都610042)摘要：金沙江下游分布有在建和已建四大梯级水库，其人、出库水沙特征不仅会影响梯级水库自身的运行，也会极大程度地改变下游三峡水库入库水沙条件。以金沙江下游干支流主要控制站水文、泥沙资料分析为基础，揭示了金沙江下游水沙变化

2、特征及其影响。研究结果表明，金沙江下游水沙异源，中游及干流梯级相继建成运用后，下游沙量大幅度减少，对梯级水库库区及坝下游泥沙冲淤、三峡入库沙量影响显著。关键词：金沙江下游；水沙条件；梯级水库；水土保持中图分类号：TV147．5文献标识码：ADOI：10．16239／j．cnki．0468—155x．2016．05．004近年来，受气候、流域下垫面条件变化，以及金沙江中下游梯级水电站陆续建成运行等影响，金沙江下游水沙输移出现了一些新变化。特别是2012年10月10日向家坝水电站开始蓄水，溪洛渡水电站2013年5月初

3、期蓄水后，其拦沙作用使得出库沙量大幅度减少，直接影响下游三峡水库入库沙量。已有对金沙江沙量变化主要影响因素的分析认为，上游建库无疑是控制性因素之一，且这种作用存在自上而下的累积效应。金沙江中游梯级水库相继建成后，下游梯级电站入库沙量与工程可研阶段设计值不可同日而语。人口控制站攀枝花站2011—2014年输沙量均值为1130万t，与1966—2010年均值相比偏少72．3％。向家坝水库可研阶段设计多年平均输沙量为2．47亿t，2012年汛后水库蓄水，出库年输沙量锐减，2013年、2014年出库输沙量分别仅为203万

4、t、221万t，至2014年，溪洛渡、向家坝水库联合运用后，两库总排沙比仅为3．2％。金沙江下游过去是三峡水库沙量的主要来源之一¨，梯级蓄水运行使得2013年、2014年三峡入库干流控制站朱沱站年输沙量较多年均值分别减少75．1％、87．4％，将对其库区泥沙冲淤带来的重要影响。作为河道型水库，上游来沙量是决定水库泥沙淤积总量的控制性因素，是水库运行方式优化调度的前提条件。因此，分析金沙江下游水沙特性及其变化，不仅对其梯级水库建设和运行至关重要，也关系到下游三峡水库调度方式进一步优化的可行性。基于大量的实测水文泥沙

5、资料，在掌握金沙江下游水沙基本特性的基础上，研究了水沙变化特征及主要影响因素，初步分析了水沙变化对电站建设和运行的影响，可为金沙江下游梯级电站运行及三峡水库运行方式的进一步优化提供依据，也可作为研究高强度人类活动影响下长江流域水沙通量变化的基础。1研究区域及数据源1．1研究区域金沙江干流以石鼓和攀枝花为界，分为上、中、下游。其中：巴塘河口以下进入横断山纵谷区，南流收稿日期：2016一Ol—l2基金项目：国家重点研发计划项目(2016YFC0402301)；水沙科学与水利水电工程清华大学国家重点实验室项目(2013

6、一ky一1))作者简介：朱玲玲(1984一)，女，江西鄱阳人，高级工程师，博士，主要从事泥沙输移及河床演变方面研究。E-mail：ZhulllO12@foxmail．corn20至石鼓，为上游；石鼓至攀枝花为中游；从四JlI省攀枝花至宜宾市岷江口为下游，区间流域面积21．4万km，干流河长约768km，河道平均比降0．93％o。右岸汇人金沙江最后一条支流横江，再流经28．5km到达宜宾市。金沙江下游有乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝四座已建和在建水电站。梯级水电站的设计总装机容量约4000万kw相当于两座三峡电站，

7、年均总发电量1850多亿kw·h，水库总库容约410多亿m，其中总调节库容204亿m。金沙江下游干支流控制站和梯级电站分布如图1所示。雅砻江黪鱼河黑水河西宁河中都河卜一-桐子林r．一会东}．一宁南欧家利·叫lH龙山村illll三堆子{}i⋯_『与丁』*攀枝花龙街l乌东德i华掸六城；溪洛渡屏山同冢坝l(782km)}(35km)j(423km)(636kin)i(8km)(2Skin)(2kin)l龙J川穗江小黄瓜普毒渡河足格美姑河美姑横江横汪说明；攀枝花、三堆子、华弹标注为距禽宾距离：乌东德、六城、溪洛渡、屏山、

8、向家坝标注为距最近梯级屯站的距离“△”代表水位站，“▲”代表水文站图1金沙江下游干支流控制站和梯级电站分布Fig．1SketchmapofhydrologicstationsonthelowerJinshaRiverandmaintributaries1．2数据源金沙江下游干流及本文收集到的主要支流控制站信息及资料情况见表1，其中干流主要控制站资料基本来源于长江水利委员会