1,长江床沙变化规律床沙

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1、长江沙量变化和减沙途径探讨朱鉴远（国家电力公司成都勘测设计研究院成都610072）摘要本文主要探讨长江上游输沙量、含沙量变化和减沙途径。在上游生态环境破坏程度日益加剧的情况下，1950-1985年长江输沙量、含沙量约每12年以4喲速率缓慢增长，1992-1997年大量减少。追根溯源系水库淤积的减沙作用。若无水库淤积拦沙，长江上游输沙量、含沙量年增长率将约达1%是相当可观的。根据水库拦沙效益，提出长江上游修建溪洛渡、亭子口、瀑布沟、构皮滩和白鹤滩等5座大型水电站，与三峡枢纽共同进行水库泥沙联合调度，可使宜昌河段含沙量减少1/2的年限延长达15A200年；同时开展水土保持，可改变三峡下游河床冲刷后

2、再淤积的不利局面。治水必治沙，通过“蓄水减沙，借水攻沙”的工程措施，和坚持不懈的水土保持，“标本兼治”，可使长江输沙量、含沙量长期减少1/2,恢复至I唐宋时代水平。关键词长江上游沙量变化减沙途径1宜昌站水量、沙量变化1.1分析长江沙量变化的方法途径关于长江输沙量、含沙量是否增加，存在不同见解。一种意见认为：长江上游生态环境破坏日益严重，水土流失加剧，导致长江沙量剧烈增加。另一种意见认为：宜昌站多年平均输沙量一直保持在5.3亿t左右，多年平均值未出现系统性变化，无明显增加趋势。笔者认为探讨研究长江上游沙量变化问题的关键是：怎样分析宜昌站水沙过程，怎样认识长江上游侵蚀与堆积，怎样认识人类活动对河流

3、沙量变化影响的双重性。长江上游无多年调节的大型水库，径流量年际变化受人类活动影响不大；宜昌水文站径流年际变化呈不规则周期，反映了自然过程。笔者在1985年就提出：应当通过径流“周期变化”的客观规律，划分自然时段，在径流量比较接近情况下分析比较沙量变化，并能大致定量。当时笔者依据1950-1981年的资料，分析了宜昌站沙量的变化。四川大学刘兴年教授等用分形几何学一R/S分析法对该成果进行评估，认为“具有理论依据”。1.2宜昌站水量、沙量变化分析图1为笔者点绘的宜昌站1950年一1998年历年径流量、输沙量差积曲线图。差积曲线径流量、输沙量的差值分别取4400亿m、5.09亿t。差积曲线图中任意两

4、点联线为该时段均值，斜率正为增加，负为减少，斜率愈大变化愈大。2订-飞-/-斗”/AZ*匚曲*#、3上4d./*-/：、F-./J-:a-fml二*HS图1宜昌站径流量、输沙量差积曲线图由图1分析宜昌站径流量变化：1950年1955年为丰水期，1956年1961年为枯水期；1962年1968年为丰水期，1969年1979年为枯水期，1980年1985年为丰水期，1986年1997为枯水期。因此，径流呈不规则的丰、枯周期变化规律。1950年1961年，1962年1973年，1974年1985年，分别为包栝丰、枯水期的三个周期。1950年1985年，平均年径流量为4403亿nVa,比1878-19

5、98年长系列均值4486亿m/a偏小1.9%图1中1950年（图中为1949年，代表1950.1.1.）、1961年（代表、1973年、1985年，径流量联线几乎为一直线，表明三时段均值接近。1986年1997年，为连续12年枯水期，平均年径流量仅4182亿na,比长系列偏小6.8%比1950年1985年系列偏小5%1998年、1999年的长江洪水，标志长江已进入丰水期。输沙量变化：1950年1961年时段，1950年1952年径流量上升而输沙量下降，1953年开始随径流量变化而变化；1956年、1958年径流量下降而输沙量大增，同人类活动有关；嗣后与径流变化基本一致。因此，1950年1961

6、年可作为基础与其它时段比较沙量变化。19621985年时段，1962年1968年，1980年1985年径流量上升，输沙量随之上升，为丰水丰沙期；1969年1979年（除1974年），径流量连续下降，输沙量随之下降，为枯水少沙期。1986年1997年，输沙量同径流量趋势一致大幅度下降，也为枯水少沙期。但周期时段平均径流量、输沙量两者的增减率不一致。图1中，1950年、1961年、1973年、1985年输沙量联线，即上述3时段输沙量的均值，斜率上升并增大，表明沙量增长；径流量联线几乎呈水平，表明变化不大。上述输沙量、径流量的联线分离，表明在时段平均径流量接近的情况下，时段平均输沙量、含沙量在增加。

7、表1长江上游径流量、沙量统计表时段号1234起止年份195(196119621973197419851986-1998年限121212131宜昌站实测均值径流量（亿rr/a）4399440444064263含沙量(kg/m7a)1.161.211.251.02输沙量（亿t/a）5.095.325.504.34输沙量增量（亿t/a）0.230.18输沙量相对195（1961年增长（4.58.12上游水库年平均淤积量（亿t/a）0.0480.270.99淤积量占实测输沙量比值（0.945.118.03还原计算宜昌输沙量（亿t/a）5.15.56.3相对195（1961年增长（7.823.5注：水库

8、年平均淤积量摘之参考文献1依据上述自然时段，统计各周期时段平均年径流量、输沙量、含沙量，成果列入表1第1项。据表1统计，1950年1961年，1962年1973年，1974年1985年，各为包括丰水丰沙期和枯水少沙期的一个周期，各时段年平均径流量分别为4399亿M/a、4404亿nVa和4406亿nVa，几乎相等。上述各时段输沙总量分别为61.03亿t,63.84亿t和65.98亿t19741985年比1950年1961年时段输沙总量增长4.95亿t，约增长8%每时段（12年）平均增长率约4%24年平均每年输沙量增加约0.2亿t，含沙量约0.05kg/m3。宜昌站195（1985年平均输沙量为

9、5.3亿t/a，相当于第二时段均值。沙量增加主要出现在丰水丰沙期。丰水丰沙期的年平均径流量、输沙量、含沙量统计成果列入表2。由表2分析，径流量并不接近，但输沙量、含沙量明显增加。如198（1985年径流量最小，但输沙量、含沙量最大。表2丰水期径流量、输沙量、含沙量表时段（年）径流量（亿nl/a）输沙量（亿t/a）含沙量（kg/n7a）：19501955P46834.991.071962196847505.961.251980198545606.091.341986年-1997年，是一个枯水少沙期，径流量、输沙量都急剧下降。笔者统计比较各枯水期平均年径流量、输沙量、含沙量，成果列入表3。1986

10、年-1991年与其它枯水少沙时段比较，平均年径流量、输沙量不等，含沙量略有减少。1992年1997年，平均年径流量比长系列均值偏小约10%输沙量下降到3.43亿t,含沙量仅0.85kg/m3;同各枯水期相比，年平均输沙量减少约1亿t/a。该时期内有5年输沙量小于4亿t/a。1994年年径流量仅3480亿ni,为55年最小值；年输沙量仅2.1亿t,为实测系列最小值；年平均3含沙量0.6kg/m，仅为多年平均值的1/2。分析该时段沙量异常减少，除与径流减小有关外，还受其它因素影响。表3枯水期径流量、输沙量、含沙量表时段（年）径流量（亿na）输沙量（亿t/a）含沙量（kg/n3/a）1557,195

11、9196141004.741.161969-197339214.431.121975-197941004.541.111986-199143224.741.101992199740433.430.851986-199741834.080.981.3主要支流水量、沙量变化分析根据上述宜昌站水沙变化分析的方法，依据水文站实测径流泥沙系列，统计分析金沙江、嘉陵江、岷江、沱江、乌江等5大支流河口水文站（分别为屏山、北碚、高场、李家湾、武隆）水沙变化。因笔者受掌握的水文资料所限，各站统计年限如下：屏山站为1954年1992年，北碚、高场站为1953年1992年,李家湾站为1957年1992年，武隆站为1

12、952年、1953年、1955年1992年，都短于宜昌站。分析各站径流年际变化，岷江可能因都江堰灌区面积不断扩大的影响，工农业用水量不断变化，致使径流周期变化不太明显；其余4条河流，径流均呈不规则的周期变化，但规律性不如宜昌站。根据各支流统计的水沙资料分析，金沙江屏山站多年平均径流量为1434亿m3/a,含沙量为1.72kg/ni,输沙量为2.47亿t/a。在各时段年平均径流量接近情况下，1954年1961年，1962年1973年，1974年1985年，1986年1992年，4个时段的年平均含沙量分别为：1.63kg/m,1.68kg/m,1.78kg/m,1.80kg/m,呈上升趋势。198

13、6年1992年第4时段比1954年1961年第1时段含沙量增长10%,年平均输沙量增加了0.25亿t/a。嘉陵江北碚站多年平均径流量为692.5亿m3/a,含沙量为1.90kg/ni,输沙量为1.32亿t/a。除19861992年时段年平均径流量减小外，其余3时段略有增长，4个时段的年平均含沙量分别为：2.20kg/ni,2.10kg/ni,2.01kg/n3,1.15kg/ni,呈下降趋势。第4时段比第1时段含沙量减少46%输沙量减少了0.77亿t/a。岷江高场站多年平均径流量为880.3亿n3/a,含沙量为0.594kg/用,输沙量为0.523亿t/a=4个时段年平均径流量略呈减少，4个时

14、段的年平均含沙量分别为：0.627kg/n,0.588kg/n3,0.517kg/n3,0.688kg/ni，呈下降、下降、上升趋势。第4时段比第1时段含沙量增长10%输沙量增加了0.025亿t/a。沱江李家湾站多年平均径流量为125.3亿m3/a,含沙量为0.894kg/m输沙量为0.112亿t/a。4个时段年平均径流量呈减少，4个时段的年平均含沙量分别为：1.29kg/m,0.987亿m3/a0.891kg/n3,0.414kg/n3呈急剧下降趋势。第4时段比第1时段含沙量减少68%输沙量减少了0.128亿t/a。乌江武隆站多年平均径流量为486.4亿m3/a,含沙量为0.596kg/m3

15、输沙量为0.290亿t/a。除第4时段年平均径流量减小外，其余3个时段略呈增加。4个时段的年平均含沙量分别为：0.531kg/n?,0.646kg/n3,0.685kg/n3,0.396kg/n3,呈上升、上升、下降趋势。第4时段比第1时段含沙量减少25%输沙量减少了0.071亿t/ao综合上述分析，金沙江等5条支流，19621985年期间，金沙江、乌江沙量增加，嘉陵江、岷江、沱江沙量减少，宜昌站沙量呈增长；1985-1992年，除金沙江外，其余江河径流量都减少，金沙江、岷江沙量增加，嘉陵江、沱江、乌江沙量减少，且幅度较大，宜昌站沙量下降。5条江河沙量变化有增有减，第4时段与第1时段相比，金沙

16、江等5条河流径流量共减少了128亿m3/a,输沙量共减少了0.694亿t/a；相同条件下宜昌站径流量减少了109亿m3/a,输沙量减少了0.57亿t/a,数量上两者尚接近。当然，由于5河第1时段的起始年限相差较大，也都与宜昌站不一致，加上测验误差，未控制的产沙区等，故在数据上统计误差是不可避免的。但用该法分析流域面上沙量变化的结论是可信的。2人类活动对长江输沙量的影响人类活动对河流沙量的影响具有双重性：人类破坏生态平衡，使水土流失加剧，导致进入河流泥沙量增加；人类修建水库拦淤泥沙，又使其下游输沙量减少，含沙量降低。2.1长江上游水土流失与河流输沙量地表侵蚀分为自然侵蚀和人类加速侵蚀，后者远大于

17、前者。近50年，长江上游人类活动愈来愈频繁，生态环境严遭破坏，致使水土流失加剧，地表侵蚀量增大。流域上历年侵蚀量是变化的、不等的。据长江委水文局统计,1985年长江上游水土流失面积共35.2万kn2上游年平均总侵蚀量为15.68亿t/a：1：。笔者在文献7中曾论证了长江上游侵蚀与堆积。长江上游的平均输移比约0.34，即被侵蚀的物质中仅约1/3进入长江并被水流输移至中下游。大部分粗颗粒泥沙在流域或水域内堆积、淤积，细颗粒泥沙将以悬浮形式进入河川向下游输移。小支流、大河源头悬移质中最大粒经约3mn(13mn#沙所占比例不到5%,长江上游干流悬移质最大粒经约1mm除约13mm勺粗颗粒悬沙可在河床中淤

18、积外，其余绝大部分都可进入长江到达宜昌。因此，当长江上游水土流失量增大，增加的水土流失量并非都成为长江悬移质输沙量的增量；仅水土流失量增量中细颗粒泥沙的一部分，成为长江悬移质输沙量的增量。本文1.2已论证了长江上游沙量变化。图2长江上游水库容积和淤积量历年变化图2.2水库淤积对长江的减沙效益已建水库拦沙量1950年长江上游总库容仅0.6亿朋，I960年为47.9亿va,1970年增至64.6亿贰1980年已达168.4亿m380年代末达205亿贰其拦沙能力是相当可观的。根据长江委水文局统计的长江上游水库容积和年淤积量（不包括小（二）型水库和塘堰）厲，点绘其历年变化图（图2）。图2中水库容积和淤

19、积量呈曲线上升，80年代末水库年淤积量已达1.4亿mVa（约1.8亿t/a）。若计入塘堰拦沙量则更大，“仅根据岷、沱江和嘉陵江流域的统计，50.6万余处塘堰群（总库容31亿用）年拦沙淤积量为5975万nV。塘堰是农村生活、养殖主要水源，往往采用人工挖沙保持容积，故能长期使用。水库拦淤泥沙对长江的减沙作用长江上游山区河流，河床由漂卵砾石组成，夹沙（1mn以下）约5%盆地河流由卵砾石组成，夹沙约10%长江上游悬移质系冲泻质，不与床沙交换，为次饱和输沙。由此分析，水库清水下泄对下游河道的冲刷量是有限的，长江上游修建水库后对长江的减沙作用是巨大的。据笔者调查和参加铜街子大坝下游长河道冲刷观测分析及调查

20、了解的情况，龚嘴水电站投产后清水下泄，第一年数十公里范围内河边残留悬沙被冲洗干净。此后，卵砾石组成的河床没有发生过累积性冲刷（坝下冲刷坑除外）。铜街子水电站投产前4年，龚嘴水电厂实测了龚嘴一铜街子河道包括水下的纵横断面图，并与龚嘴水电站修建前成都勘测设计研究院实测的龚嘴一铜街子包括水下的1/5000地型图进行对比（详见图3）。近铜街子坝段（约10km淤积系施工围堰影响；远铜街子坝段淤积，系因龚嘴水库调峰后洪峰减小，水流输移推移质能力减弱，区间溪沟、泥石流沟补给的漂卵石不能完全被输移，导致这部分河段产生淤积。不计近铜街子坝段淤积，库区水下淤积仍大于冲刷。铜街子投产后，成都院进行坝下游长河道原形图

21、3龚咀、铜街子河道纵断面变化图观测，结论同龚嘴水电厂一致。据笔者调查了解，碧口水库下游也未发生长河道累积性冲刷。其下游的白水盆地，曾因机械化大量开采沙金，河道发生很大变形，这与坝下游清水冲刷无关。1997年，国际泥沙研究培训中心和水电水利规划设计总院，组织了清华大学、中国水科院、长江科学院，采用“背对背”的形式，进行溪洛渡坝址至三峡回水末端朱沱河段的溪洛渡坝下游河床冲刷计算，计算河长425km三单位计算成果：溪洛渡运行90年，对三峡入库朱沱站悬移质减沙率为91.6%-94.3%平均为92.5%因冲刷河床补给恢复率平均仅7.5%成都院委托四川大学水电学院进行计算，对朱沱减沙率为93.5%成都院又

22、委托交通部西科所进行了溪洛渡对三峡回水变动区的减沙模型试验：溪洛渡运行10年,三峡水库尾部泥沙淤积量较天然减少58.8%国际泥沙中心对溪洛渡的结论：“水电站下游河道冲淤对朱沱减沙量基本没有影响。”“即水库拦蓄多少沙量，进入三峡水库的沙量就几乎减少同样的沙量”1。笔者认为这一结论是可信的，同野外观测相一致。由于长江上游河床系卵砾石夹少量沙，可冲量不大，故上述结论也可应用于长江上游其它水库。因此，长江上游修建水库后对长江的减沙效益巨大，水库对下游河道悬移质减沙率（时段内下游断面减少的悬移质输沙量与同时段上游水库的淤积量之比）可用90%-95汨算，河床补给恢复率可用5%-10%&算。2.3人类活动对

23、长江输沙量影响的双重性人类破坏长江上游生态环境，加剧水土流失，导致长江输沙量增加；人类修建水库在有效时间内又使长江输沙量减少。由时空分析，宜昌站输沙量的增加或减少，是两者的综合反应。表1中第2项，列入1950-1985年各时段水库年平均淤积量。考虑到水库淤积物中还有推移质，若减沙率按80%进行还原估算，加上宜昌站已增加的沙量，可认为是流域上人类破坏生态环境使长江增加的悬移质输沙量。还原计算未考虑小（二）型水库和塘堰淤积量，故成果偏小系下限值。还原计算成果列入表1第3项，19741985年宜昌平均输沙量约达6.3亿t/a,比19501961年增加约1.2亿t/a,增长了约24%平均每年增长率约达

24、1%是相当可观的。幸好，水库拦淤泥沙后阻止了该现象的出现。长江上游从事砍伐森林的森工局，在80年代中期以后已很不景气，人员外流，砍伐地区由岷江、大渡河向雅砻江、金沙江转移，砍伐量下降。长江上游雨量丰沛，气候温和。只要停止破坏，杂草灌木等植被容易恢复，这一点不同于北方。长江上游防护林已启动。笔者于1990年和1999年两次进行金沙江产沙调查，对比之下变化较大，人类破坏生态的势头不但受到扼制，尚有好转。80年代后期开始，长江上游掀起地方兴建中小水电高潮，其中尤以沱江、涪江、嘉陵江等盆地河流新建的水电站、水库特多，几乎呈梯级开发趋势。水库位于盆地控制了上游产沙区。国家又兴建了铜街子、宝珠寺、二滩等大

25、型水电站，三库拦沙能力在8000万t量级。加上1989年前已建水库的拦沙能力，导致水库拦淤泥沙量大增。90年代由于“少破坏、多拦沙”这两个因素，加上长江进入枯水期，致使19921997年长江输沙量、含沙量大量减少。这是一个可喜的好现象。但大（二）型和中小型水库拦沙年限有限，因此，不能因19921997年输沙量大量减少而陶醉，尚不能说长江输沙量已减少了很多。例如，1998年宜昌站含沙量仍大于1954年。其因是不少库容不大无防洪任务的水电站、水库，为保持库容在特大洪水时降低水位排沙运行，甚至敞泄冲沙把前期淤积物排出库外，导致河流含沙量增加。3减少长江沙量措施3.1三峡建成后的中下游河床演变长江中下

26、游为沙质河床，悬移质与床沙交换，系饱和输沙。这一点与长江上游截然相反。宜昌、螺山、汉口、大通的含沙量分别为1.19kg/m3,0.669kg/m3,0.586kg/m3,0.504kg/m3,沿程递减。输沙量分别为5.3亿t,4.29亿t,4.16亿t,4.51亿t。减沙最多在荆江河段，这与洞庭湖及河床淤积有关。黄河在公元前1020年公元1194年，平均每年输沙量约是现在的2/3。长江开发晚于黄河，估计大约在唐宋时代输沙量、含沙量约是现在的1/2。郦道元水经注“江水篇”中描述三峡水流：“春冬之时，则素湍绿潭，回清倒影”，该景观与今日含沙量为0.6kg/m3的岷江相似。三峡投产运行4050年，出

27、库含沙量约0.6kg/m3是建库前的1/2。运行90100年，出库含沙量超过1kg/m3，接近天然状态。三峡清水下泄，其下游沙质河床将发生冲淤变形。冲刷由近坝的上游向下游发国际泥沙研究培训中心，金沙江向家坝、溪洛渡水电站下游河道冲淤分析比较报告，1998.1。展。沿程变化规律：先为上游冲下游淤，后转变为上游淤下游冲。随时间变化规律：近距离为先冲后淤，远距离为先淤后冲再淤。图4由长江科学院、中国水科院计算的三峡水库建成后，长江中下游各河段各时段累积冲淤量资料整理绘制。图中“+”为淤，“-”为冲，曲线上升为淤，下降为冲。图4三峡枢纽下游各河段累计淤积量过程示意图对比两图，宜昌一大通累积冲刷量，长科

28、院80年为28.6亿朮水科院82年为32.1亿m3较接近；武汉以上均呈先冲后淤，武汉以下呈先淤后冲的规律；三峡运行80年、100年均未达冲淤平衡；两者在武汉一大通都出现淤积。因此，定性分析两成果一致。但定量上，即河段冲淤量和武汉一大通河段冲淤变化，两成果相差较大。长科院成果冲得少淤得少，冲出的泥沙约在50年后都能送至大海。水科院成果冲得多淤得多，九江一大通呈累积性淤积，三峡运行82年尚不能全部送至大海；82年时九江一大通平均每公里淤积量仍达180万侖出；46年时最大淤积量曾达250万nkm,平均淤积厚度超过1m长河道冲刷对防洪有利，淤积则不利。冲刷对大堤安全不利，对桥梁、取水工程也可能产生不利

29、影响。目前只能定性考虑可能出现最不利情况时应采取的工程措施，例如防冲设施。但对淤积河段泥沙处理是困难的，主要依靠水流冲刷。更为不利的是三峡运行50年后，各河段冲淤变化又都向相反方向转化，该时为适应新的变化情况，又要废除为防冲刷或淤积已完成的工程设施，采取新的工程措施。这样一来，百余年人们将为长江中下游的冲、淤两个变化过程忙碌不停。人们都希望长江水流变清，也不希望出现先冲后淤两个过程。但是只要河流含沙量减少，冲刷是不可避免的。为避免冲刷后的再淤积，本文提出以下减沙方案。3.2修建水库“蓄水发电、防洪拦沙”前文已对长江上游水库的拦沙作用、减沙效益进行了分析。但有限的库容不能拦截无限的泥沙，水库拦沙

30、年限是有限的，其减沙效益也是有年限的，实属治标。它的作用在短时间内能取得实效，并为治本赢得宝贵时间。面对长江上游水土流失如此严重，依靠水土保持工作将含沙量减少1/2，没有百余年的坚持不懈大概是不可能的。人们往往边保护边破坏，使得水土保持工作往往事倍功半，所需时间很长。故而治标是不可缺少的。三峡水库减少宜昌河段含沙量1/2的年限仅4050年。长江上游约1/2泥沙来自金沙江，其次为嘉陵江、岷江、三峡库区和乌江。若在上述河流修建大型水库拦沙，与三峡共同进行泥沙联合调度，减少长江中下游泥沙的设想是完全能够实现的。笔者分析，若修建溪洛渡、亭子口、瀑布沟、构皮滩和白鹤滩等5几一-WbWS-WWTK座大型水

31、库与三峡共同调度泥沙，在不影响各水电站原有设计功能情况下，就可将宜昌河段含沙量减少1/2的年限，由三峡的4050年延长到150200年。长江泥沙最主要来源是金沙江，金沙江河口断面输沙量2.62亿t/a。溪洛渡水电站位于金沙江下游，控制了金沙江主要产沙区，多年平均入库输沙量2.47亿t/a,占宜昌站46.6%。溪洛渡对三峡的减沙效益前文已述。图5绘制了三峡单库运行的累积淤积量，与溪洛渡对三峡上游朱沱站累积减沙量。三峡单库运行70年，淤积总量150亿m,平均每年淤积2.1亿m；溪洛渡运行70年，朱沱站累积减少来沙量85.6亿冷，平均每年减少1.2亿卅，占淤积量57%拦沙效益显著。但其拦沙年限仍不够

32、长，需在其上游修建白鹤滩。白鹤滩衔接溪洛渡回水，多年平均入库输沙量为1.74亿t/a。其正常蓄水位820m时库容195亿mi,调节库容93亿n3。水库运行120年拦沙率仍达70%其与溪洛渡共同调度金沙江泥沙，可使三峡坝址（宜昌站）输沙量、含沙量减少约1/3，或三峡淤积量减少1/2的年限延长达150年以上。嘉陵江来沙量1.32亿t/a约占宜昌站1/4，但在盆地区不宜修建库容很大的拦沙水库。上游亭子口具备修建高坝大库的条件。亭子口入库输沙量0.641亿t/a，库容34.7亿卅。其上游支流白龙江已修建了碧口、宝珠寺水库。碧口水库已基本丧失拦沙能力，宝珠寺水库入库输沙量为0.22亿t/a,拦沙能力在1

33、20年以上。宝珠寺与亭子口进行水库泥沙联合调度，亭子口来沙量减少为0.463亿t/a,拦沙能力可达100年左右。岷江是长江上游另一条来沙量较大的河流,输沙量0.522亿t/a约占宜昌站的1/10。其66%g沙来自大渡河，都江堰以上的岷江上游来沙量仅占16%其余来自盆地区。大渡河的龚嘴水库已丧失拦沙能力，桐街子水库拦沙年限较短。大渡河的瀑布沟水电站，入库输沙量0.279亿t/a，正常蓄水位850m时库容50.6亿朋，调节库容33.8亿n!水库运行200年泥沙淤积洲头尚未到达坝前，拦沙年限很长。乌江输沙量0.29亿t/a，其泥沙直接进入三峡库区。构皮滩水电站位于乌江中游,入库输沙量0.15亿t/a

34、，库容56.7亿m。拦沙年限在300年以上。上述5座水电站除白鹤滩尚在规划选坝阶段，其余已完成可行性研究或正在进行。长江上游待建、拟建的大型水电站尚有紫坪铺、官地、锦屏一级、向家坝、虎跳峡、洪家渡等多座，它们对其下游水库都具有减沙作用。笔者估算长江上游22座大型水库单库运行对三峡水库减沙量，成果列入表4。由于水库拦沙仅减少其下游水库入库输沙量，延长其淤积年限，故对三峡的减沙作用反映在各河流最下段淤积量大、年限长的梯级水库拦沙效益。溪洛渡、亭子口、瀑布沟、构皮滩4座水库拦沙后，可减少金沙江、嘉陵江、大渡河、乌江进入三峡水库泥沙，总减沙量约2.4亿t/a,占宜昌站近1/2。由于出库泥沙颗粒细，故对

35、三峡减淤作用要大于1/2。上述5座水电站同三峡共同进行长江泥沙联合调度，可使宜昌河段输沙量、含沙量减少1/2的年限达150200年。水库淤积是客观存在的，在不影响原有设计发电、防洪等功能条件下，利用水库淤积拦沙达到减少长江泥沙目的，在技术上也无困难。但必须更新人们的意识和价值观念，水库淤积不能只视为害，可谓“福兮祸所伏”。设计时需将水库淤积作为社会效益考虑，应进行方案比较和水库泥沙联合调度，优化拦沙效益。表4长江上游22座大型水库对三峡减沙效益表河流水电站年均输沙量（亿t）减沙年限（年）三峡水库年均减沙量（亿t）设计阶段r金沙江中段r上虎跳峡:0.22410400.17预可研洪门口0.3383

36、300.26规戈卩梓里0.354450.20规戈卩皮厂0.3961940.27规戈卩观音岩0.458960.31规戈卩r雅砻江r锦屏一级:0.1628000.12可研丁官地0.19745可研二滩0.307245已建金沙江下段乌东德1.2042预可研白鹤滩1.77143规戈卩溪洛渡2.4770可研向家坝2.4727可研岷江:紫坪铺0.0791650.05.可研:大渡河瀑布沟P0.2792400.21可研r白龙江:苗家坝r0.1692690.13规划d宝珠寺0.2231200.15已建嘉陵江亭子口0.641700.43可研合川（213m方案）：预嘉陵江库区0.656790.38可研渠江库区0.32

37、10.19预可研乌江构皮滩0.15380可研思林0.17750.17规戈卩彭水0.2940可研3.3建库与水保兼顾封山植树，还耕於林，开展水土保持是减少河流泥沙来量的根本措施。此项工程需坚持百余年，方能从根本上减少长江泥沙量。在开展水土保持同时，长江上游在较短时期内修建大型水电站，利用水库淤积以减少长江输沙量、含沙量，籍之谓“蓄水减沙”。三峡水库的入库输沙量减少后，不但延长其淤积年限，还延长了清水出库年限。下游借三峡清水冲刷河槽，籍之谓“借水攻沙”。“蓄水减沙，借水攻沙”是基于长江上游和中下游床沙组成不同的特性，悬移质与床沙不交换、交换的机理，提出截然相反又统一的治理方案。实现这一方案，要求进

38、行上游水库设计时，将水库淤积拦沙同三峡水库减淤、中下游减沙有机的联为一体，作为泥沙系统工程进行研究考虑，进行“全面规划，统筹兼顾”。通过水土保持、“蓄水减沙，借水攻沙”和其它措施，标本兼治，综合治理长江泥沙。当然，长江泥沙治理非一朝一夕之事，任重而道远，需要数代人的努力奋斗。最终治理后的长江将能恢复到千里澄江似练，翠峰如簇”的唐宋景观。4结语A长江上游输沙量、含沙量在195A1985年呈增长趋势，每12年增长率约4%19921997年长江进入连续枯水期，又因水库大量拦沙，输沙量、含沙量减少。B长江上游大支流中，金沙江输沙量、含沙量呈增长趋势，嘉陵江、沱江呈减少趋势，岷江由减少转为增加，乌江由增

39、加转为减少。C长江上游系夹少量沙的卵砾石河床，悬移质不与床沙交换，水库下泄清水冲刷能力很弱，减沙率约90%r95%。长江上游水库淤积，在客观上对长江中下游河道减沙已起到很大作用。（4）长江上游生态系统严遭破坏，水土流失加剧。但因水库拦沙作用，致使长江输沙量增长率不大。通过水库淤积量的还原计算，若无水库拦沙，平均输沙量每年增长率达1%以上，是相当惊人的。D在开展水土保持工作的同时，当前应积极修建溪洛渡、亭子口、瀑布沟、构皮滩和白鹤滩等5座大型水库，与三峡共同进行水库泥沙联合调度，可使宜昌含沙量减少1/2的年限延长150200年。5座水电站中溪洛渡为首选方案。E上游建库蓄水发电、防洪、拦沙与开展水

40、土保持相结合，标本兼治，是长期减少长江中下游泥沙的根本途径。参考文献1 水利部科技教育司、交通部三峡工程航运领导小组办公室，长江三峡工程泥沙与航运关键技术研究专题报告，武汉工业大学出版社，1993.9。2 长江上游大支流中，金沙江输沙量、含沙量呈增长趋势，嘉陵江、沱江呈减少趋势，岷江由减少转为增加，乌江由增加转为减少。3 水利部科技教育司、三峡工程论证泥沙专家组工作组,长江三峡工程泥沙研究文集,中国科学技术出版社,1990.5。4 长江水利委员会,三峡工程水文研究,湖北科学技术出版社,1997.10。5 长江水利委员会,三峡工程泥沙研究,湖北科学技术出版社,1997.10。6 叶青超、景可、杨毅芳、陈永宗、张义丰，黄河下游河道演变和黄土高原侵蚀的关系，第二次河流泥沙国际学术讨论会论文集，水利电力出版社，1983.10。7 朱鉴远,长江沙量发展趋势初探,水利水电技术,1985第5期。8 朱鉴远,长江上游床沙变化和卵砾石推移质输移研究,水力发电学报.1999.第3期。9 朱鉴远,蓄水减沙，借水攻沙,光明日报。