三峡建坝后长江宜昌—汉口河段水沙与河床的应变
2016-11-11袁文昊李茂田陈中原尹道卫韦桃源
袁文昊, 李茂田, 陈中原, 尹道卫, 韦桃源
(华东师范大学地球科学学部,上海 200062)
三峡建坝后长江宜昌—汉口河段水沙与河床的应变
袁文昊, 李茂田, 陈中原, 尹道卫, 韦桃源
(华东师范大学地球科学学部,上海200062)
通过三峡建坝前后1950—2013年的水文、泥沙与2003年和2011年的实测河床底形资料对比,试图讨论长江中游宜昌—汉口河段水沙及河床地形等应变量对三峡建坝的响应,为人们理解河流水沙及河床冲淤对超大型水库应变的幅度提供具体案例.三峡建坝后,宜昌站和汉口站年均流量由建坝前的13 850 m3/s和22 650 m3/s(1950—2002)减少到建坝后的12 450 m3/s和21 000 m3/s(2003—2013),分别减少10.1%和7.2%;年均输沙量由5.56亿t和4.02亿t(1950—2002)锐减至0.6亿t和1.5亿t(2003—2013),分别减少89.5%和62.2%;年均悬沙中值粒径则由35mm(1950—2002)和25mm(1955—1975)减少至4mm和15mm(2003—2010).同时,水流挟沙不饱和能力的增加,引起了河床的沿程冲刷及泥沙粗化,宜枝河段、荆江河段和城汉河段深泓处分别平均冲刷了3.7 m、1.5 m和0.4 m,在主槽刷深的同时,河道浅滩有不同程度的萎缩.三峡建坝已导致中游水沙及冲淤条件发生了巨大改变.
三峡建坝;长江中游;应变;水沙过程;动力地貌
0 引 言
河流过程是一个水流、泥沙和河床地貌三者之间相互作用、互为因果的系统过程,水流和泥沙共同塑造河床地貌,河床地貌又反过来约束水流和泥沙运动[1-4].人类为利用河流资源,自古以来就在河流上建坝进行拦、调、蓄、排水[4-5].截止2010年,全世界高度超过15 m的“大坝”有50 000座[6].大坝在带来航运、发电、防洪等社会经济效益的同时,也改变着流域水文、泥沙的自然过程,导……