三峽水庫下游河道水沙輸移特性研究

沈 磊，姚仕明，盧金友

三峽水庫下游河道水沙輸移特性研究

沈 磊，姚仕明，盧金友

（長(zhǎng)江科學(xué)院水利部江湖治理與防洪重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430010）

三峽水庫蓄水運(yùn)用改變了下泄的水沙條件，引起壩下游水沙過程及輸移特性的變化。采用以旬為單位的統(tǒng)計(jì)時(shí)段，分析比較了三峽水庫蓄水前后旬平均流量、輸沙量及含沙量的變化。蓄水前后壩下游各站洪水、中水、枯水3個(gè)流量區(qū)間的出現(xiàn)頻率變化分析表明，建庫后距壩距離愈遠(yuǎn)其洪水流量區(qū)間出現(xiàn)頻率的減小愈顯著。統(tǒng)計(jì)分析了不同流量級(jí)下含沙量的沿程恢復(fù)程度，發(fā)現(xiàn)高、低水流量級(jí)下其沿程恢復(fù)程度較中水流量級(jí)高。分析了各站懸移質(zhì)中值粒徑和床沙級(jí)配的變化，發(fā)現(xiàn)床面粗化主要位于距壩較近的荊江河段，由于粗細(xì)粒徑的交換作用，懸移質(zhì)中值粒徑在下荊江顯著變粗。

三峽水庫；流量；懸移質(zhì)；含沙量；粒徑變化

1 概 述

三峽水庫蓄水運(yùn)用后，上游來沙大部分淤積在庫內(nèi)，僅有小部分細(xì)顆粒泥沙能夠隨水流下泄。對(duì)于下游河道來說，其下泄的水流處于嚴(yán)重不飽和狀態(tài)，水流為了恢復(fù)其飽和挾沙水流的狀態(tài)，會(huì)使壩下游河道發(fā)生沿程沖刷，沖起的泥沙部分補(bǔ)給給懸移質(zhì)，部分參與床面交換，因此將會(huì)引起下游長(zhǎng)距離、長(zhǎng)歷時(shí)的河床沖淤調(diào)整，導(dǎo)致河勢(shì)變化。河床持續(xù)沖刷會(huì)對(duì)堤岸穩(wěn)定構(gòu)成威脅，同時(shí)還會(huì)對(duì)防洪、航道、水土資源利用以及經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來影響。因此，開展三峽水庫下游河道水沙輸移特性研究是十分必要的。

圍繞三峽工程壩下游泥沙問題，過去開展了大量的研究工作，取得了豐富的研究成果。總體認(rèn)為：三峽工程攔沙作用明顯，運(yùn)用前10年攔沙率高達(dá)70%，隨著水庫運(yùn)用時(shí)間的增加，壩下游河道將經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)期的沖刷－平衡－回淤過程。然而，以往研究主要是基于假定的水沙與邊界條件下的研究成果，只能反映特定條件下壩下游河道沖淤演變情況。三峽工程已于2003年6月蓄水運(yùn)用，壩下游已積累了一定的原型觀測(cè)資料，可用于分析揭示壩下游河道水沙輸移的變化特性。熊明等［1］對(duì)三峽工程蓄水后2003－2006年的原型觀測(cè)資料分析后得出：下游干流年輸沙量減小明顯，與多年平均相比，分別偏少86%，67%，62%，干流徑流量偏少約10%；河道沖刷主要以基本河槽沖刷為主，且主要集中在宜昌至城陵磯段。盧金友［2］在分析初步設(shè)計(jì)階段水庫調(diào)度運(yùn)用方案的出庫月徑流量后指出：汛期6－9月份流量與建庫前相比基本不變，僅洪峰流量有所削減；10月份水庫蓄水，出庫流量陡減，較建庫前同期多年平均值減小42．7%。欒震宇［3］在分析了壩下游Z-Q關(guān)系后指出：沙市、監(jiān)利、漢口Z-Q關(guān)系存在一定程度的變化，宜昌、大通等站變化不明顯；荊江三口分流量呈明顯減小的趨勢(shì)，河道也在逐步萎縮。董耀華［4］采用頻率統(tǒng)計(jì)等多種方法對(duì)長(zhǎng)江干流水沙特性的變化趨勢(shì)做了初步分析后指出，在三峽工程135 m水位運(yùn)用期間，壩下游河道水沙變化受上游來水來沙變化的影響大于三峽工程的調(diào)水調(diào)沙作用。胡向陽［5，6］結(jié)合計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)資料分析三峽工程蓄水后長(zhǎng)江中下游來水來沙變化時(shí)指出，三峽工程蓄水后長(zhǎng)江中下游年來水量變化不大，但年內(nèi)分布有所改變，中枯水期延長(zhǎng)，最小流量增加。其中蓄水期（10月）下泄流量減少，平均減少8 200 m3／s；預(yù)泄期（5月至6月上旬）下泄流量增加，平均增加3 700 m3／s。長(zhǎng)江中游含沙量沿程恢復(fù)距離較長(zhǎng)，但懸移質(zhì)中的床沙質(zhì)部分泥沙恢復(fù)距離相對(duì)較短。

上述研究多采用以年或者月為單位的統(tǒng)計(jì)方法，可以在一定程度上反映建庫后水沙輸移特性的變化，但反映得不夠深入。本文采用以旬為單位的統(tǒng)計(jì)方法，更深入地分析了三峽水庫運(yùn)用前后下游河道水沙輸移特性變化。

2 三峽水庫蓄水運(yùn)用前后下游河道流量過程變化

2．1 旬平均流量變化

三峽水庫蓄水后，2003－2008年壩下游宜昌、監(jiān)利、螺山、漢口、大通多年平均徑流量較蓄水前分別偏枯9%，－1%，9%，6%，10%。為了更好地分析年內(nèi)流量過程的變化，文中以旬為單位分析壩下游主要水文站的旬平均流量過程變化（圖1），采用1999－2008年蓄水前后各5年的數(shù)據(jù)，去除了1998年特大水文年及2006年特枯水文年。由圖1（a），寸灘站建庫前后的流量過程變化可以看出，建庫后寸灘站汛期漲水滯后，從6月開始的汛期推遲10～20 d，較蓄水前汛期流量有所偏小，洪水持續(xù)時(shí)間縮短，其枯水期流量過程基本未變。宜昌站距離三峽大壩較近，直接受出庫水流的影響，蓄水以來，宜昌站的流量過程線與寸灘站相比明顯趨平，特別是汛期的流量過程變化較平緩，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。9月底以后，寸灘站流量過程與建庫前變化不大，但是宜昌站流量過程卻較建庫前持續(xù)偏少，偏少情況一直持續(xù)到11月底，主要是由于三峽水庫汛后蓄水所帶來影響。宜昌站在5月份的流量過程較建庫前有所增加，主要是水庫汛前增泄所帶來的影響。宜昌站至監(jiān)利站之間存在三口分流及荊江槽蓄的影響，因此監(jiān)利站的流量過程線較宜昌站的流量過程線更為平緩，5月份的三峽汛前增泄造成的流量增加已被坦化，10月份的三峽蓄水造成的流量減少也沒有宜昌站那么顯著。螺山站的流量是由荊江出流和洞庭湖出流匯合而成，與寸灘、宜昌、監(jiān)利等站不同的是，2－3月份螺山站建庫后的流量過程較建庫前偏多，4－5月份卻又偏少。在10－11月份由水庫汛后蓄水導(dǎo)致的流量減小過程又重新出現(xiàn)，而監(jiān)利站這一減少并不明顯，可以認(rèn)為是三口分流及洞庭湖的影響，但具體影響的程度和方式如何還有待進(jìn)一步研究。圖1（b）顯示漢口、大通站其流量過程與螺山站基本一致，同是表現(xiàn)為蓄水后2－3月份水量偏多，4－5月份水量偏少，汛期漲水滯后，洪峰偏緩，10－11月份有一個(gè)明顯的三峽汛后蓄水帶來的水量減少過程。只是蓄水后大通站流量過程較螺山和漢口的流量過程變化更為平緩，流量也更大。

2．2 洪、中、枯3個(gè)流量級(jí)的變化

圖1 蓄水前后旬平均流量比較Fig．1 Ten-day average flow before and after the impoundment

由圖1可以看出，建庫后汛期流量普遍減小，為了更好的量化分析洪水、中水、枯水的變化，將每個(gè)站劃分為3個(gè)流量區(qū)間，確保建庫前各站流量處于這3個(gè)區(qū)間的概率是一致的，即洪水、中水、枯水的出現(xiàn)概率分別為10%，40%，50%。統(tǒng)計(jì)蓄水后這3個(gè)流量區(qū)間的出現(xiàn)概率就可看出洪水、中水、枯水這3個(gè)部分的變化。表1為各站不同流量區(qū)間建庫前后出現(xiàn)概率的對(duì)比，可以看到各站洪水出現(xiàn)概率在建庫后均有所減少，宜昌、監(jiān)利站從建庫前10%的概率減小到7%～8%，螺山、漢口站減小到5%～6%，大通站減小最多，減小到2%。而各站中水出現(xiàn)概率并無太大變化，建庫后除大通站增加到44%以外，其它各站維持在40%～41%。各站的枯水出現(xiàn)概率均有所增加，從建庫前的50%增加到51%～55%之間。上述分析可看出，建庫后，各站流量減少主要是洪水流量區(qū)間概率的減少，枯水卻相應(yīng)增加，中水變化不大。從沿程來看，距離壩址愈遠(yuǎn)洪水流量區(qū)間的減少愈顯著，中水和枯水出現(xiàn)的概率增加亦愈顯著。實(shí)測(cè)資料分析表明，三峽水庫下游河道洪水期間的輸沙能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于枯水的輸沙能力，蓄水后洪水流量區(qū)間出現(xiàn)概率的減少也會(huì)在相當(dāng)程度上影響年輸沙量的減少，這應(yīng)該是除三峽水庫攔沙作用及上游來沙量偏少帶來的壩下游各站輸沙量減少之外的另一個(gè)重要原因。

表1 蓄水前后長(zhǎng)江中下游主要水文站洪、中、枯3個(gè)流量區(qū)間出現(xiàn)概率的變化Table 1 Occurrence probability of high，medium and low flow intervals before and after the im poundment atm ain stations in them idd le and lower Yangtze river

3 三峽水庫蓄水以來輸沙過程變化

3．1 輸沙量變化

三峽水庫蓄水運(yùn)用以來，下游各站年均輸沙量大幅減少，主要是由于三峽水庫顯著的攔沙作用，但是入庫沙量的減少也是原因之一。文獻(xiàn)［7］在分析了三峽水庫蓄水后上游來沙情況后得出：入庫輸沙量與多年平均值相比偏小約56%，且為趨勢(shì)性減小，并認(rèn)為這主要是上游嘉陵江等支流水電工程攔沙的作用，同時(shí)還與降雨偏少及挖沙有關(guān)。比較蓄水前后的壩下游各主要站年均輸沙量可以得知，宜昌、枝城、沙市、監(jiān)利、螺山、漢口、大通各站依次與蓄水前比較減少了84%，80%，68%，66%，64%，58%，52%，表現(xiàn)出其輸沙量沿程得到一定程度的恢復(fù)。并且宜昌以下長(zhǎng)江干流還有洞庭湖水系、支流漢江和鄱陽湖水系等支流的入?yún)R，這些匯入的支流帶來的泥沙并未有明顯的減少，因此也相應(yīng)的減少了漢口和大通站的輸沙量降低比例［8］，這也是輸沙量沿程增加的一個(gè)重要原因。

3．1．1 旬平均輸沙量變化

同樣為了更好地分析蓄水后輸沙量的變化情況，以旬為單位，統(tǒng)計(jì)出蓄水前后旬平均輸沙量的變化。采用1999－2007年資料，并且去除了1998年特大洪水年和2006年特枯水文年后，繪制出以下的旬平均輸沙量比較圖。由圖2（a）可看出，寸灘、宜昌、監(jiān)利各站在蓄水后，其輸沙量大幅減少，并且主要以汛期減少為主，這主要是因三峽水庫的蓄水?dāng)r沙作用。蓄水前宜昌站至監(jiān)利站輸沙量是逐步減小的，但蓄水后宜昌站至監(jiān)利站的輸沙量卻是增加的，這主要是三峽下泄大量不飽和水流，經(jīng)沿程沖刷的泥沙補(bǔ)給所致。蓄水前寸灘、宜昌、監(jiān)利站的沙峰能在一個(gè)旬期間出現(xiàn)，但是在蓄水后，寸灘站出現(xiàn)的沙峰要滯后1～2旬才能在宜昌站出現(xiàn)。這也可以認(rèn)為是水庫的“緩沖”作用。圖2（b）顯示了螺山、漢口、大通站在蓄水前后輸沙量的變化，蓄水后各站均呈現(xiàn)出輸沙量減少，汛期輸沙量減少最多，并且由于泥沙的沿程補(bǔ)給恢復(fù)，減少幅度隨距離增加而降低。

圖2 蓄水前后旬平均輸沙量比較Fig．2 Average sediment discharge in ten days before and after the impoundment

3．1．2 月平均徑流量與月輸沙量關(guān)系變化

徑流量與輸沙量關(guān)系變化能夠反映河道特性的變化，這里比較宜昌、沙市、漢口、大通的月平均流量與月輸沙量的關(guān)系在蓄水前后的變化。由圖3可以看出。流量－輸沙量關(guān)系曲線的斜率在建庫后均呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，減小幅度百分?jǐn)?shù)宜昌站最大，依次為沙市站、漢口站、大通站。其原因?yàn)楹沉垦爻痰玫交謴?fù)，并且距離大壩的距離越遠(yuǎn)，恢復(fù)的程度越好。

圖3 蓄水前后月輸沙量－月徑流量關(guān)系變化Fig．3 Curves ofmonthly average sediment discharge versusmonthly runoff before and after the impoundment

圖4 蓄水前后宜昌、沙市、漢口、大通月徑流量－月輸沙量關(guān)系比較圖Fig．4 Curves ofmonthly average sediment discharge versusmonthly runoff at Yichang，Shashi，Hankou and Datong station before and after the impoundment

圖4 （a）中對(duì)蓄水前4個(gè)站的流量與輸沙量進(jìn)行了比較，宜昌站、沙市站比較接近，曲線斜率較高，漢口站、大通站比較接近，曲線斜率較小，在圖中分屬2個(gè)不同點(diǎn)群。而在蓄水后，這種情況發(fā)生了改變。由于輸沙量的減小幅度不同，宜昌、沙市的減小幅度大，漢口、大通的減小幅度小，所以原本4站分屬2個(gè)點(diǎn)群的現(xiàn)象，在蓄水后變得相對(duì)接近（圖4（b））。

3．2 含沙量變化

3．2．1 旬平均含沙量變化

由圖5（a）可以看出，寸灘、宜昌、監(jiān)利站在蓄水后共同的變化為，含沙量大幅度減少，汛期含沙量減少最多。宜昌、監(jiān)利站沙峰較寸灘站滯后，宜昌、監(jiān)利站沙峰與寸灘站相比，其沙峰受到坦化。在蓄水前，寸灘站至監(jiān)利站的含沙量都處于比較高的水平。而在蓄水后，由于上游水利工程的建設(shè)，寸灘站含沙量有一定程度的減小。在宜昌站，經(jīng)由三峽水庫的攔沙作用，含沙量減小的最多，這些嚴(yán)重不飽和水流必然會(huì)從沖刷河床補(bǔ)給泥沙，到達(dá)監(jiān)利站時(shí)，含沙量得到一定的恢復(fù)，較宜昌站有一定的提高，并且這時(shí)含沙量達(dá)到壩下游干流河道各站的最高水平。

圖5 蓄水前后旬平均含沙量變化Fig．5 Variation of ten-day average sediment concentration before and after the impoundment

圖5 （b）反映的是螺山、漢口、大通的含沙量變化情況。由于洞庭湖的匯入以及洞庭湖以下河段特性，從這里開始，長(zhǎng)江進(jìn)入低含沙量的階段。螺山、漢口、大通依然表現(xiàn)出含沙量大幅減少，沙峰滯后等情況。與螺山站上游各站的表現(xiàn)所不同的是，蓄水后，在上游被坦化的沙峰重新出現(xiàn)，螺山站到大通站的含沙量基本沒有變化，各站含沙量過程線幾乎一致。

3．2．2 不同流量級(jí)下含沙量恢復(fù)程度

宜昌以下的各站含沙量與流量存在一定關(guān)系，但繪制成曲線時(shí)，點(diǎn)群散亂不好找出特定規(guī)律。因此，劃分不同流量級(jí)，并對(duì)處于各個(gè)流量級(jí)里的含沙量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，繪制出各流量級(jí)下的各站含沙量，能夠較好的反映出在相近的流量條件下的含沙量變化。這里比較蓄水前后不同流量級(jí)下的各站含沙量變化，見圖6、表2、表3。

圖6 蓄水前后各流量級(jí)下含沙量沿程恢復(fù)Fig．6 Sediment recovery of each flow level before and after the impoundment

宜昌至監(jiān)利段，建庫前在不同流量級(jí)下，其含沙量沿程的增加幅度基本相同。圖6（a）表現(xiàn)為各流量級(jí)沿程增加曲線基本平行。但在建庫后（圖6（b）），高流量和低流量的情況下，含沙量恢復(fù)較快，而中流量級(jí)下恢復(fù)速度較慢。從宜昌至監(jiān)利，含沙量的恢復(fù)程度由低流量的15%增加到51%，高流量下從59%增加到111%，都較中流量下的增加幅度要大。

這種“兩頭快中間慢”的情況同樣表現(xiàn)在螺山站以下，也是低流量和高流量情況下，恢復(fù)的程度要大。在大通站，低流量和高流量級(jí)都已恢復(fù)到蓄水前的90%以上，在中流量級(jí)下，只恢復(fù)到蓄水前的55%～70%左右。特別指出的是，在10 000m3／s流量級(jí)以下，蓄水后的含沙量甚至已經(jīng)超出蓄水前的含沙量水平。從整個(gè)壩下游河段來看，在35 000～40 000 m3／s的流量級(jí)下，其恢復(fù)速度最慢，從出庫的29%到大通只恢復(fù)到55%。

蓄水運(yùn)用后，三峽水庫下泄不飽和水流，經(jīng)荊江的沿程沖刷補(bǔ)給，其含沙量得到一定的恢復(fù)。而從表3中可以看到含沙量恢復(fù)主要集中在宜昌至監(jiān)利河段。而在監(jiān)利河段以下到漢口之間，含沙量有所恢復(fù)，但是其恢復(fù)強(qiáng)度明顯減小。而在漢口至大通較螺山至漢口河段要長(zhǎng)，雖然恢復(fù)速度慢，但是長(zhǎng)距離的恢復(fù)也能使含沙量進(jìn)一步恢復(fù)到比較高的水平。

表2 蓄水前后長(zhǎng)江中下游主要水文站各流量級(jí)下的含沙量Table 2 Sediment concentration of each flow level before and after the impoundment atmain stations in them idd le and lower Yangtze river

表3 蓄水后長(zhǎng)江中下游主要水文站各流量級(jí)含沙量恢復(fù)百分比Table 3 Sedim ent recovery degree of each flow level after the impoundment atmain stations in them iddle and lower Yangtze river

水流經(jīng)荊江三口分流到洞庭湖并且由洞庭湖出來時(shí)，其含沙量一般較低，會(huì)有一個(gè)“稀釋”的作用。因此螺山站的含沙量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于監(jiān)利站的含沙量。就蓄水后的含沙量恢復(fù)程度來說，在部分流量級(jí)下，螺山站的恢復(fù)程度有的甚至比監(jiān)利站要低。綜合分析可能是四水與荊江三口分流至洞庭湖的水流所含泥沙部分沉積于洞庭湖中，出湖含沙量較低，粒徑很細(xì)，從而導(dǎo)致螺山站的恢復(fù)程度不如監(jiān)利站。

3．3 懸移質(zhì)與床沙粒徑變化

3．3．1 懸移質(zhì)中值粒徑變化

三峽水庫蓄水后，從水庫下泄的中值粒徑，實(shí)測(cè)多年平均值為0．004 mm左右，懸移質(zhì)級(jí)配非常細(xì)，宜昌站因距離水庫較近，而且近壩段已經(jīng)嚴(yán)重粗化，懸移質(zhì)無法從河床中得到補(bǔ)給，因此與出庫粒徑基本相同。枝城站中值粒徑變化不大，下游的沙市、監(jiān)利站中值粒徑明顯變粗，并且受年份波動(dòng)較大，最大可達(dá)0．14 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過建庫前的粒徑，這與荊江河段的河床粗化過程以及不同年份來水的不同有密切關(guān)系。螺山以下河段的中值粒徑較監(jiān)利站有大幅度減小。下游的漢口站、大通站隨距離的增加，中值粒徑越細(xì)。螺山以下各站的中值粒徑較之蓄水前還是有所變粗，但變化并不明顯（圖7）。

圖7 蓄水后長(zhǎng)江中下游主要水文站懸移質(zhì)中值粒徑變化Fig．7 D50 of suspended sedim ent after the im poundment atmain stations in them idd le and lower Yangtze river

3．3．2 床沙級(jí)配變化

圖8 床沙級(jí)配變化Fig．8 Size distribution of bed sedim ent

三峽工程蓄水運(yùn)用后，下泄嚴(yán)重次飽和水流，對(duì)近壩段沖刷影響嚴(yán)重，由圖8（a）可以看出，宜昌的床沙中值粒徑粗化嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)卵石的情況（粒徑＞10 mm）。對(duì)于床沙級(jí)配來說，至2008年末宜枝段已經(jīng)明顯粗化，級(jí)配分布D50＝16 mm，80%的床沙粒徑大于10 mm。圖8（b）可以看出，沙市站D＜0．125 mm粒徑組發(fā)生沖刷，在2008年末D＝0．25 mm粒徑組基本被沖完。圖8（c）可以看出，在蓄水后監(jiān)利站的D＝0．125 mm及D＝0．25 mm粒徑組也發(fā)生逐步?jīng)_刷，但還有所剩余。值得注意的是，2006年監(jiān)利站的D＝0．25 mm粒徑組曾一度被沖刷，但隨后又恢復(fù)到正常水平。圖8（d）的螺山站各粒徑組表現(xiàn)為相對(duì)穩(wěn)定，各年份各粒徑組沖刷速度相同，沖刷也較緩慢。圖8（e）中，漢口站沖刷速度較螺山站有所提高，在2007年、2008年能明顯的看出粗化的痕跡。圖8（f）的大通站甚至表現(xiàn)出細(xì)化的趨勢(shì)，在2006年曾一度細(xì)化，隨之又恢復(fù)到正常水平。但圖中也可以看出，蓄水后的各粒徑組均要細(xì)于2001年、2002年。

4 結(jié) 語

根據(jù)三峽工程運(yùn)用前后壩下游主要測(cè)站的流量、輸沙量、含沙量、粒徑等觀測(cè)資料，采用以旬為時(shí)間單位的對(duì)比分析，獲得如下主要結(jié)論：

（1）受上游來水影響，蓄水以后，各站流量均表現(xiàn)出汛期漲洪滯后，年徑流量減少。并且由于三峽水庫的影響，蓄水后各站汛期洪峰較寸灘站坦化，水庫汛后蓄水導(dǎo)致汛后水量偏少。各站流量的減少主要是減少在洪水流量區(qū)間，中水出現(xiàn)概率基本未變，枯水出現(xiàn)概率增加。

（2）由于三峽水庫的攔沙作用，蓄水后各站含沙量大幅減少，隨距離增加會(huì)得到沿程恢復(fù)。各流量級(jí)的含沙量恢復(fù)速度不同，表現(xiàn)為低流量級(jí)和高流量級(jí)恢復(fù)速度快，中流量級(jí)恢復(fù)速度慢。床沙粗化主要發(fā)生在上荊江河段，以下河段床沙級(jí)配均有所變粗。

（3）宜昌、沙市、漢口、大通4站的月輸沙量與月徑流量關(guān)系曲線的斜率在蓄水后都有不同程度的減小，其減小幅度隨距離的增加而降低。

［1］ 熊 明，許全喜，袁 晶，等．三峽水庫初期運(yùn)用對(duì)長(zhǎng)江中下游水文河道情勢(shì)影響分析［J］．水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2010，29（1）：120－125．（XIONG Ming，XU Quan-xi，YUAN Jing．Study of the Influences of Three Gorges Pro-ject’s Initial Operation on River Regime of the Middle and Lower Yangtze River［J］．Journal of Hydroelectric Engi-neering，2010，29（1）：120－125．（in Chinese））

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［3］ 欒震宇，施 勇，陳煉鋼，等．三峽工程蓄水前后長(zhǎng)江中游水位流量變化分析［J］．人民長(zhǎng)江，2009，40（14）：44－46．（LUAN Zhen-yu，SHI Yong，CHEN Lian-gang，et al．Analysis of Water Level and Discharge Variation in Middle Yangtze River After Impoundmentof TGPReservoir［J］．Yangtze River，2009，40（14）：44－46．（in Chi-nese））

［4］ 董耀華，惠曉曉，藺秋生．長(zhǎng)江干流河道水沙特性與變化趨勢(shì)初步分析［J］．長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2008，25（2）：16－20．（Dong Yao-hua，HUIXiao-xiao，LIN Qiu-sheng．Pre-liminary Analysis on Characteristics and Changing Tenden-cy of Annual Runoff and Sediment Load of Changjiang Riv-er Main Channels［J］．Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2008，25（2）：16－20．（in Chinese））

［5］ 胡向陽，張細(xì)兵，黃 悅．三峽工程蓄水后長(zhǎng)江中下游來水來沙變化規(guī)律研究［J］．長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2010，27（6）：4－9（HU Xiang-yang，ZHANG Xi-bing，HUANG Yue．Research on Change of Coming Sediment and Coming Water of Middle-Lower Yangtze River after TGPEarly Op-eration［J］．Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2010，27（6）：4－9．（in Chinese））

［6］ 胡向陽．近50年來長(zhǎng)江中游泥沙輸移變化［J］．長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2007，24（4）：5－9．（Changes of Sediment Transport in Middle Reach of Yangtze River in Recent 50 Years［J］．Journal of Yangtze River Scientific Research In-stitute，2007，24（4）：5－9．（in Chinese））

［7］ 董連虎，方春明，曹文洪．三峽水庫不平衡輸沙規(guī)律［J］．水利學(xué)報(bào)，2010，41（6）：653－658．（DONG Lian-hu，F(xiàn)ANG Chun-ming，CAOWen-hong．Non-equilibrium Sed-iment Transport in the Three Gorges Reservoir［J］．2010，41（6）：653－658．（in Chinese））

［8］ 戴仕寶，楊世綸，趙華云，等．三峽水庫蓄水運(yùn)用初期長(zhǎng)江中下游河道沖淤響應(yīng)［J］．泥沙研究，2010，（5）：35－39．（DAIShi-bao，YANG Shi-lun，ZHAO Hua-yun，et al．Response ofMiddle and Lower Reaches of Yangtze River to the Initial Operation Stage of the Three Gorges Project［J］．2010，（5）：35－39．（in Chinese））

（編輯：周曉雁）

Characteristics of Water and Sediment Transport in the Downstream Channel of Three Gorges Reservoir

SHEN Lei，YAO Shi-ming，LU Jin-you
（Yangtze River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China）

The impoundment of Three Gorges Reservoir has changed the conditions ofwater release and sediment，and correspondingly changed the characteristics of water and sediment transport in the downstream channel．With 10-day as the unit of data statistics，the changes of average runoff，sediment discharge and sediment concentration before and after the impounding were compared and analyzed．The analysis of the occurrence probability of high，medium and low water flow intervals showed that the flood flow interval frequency decreased more significantly as the distance from the dam grew larger．The sediment recovery of different flow levels are also analyzed．It is found that the sediment recovery degree of high and low flow levels are higher than thatofmiddle flow level．Furthermore，through analysis on the changes of D50of suspended sedimentand size distribution of bed sediment，it is demonstra-ted that the bed surface coarsening is locatedmainly in Jingjiang river reach which is near the Three Gorges Project，and the D50of suspended sediment was remarkably coarsened in the lower Jingjiang reach due to particle size ex-change．

Three Gorges Reservoir；flow；suspended sediment；sediment concentration；size distribution

TV142

A

1001－5485（2011）05－0075－08

2011-03-25

水利部公益性行業(yè)專項(xiàng)（200910004）

沈 磊（1986-），男，江西九江人，碩士研究生，主要從事河道演變研究，（電話）13554697721（電子信箱）360908521＠qq．com。