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2 0 0 0 年长江泥沙公报水利部长江水利委员会一、概述长江是中国第一大河,干流流经青海、西藏、云南、四川、重庆、湖北、湖南、江 西、安徽、江苏、上海等11省、市、自治区。流域面积180余万平方公里,约占全国陆地 总面积的19%。干流全长6300余公里,河源至宜昌(4504公里)通称上游,宜昌至湖口(955 公里)为中游,湖口至大通(338公里)为下游,大通以下为河口段(600公里)。下游大 通站1950年至2000年的平均年径流量9051亿立方米,占全国的34%。长江泥沙运动的主要特点有:1、含沙量不高,但因水量丰沛,其输沙量大。例如:宜昌站1950-2000年平均含沙量约 1.14千克/立方米,相应的年均输沙量达5.01亿吨。输沙量的90%集中于汛期。2、沙量主要来源于上游,由长江干流年均输沙量沿程变化图显示(图2),宜昌水文站输 沙量最大。由于沿程部分泥沙淤积于湖泊与河流之中,其下游沙市、监利、螺山、汉口、 大通站等水文站均小于宜昌水文站输沙量。至河口距高瓮域)图2长江干流年均输沙量沿程变化3、长江中下游河段为冲积性河流。从总体上说,河势相对稳定,冲淤大致平衡。但部分河 段的冲淤变化较大,特别是宜昌一一城陵矶一一武汉河段。该河段泄洪能力较低,大洪水 水位高于两岸地面较多,是防洪的关键河段。4、长江中游与洞庭湖、鄱阳湖等湖泊相沟通。江湖之间的分流分沙及河床演变呈现比较复 杂的相互影响和关联。5、长江流域已修建大量水库,但几乎全在支流上。长江干流至今仅建成一座低坝一一闸坝 式的葛洲坝工程。为稳定河势与维护航道,沿河修建了一些河道整治工程。如裁弯与边岸 控制工程。这些工程对长江的径流过程的影响不大,长江的水、沙过程基本上仍保持其自 然特性。长江的泥沙测验始于1923年。现在全流域共有329个水文站开展泥沙测验工作。悬移 质泥沙采集一般采用横式采样器,缆道站则采用积时式采样器。颗粒分析采用粒径计与移 液管相结合的方法。在上游及其支流曾进行大量推移质采样器试验与研制工作。长程河道 断面的实测一般每5年安排1次,宜昌至江阴设置测量断面1392个。二、径流量与沙量(一)径流量与沙量的历年变化干流选取屏山、宜昌、汉口和大通四个水文站为代表站(图1),各站实测径流量与输 沙量统计值见表1,水沙量的历年变化见图3、图4、图5、图6。表1 长江干流四姑卖测水沙统计值an.水文控制始培屏山宜昌设口大通览制流域面积平方会野4 8509910055011880361705383密年平均役流量【亿立方米)142682711290511956-2000)19S0-20D0)WM-20D0)1950-2000)最大年径碗量虻立方米)19715751980S136001998)I95d)1954)山知危小平径流射亿立方米)106J3J73567067601职)1部1972)1湖多等平均输沙最吨)2.5505.010站即土 33。19S6-200D)1350-2000)1-2000)1950-2000)最大年蠕莎暗(忆吨)VQKJ705.7906,78019知1954)19也)19M)最小年赖秒角(M)1.2602.1002 3302.3901975)L994)199时199多年平均含好千克/立方米)L7&1-140.575瞻舶19562000)1950-2000)1-2000)1950-2000)般大年均含钞宣千克/立方米)2E9L650.7720.6971997)1951)19661963)最小年均含物鼠干克/立井米)1.060.610。点由。湘1卯5)的此)19X)1蝴)妾平平均中值粒径卷米)0.0310.0220.0171975-2000)1959-2000)1?37-2000)1976-2000)最大年均中值粒徉(是米)0.063O.OSO0.039。.加W1?7S)1961)I960)1983)最小年均中值粗径(染米)0.0130M0.0070.00?1988)1994)11993)注:恭号内数字为实避年粉表1长江干流四站实测水沙统计值图4长江宜昌水文站历年径流量与输沙量变化图5长江汉口水文站历年径流量与输沙量变化图6长江大通水文站历年径流量与输沙量变化这些资料表明,各站径流量与沙量的变化大体上是对应的,但沙量变幅大于水量,特 别是上游的屏山和宜昌。从80年代至2000年屏山沙量略呈增加趋势,汉口与大通的沙量则 略呈减少的趋势。支流中以汉江、嘉陵江与乌江的输沙量较大。其实测统计值见表2,历年变化见图7、 图8、图9。表2 长江部分支流实测水沙统计值莫流矗暖江岛江没江泳宾魅制,名北磕fit阪税削液械面积【平方公黑)WEE83Q35多年平朝流骨(犯立方米,665.4何.3佃-0(1956-2000)(1956-2000)f1550-2000)最大年径流堂【亿立肯米,10701047(明引(1977)(W最小年卷施食亿立方米)308. L318-720?. 1网)19狗n湖)第年平地输沙壹(U01Q.5河门95&网帅)(Wl-12 7J-2DW)最大年输故堂【亿吨3-56。O.6W2.630(11)顷)n酒)量小年输秒堂【亿吨)0.06OTOrO7510.0072(L997)”皿)m犯)密年平均含萱(千克/立方米)L.80冬淘1.03I(1956-2000)(1956-2D00)(1951-72 74-2000)最大年均含雄黄(干克/立方米)3.?50.933果(L966)(1971)n蜓)1最小年均含沙竟(千克/立方米)0-1930.1900.0351(1997)由叫n湖)II第年平均中国秋在1夜米O.Q27OO.Q57D H(1961-66 8-82 明 7000)泌“TO网最大年地中傲裁准【蜜米)0,0580 L19M(1961)(1995)1量小年均中值牲梃毫米)政场 n(im)再 招号内数宇为实拂年场表2长江部分支流实测水沙统计值图7嘉陵江北碚水文站历年径流量与输沙量变化图8乌江武隆水文站历年径流量与输沙量变化图9汉江皇庄水文站历年径流量与输沙量变化(二)2000年的水沙特征值干流各站实测值见表3,与多年平均值的对比见图10、图11。表32000年长江干流四站实测水沙值图10长江干流主要水文控制站2000年及多年平均径流量图11长江干流主要水文控制站2000年及多年平均输沙量2000年各站径流量均较多年平均值略大,但输沙量仅屏山站略大,宜昌、汉口、大通沙 量均小于多年平均值。支流各站实测值见表4,与多年平均值的对比见图12、图13。表42000年长江部分支流主要水文控制站实测水沙值35002000年矜流蜜零年平均转流量 OHOO 呻眦 g 孙(JOC3 ,一 .1- 1呈庄 城瞳矶篇池康而芯管 弥陀寺 卷道观 新江口 武降 北话S场图12长江支流主要水文控制站2000年及多年平均径流量图13长江支流主要水文控制站2000年及多年平均输沙量三、重点河段的冲淤变化(一)荆江河段荆江河段上起枝城,下至城陵矶,全长347公里,穿行于江汉平原与洞庭湖平原之间 (图14)。荆江左岸有沮漳河入汇,右岸有松滋口、太平口、藕池口、调弦口(调弦口于 1959年封堵)分泄江水入洞庭湖,洞庭湖又于城陵矶入汇长江。依据河型的不同,荆江以 藕池口为界,可分为上荆江(长172公里)与下荆江(长175公里)。上荆江河弯平顺、稳 定,弯道处多有江心洲,主要江心洲有12个,两岸边滩较少,形态窄长。下荆江河道蜿蜒 曲折,单股少汊,主要江心洲有4个,两岸边滩较少,形态宽短,大的弯曲段原有12个, 裁弯后为10个。1、荆江河道泥沙冲淤量据河道地形图计算,荆江河段平滩河槽1966年至1998年共冲刷39169万立方米,其中 四分之三的冲刷量发生在上荆江(图15)。与此相应,洞庭湖分流分沙量不断下降。2000-WQ06D0D-9D0D-12000-15D0D-1S0QQII植过河甄井币间通也穴河 审首对段 面丽图151966年至1996年荆江河段泥沙沙冲淤量2、横断面变化5 蛊*一居上荆江横断面多呈“W”型,变化较小,有冲有淤,基本上为周期性变化。下荆江横断 面多为不对称的偏“V”型,横向变型的基本型式是凹岸崩坍、凸岸淤积,横断面形状基本 未变,向横向位移。当河弯剧变时(切滩、撇弯),横断面可发生滩槽互易。上、下荆江过 渡段的横断面一般近似“U”型。图16、图17是上、下荆江典型横断面的变化情况。图16上荆江典型横断面(关洲)冲淤变化(距葛洲坝74.8公里)图17下荆江典型横断面(沙滩子)冲淤变化(距葛洲坝263.5公里)3、纵断面变化与河道横向宽窄、弯道曲率的变化,以及分汊、分流等因素相对应,河道深泓线呈起 伏变化(图18)。比较1975年、1980年、1996年、1998年的深泓高程,沿程有升有降, 河床冲淤相间,河床最深点高程约为负25米。图18荆江河段深泓变化(二)城陵矶至武汉河段该河段全长248公里,两岸湖泊和河网交织,汉口有中游最大支流汉江汇入。河段内 有中下游曲折率最大的洲弯道,狭颈宽度与弯道长度之比为1 :12。河型属宽窄相间的藕节 状分汊型,大的江心洲有13个。河道窄道一般有节点控制,节点是本河段的一种典型河谷 地貌,是由滨临江边的山丘和基岩出露的阶地所构成。两岸共有21个节点,左岸10个右岸 11个,节点间纵向直线间距540公里不等。1、河段泥沙冲淤量历年来该河段冲淤相间,总的趋势是淤积。据河道地形图计算,1966年至1998年其平 滩河槽共淤积25450万立方米,其中1996年以前淤积35410万立方米,1996年至1998年 冲刷9960万立方米。1996年以前的淤积量如图19。大部分淤积发生在其上游段。D D 0 口 口 Q-1WJ0fjmf.flEHAntN责慎寸也:帔赏也:押刷图191966至1996年城陵矶至武汉河段泥沙冲淤量2、横断面变化多分汊河段断面冲淤变化较大,单一分汊河段断面河段变化次之,弯曲性河段和顺直 单一性河段的断面冲淤变化较小,低山丘陵河段断面冲淤变化最小。历年冲淤幅度最大者 可达5-10米。图20、图21为典型断面的冲淤变化。图20螺山断面冲淤变化图21纱帽山断面冲淤变化(距汉口 33.7公里)3、纵断面变化其深泓线纵断面呈起伏变化(图22)。比较1966、1996、1998年的深泓线高程,总体 上有升有降。图22城陵矶至武汉河段河床深泓线纵断面变化四、重要水库、湖泊的淤积(一)长江上游地区水库淤积调查至80年代末,长江上游地区共建水库11931座,总库容约205亿立方米。其中大型水 库13座,总库容97.5亿立方米。据截止1992年的调查资料,上游地区水库年淤积量约为 1.4亿立方米,年淤积率约0.68%,其中,大型水库年淤积率为0.65%,中型0.39%,小型 0.9%。(二)丹江口水库丹江口水利枢纽位于汉江中游、丹江入汇口下游0.8公里。总库容174.5亿立方米,死 库容76.5亿立方米,水库面积745平方公里。工程于1959年10月截流,1968年开始蓄水 发电。1、入库水沙量坝址1954-1991年年平均径流量393.8亿立方米。入库沙量80%来自汉江,汉江入库站 1960年至1989年年均输沙量4700万吨。由于上游建库,特别是1989年安康电站建成运 用,汉江入丹江水库沙量大减,1990年至1999年平均年输沙量仅为920万吨。2、水库淤积量库区曾进行66次断面与地形测量。最近一次是1994年。由此得出自1960年至1994年 水库共淤积泥沙14.1亿立方米,淤积主要发生在1968年至1986年(图23)。淤积物大部 分分布在死库容。时段r年)图23丹江口水库各时段泥沙淤积量3、淤积横断面汉江库区的淤积以洲滩淤积为主,横面形状呈U”型见图24、图25。图24汉库26号断面冲淤变化(距坝址91.13公里)图25汉库48号断面冲淤变化(距坝址147.17公里)(三)洞庭湖洞庭湖为我国第二大淡水湖,流域面积26.2万平方公里。洞庭湖区水系复杂,河网密 布,它既有湘江、资水、沅江、澧水等支流入汇,又通过松滋、太平、藕池三口(1959年 调弦口封堵以前为四口)接纳长江分泄的水沙。这些来水来沙及区间来水通过洞庭湖调蓄 后,由城陵矶注入长江(图26)。图26洞庭湖平面示意图由于种种原因,近年来洞庭湖区的防洪形势比较紧张。1、洞庭湖湖泊面积与容积的变化据资料记载,1852年洞庭湖天然湖面近6000平方公里。由于泥沙淤积和人类活动影 响,至1949年湖面缩小为4350平方公里,容积293亿立方米(按城陵矶水位33.5米计, 下同)。此后30年间,由于大规模开发和垦殖等原因,湖面与容积迅速缩小。自80年代之 后,情况得到控制。至1995年,实测湖面为2623平方公里,容积167亿方米。容积与面积 变化见图27。目前洞庭湖实际包括西洞庭湖、南洞庭湖和东洞庭湖三大湖泊及穿插于其间 的密集的河网。图27洞庭湖湖泊面积与容积变化2、入湖泥沙淤积量据水文资料统计,洞庭湖多年平均(1956至1995年)入湖年输沙量为1.67亿吨,其 中1.32亿吨来自长江的入流,0.3亿吨来自湘、资、沅、澧四水。由城陵矶注入到长江的 年均沙量为0.43亿吨。由此所得洞庭湖年均泥沙淤积量约1.24亿吨。(四)鄱阳湖鄱阳湖是我国最大的淡水湖,它承纳赣江、抚河、饶河、信江和修水等五河的来水, 经湖泊调蓄后,由湖口注入长江,是一个吞吐型、季节性的湖泊一低水为河道型,中高水 呈湖泊型。1、鄱阳湖湖泊面积与容积的变化图28为1953年至1976年湖泊面积和容积变化图,(图中面积和容积是按湖区平均水 位吴淞高程22米计算),面积缩减25%,容积缩减19%,主要是围湖垦殖所致。1976年之 后变化较小。一后白.-专垣V1硕1WI0酬3 *1折年图28鄱阳湖湖泊面积与容积变化2、泥沙淤积量泥沙主要来自五河,小部分来自长江倒灌。1976年至1987年入湖沙量1.90亿吨,出 湖1.12亿吨,淤积在湖内约0.78亿吨。年均淤积709万吨,淤积比较轻微。五、重大泥沙事件(一)下荆江的裁弯与撇弯近50年来下荆江共进行两次人工裁弯、发生一次自然裁弯与一次撇弯。1、中洲子人工裁弯中洲子河弯位于藕池口下游约81公里。裁弯前河段长37公里,弯颈最小宽度3.5公里。1966年一1967 年5月实施人工裁弯(图29)。图29中洲子裁弯工程平面图2、上车弯人工裁弯上车弯下距洞庭湖出口约50公里。裁弯前河段长35.8公里,弯颈最窄处宽1.85公里。1968年12月-1971 年1月实施人工裁弯(图30)。图30上车湾裁弯工程平面图3、沙滩子自然裁弯沙滩子河弯位于藕池口下游37公里。1970年汛后弯颈最窄处仅1.5公里宽。狭颈于1972年7月19日被 水冲开,发生自然裁弯(图31)图31沙滩子自然裁弯后河势变化裁弯缩短了河长,加大了水面坡降。据观测,其对长江干流河道的影响向上下游延伸,持续约20年。4、石首撇弯1975年以后主流贴靠左岸,向家洲洲头崩塌后退,1987年后崩塌加速。1993年11月狭颈宽度仅25米, 1994年6月11日向家洲崩穿过流,发生撇弯(图32)。图32石首弯道撇弯前后河势变化(二)新滩滑坡1985年6月12日湖北省秭归县长江北岸新滩发生大规模滑坡。滑坡长约2000米,宽约800米。总滑坡 体积3000万方立米,其中滑入长江240万立方米。使该段河床最低点高程由22.5米上升至37.5米。(三)长江崩岸据80年代资料统计,长江中下游从枝城至江阴鹅鼻咀主要崩岸总长为722公里,其中左岸崩岸长度约为 428公里,占河长29%。右岸崩岸长度约为294公里,占河长19%左右。近年来随着护岸工程的加固,加强了 对易发生崩岸河段河道演变的控制。(四)葛洲坝工程葛洲坝工程目前是长江干流上建成的唯一水坝工程。1970年12月开工建设,1981年6月开始蓄水运用, 1988年全部竣工。该工程为闸坝式径流发电与航运工程。总库容15.8亿立方米,水库长210公里。1985年在 总体上基本达到悬移质泥沙淤积动态平衡,各库段达到平衡的时间有所不同,近坝段和淤积较大的开阔库段 最后于是1991年才基本于平衡。葛洲坝船闸引航道采用“静水行船、动水冲沙”,并辅以少量的机械清淤,保 证了通航顺畅。水电站前流态良好,机组叶片泥沙磨损轻微。(五)“长治”工程自1988年开始,国家启动了长江上游水土流失重点防治工程,简称“长治”工程。截止 2000年累计治理面积6.3万km2。长治工程使当地植被覆盖度明显提高,生态环境有效改 善,水土流失减轻,拦沙蓄水能力有所提高。
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