Page 23 - 水利学报2021年第52卷第5期

)
Q = (m + 1 b 1 （5）
e
1 ( β - α )
æ m + 1 - α ö
Q = a ç ÷ （6）
e
è β - m - 1 ø
1
需指出的是，以上两种方法中，图解法直接基于观测资料，即使流量的经验概率分布不符合常
见概率密度函数，或者流量-输沙率关系不符合（1）中的单一函数关系，也可得到造床流量。而解析
法则是在假定以上二者皆符合理论函数关系情况下才适用。
3.2.2 平滩流量计算 从河段尺度上估算平滩流量的常见方法有 ［26］ ：（1）选取沿程滩唇高程，并与不
同流量级下的沿程水面线进行比较，与大多数滩唇齐平的水面线对应流量即为平滩流量。该方法适
用于沿程存在较多高大完整洲滩且滩唇明显的河段。（2）计算出各流量级下全河段内平均河宽、断面
面积或平均水深等要素，识别出这些几何要素的突变点，其对应的流量即为平滩流量。该方法适合
于观测断面较多的情况。长江中下游受两岸人工护岸和自然抗冲节点制约，宽窄相间，江中发育不
完整的低滩与高大江心洲并存。因此，本文以方法（2）估算各河段平滩流量，河段尺度的平均几何要
素取各断面平均值，对于江心洲较多且滩唇明显的城陵矶以下段采用方法（1）进行验证，其中选取的
高大洲滩断面在螺-汉河段区间有 12 个，汉-大河段有 38 个。计算过程中的各流量级下水面线，采用
各区间进出口测站的 1992—2002 年平均水位流量关系，再考虑沿程分汇流，通过恒定流水面线计算
得到。下文中高程和水位统一采用 1985 国家高程基准。

4 结果与讨论

4.1 水沙输移特征

4.1.1 水沙输移量的时空分布特征 1992—2002 年数据统计显示，相对于大通站径流量，枝城站来
水占比约 45%，城陵矶以上区间（不含城陵矶）入出流占比-5%，城陵矶及其以下区间入流占比 60%；
相对于大通输沙量，枝城来沙占比 118%，城陵矶以上沙量收支占比-29%，城陵矶及其以下区间收
支占比 11%。图 2 显示了区间内更为详细的沿程水、沙收支情况，由图 2 可见，城陵矶以上除松滋口
和太平口分流（松太分流）占到大通径流 4.8%之外，其他分汇水量比例均在 1.5%以内，沿程分出的沙
量比例明显大于水量，可称为沙量减少区。而在城陵矶及其下游区间，城陵矶和湖口入汇水量分别
占到大通的 30%和 19%，汇入水量明显大于沙量，可称为水量增加区。由此可见，大通以上具有一
定的水沙异源特征，城陵矶上下具有明显空间差异性。

图 2 枝城-大通河段沿程水沙收支
从年内各月的径流和含沙量分布来看，干流沿程各站汛枯分明，但螺山以下含沙量的年内变幅
相对其上游显著减小（图 3），并且这种变化是在监-螺区间突然发生。图 4 比较了该区间内监利、螺
山和洞庭湖入汇站城陵矶的年内流量和含沙量过程，可见城陵矶站水量略小于监利，两站水量的汛
枯分布特点类似，但城陵矶含沙量却较监利明显偏低，并且含沙量较高时期在汛前的 2—5 月，水沙
异步现象非常明显。由此可见，城陵矶站汛期汇入低含沙水流的稀释作用，是导致螺山及其下游测

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