Page 20 - 水利学报2021年第52卷第5期

减，河道输沙动力减弱，从而使流量概率密度曲线、输沙率-流量关系发生一定偏转，可凭借这些关
系曲线的突变点来判断造床流量 ［9-11］ 。时至今日，以上方法的适用性和有效性已被各种冲积环境下的
河流水沙和地貌数据所证实 ［9，11-13］ 。但应该看到，这些方法原理有其适用前提：一是适用于单一河
道，一般建议在支流入汇点之间的单一段应用 ［14］ ；二是针对准平衡河流，非平衡情况下各因素主次
［6］
关系存在争议 。
长江中游河湖交织，尤其是江汉平原和洞庭湖平原，地处山前峡口的特殊地理位置，自古水网
纵横，是长江洪水漫溢和泥沙沉积的主要区域。随着构造运动导致洞庭湖盆沉降，加之荆江地区人
工筑堤，水沙南趋，洞庭湖区成为现代长江调蓄水沙的重点地区 ［15］ 。相比于一般河道主槽两侧的河
漫滩，湖区同样具有调蓄洪水、调节输沙动力的功能，其作用更大。在江湖被隔离情况下，两者间
水沙交换被集中于分汇流洪道，干流河道的水沙搭配关系在分汇口上下游发生调整，与其它河流滩
槽之间沿程连续发生的水沙交换明显不同 ［16-17］ 。显然，湖区的滞洪、沉沙和调节水沙搭配功能，具有
不同于一般河漫滩的物理机理，也必然会对干流造床过程产生全方位影响。
三峡水库运行前，韩其为 ［18］ 、李义天等 ［19］ 、殷鸿福等 ［20］ 、许炯心 ［21］ 曾先后从水利、地学等多角
度分析了江湖水沙输移对长江中游河床调整和洪水位的影响，但其中未涉及造床流量的系统分析。
三峡水库运行后，坝下游河道形态和水系格局并不会突变，江湖水沙输移对干流造床过程的影响依
然存在，而目前针对坝下游再造床特征流量的研究，多采用了单一河段的常规方法 ［22-24］ 。本文结合长
江中下游长系列水文资料，尝试讨论两方面问题：（1）江湖水沙输移影响长江中下游造床过程的机
理，水沙过程与河道形态之间的适应关系与特点；（2）三峡水库运行前后，已有造床流量估算方法在
长江中下游的适用性。

2 研究河段与资料

2.1 河段概况 长江干流宜昌至大通段全长约 1180 km，以江西湖口为界，上下两段分属中游和下
游，长度分别约为 950 和 230 km。枝城以下为冲积平原河段，两岸主要分汇流包括：城陵矶以上荆
江南岸有松滋、太平、藕池三口分流入洞庭湖；洞庭湖又集湘、资、沅、澧四水于城陵矶汇入长
江；北岸汉江于汉口入汇；鄱阳湖集赣、抚、信、饶、修五河来水于湖口入汇干流。在长期水沙过
程与地质地貌条件共同塑造下，长江中下游自上而下发育有山前沙卵石河段以及上荆江微弯、下荆
江弯曲和城陵矶以下分汊河段。本文着重讨论冲积平原河段，其范围始于距宜昌 60 km 的枝城，河道
概况如图 1 所示。
2.2 数据资料 长江中下游以悬沙造床为主，可用水文站的日均流量、含沙量资料反映沿程水沙

通量，涉及站点包括：干流沿程枝城、沙市、监利、螺山、汉口、大通等 6 个水文站，荆南三口五
站（新江口、沙道观、弥陀寺、康家岗、管家铺），洞庭湖入汇口城陵矶站、汉江仙桃站以及鄱阳
湖入汇口湖口站，各站点分布见图 1。采用各站点的 1953—2002 年资料系列，数据均来源于长江水
利委员会水文局。其中，枝城站与沙市站由于建站较晚，资料始于 1992 年与 1991 年。受下荆江裁
弯影响，1990 年代之后荆江河道才重新恢复准平衡，故监利站资料统计年份也始于 1991 年。除天
然时期资料，还收集了沙市站和汉口站 2003—2016 年日均水沙资料进行三峡建库前后对比。在水
沙资料之外，为便于各流量级下沿程水面线的确定，还收集了 1992—2002 年干流 6 个水文站的日均
水位。
河 道 地 形 资 料 方 面 ， 采 用 了 长 江 水 利 委 员 会 水 文 局 的 长 程 固 定 断 面 资 料 ， 这 些 断 面 布 置
相 对 较 为 均 匀 ， 在 放 宽 段 和 束 窄 段 均 有 分 布 ， 高 程 范 围 一 般 自 左 岸 堤 线 至 右 岸 堤 线 ， 包 含
河 道 中 的 洲 滩 。 本 文 采 用 的 2002 年 10 月 测 次 ， 在 荆 江 河 段 含 有 183 个 断 面 ， 平 均 间 距 约
1.79 km ， 城 陵 矶 - 大 通 河 段 含 断 面 830 个 ， 平 均 间 距 约 1.06 km 。 本 文 中 对 各 河 段 区 间 的 简 称
如 图 1（b）所 示 。

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