5 水沙通量的年內(nèi)變化

　　5.1 水通量的年內(nèi)變化

　　長(zhǎng)江流域地處季風(fēng)氣候區(qū)，降水的時(shí)空分布主要受季風(fēng)活動(dòng)的影響，流域降水多集中在夏季 ，冬季僅有少量雨雪，這就導(dǎo)致了徑流在一年內(nèi)有明顯的洪、枯季變化。但因流域的地域廣闊、地形復(fù)雜，各地雨季也不相同，正常年份，長(zhǎng)江中下游各支流洪峰大多發(fā)生在5～7月，上游干流的洪峰大致發(fā)生在7～9月。以大通站為例，徑流量從5月開(kāi)始顯著增加，至7月達(dá)最大，11月以后明顯減少，至翌年2月出現(xiàn)最低值，5～10月的平均徑流量占年徑流量的71.7%，為洪季；11月至翌年4月的平均徑流量只占年徑流量的28.3%，為枯季。

　　但洪水年的水量在年內(nèi)的分布情況則略有不同，以大通站1954年和1998年兩個(gè)大洪水年為例。1954年大通站從4月中旬起即進(jìn)入洪水期，至10月以后，雖然流量有所降低，但仍然高于多年的月平均流量值，汛期徑流量為8.891×1011m3；而1998年則在3月份即出現(xiàn)了一個(gè)小洪峰，進(jìn)入洪季之前的流量值已經(jīng)超過(guò)多年平均流量值，這對(duì)于造成1998年的大洪水有一定的影響，且汛期徑流量達(dá)到7.796×1011m3，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了多年平均 汛期徑流量的5.548×1011m3［7］，同時(shí)遭遇了上游干流洪峰，造成峰值的疊加，形成了罕見(jiàn)的洪水年。

　　5.2 懸沙通量的年內(nèi)變化

　　長(zhǎng)江中下游懸移質(zhì)輸沙量在年內(nèi)分配的不均勻性較徑流更為明顯。從宜昌站和大通站多年平均輸沙量年內(nèi)分配曲線圖中可知，兩個(gè)測(cè)站洪季輸沙量均顯著大于枯季的輸沙量，但輸沙量在年內(nèi)集中程度和量值則從中游向下游逐漸減少。宜昌站多年平均洪季（5～10月）輸沙量占全年輸沙總量的93%以上，大通站占85%以上；宜昌站多年平均枯季（11～4月）的輸沙量?jī)H占全年輸沙總量的7%，大通站占15%，宜昌站多年平均洪季輸沙量是多年平均枯季輸沙量的23倍多，大通站為7倍左右。就多年月平均而言，7月輸沙量最大，2月份輸沙量最小。大通站7月份的平均輸沙量占多年平均年輸沙總量的23%以上，宜昌站占30%以上；大通站2月份的平均輸沙量不足多年平均年輸沙總量的0.7%，宜昌站所占比例則更小。多年月平均最大與最小輸沙量的比值，大通站為36倍左右，宜昌站則高達(dá)332倍。

　　6 泥沙顆粒組成

　　長(zhǎng)江來(lái)沙一般以細(xì)顆粒懸沙為主，且床沙中值粒徑明顯粗于懸沙中值粒徑，懸沙顆粒主要由極細(xì)砂（0.1～0.05 mm）和粉砂（0.05～0.01mm）組成，而床沙則主要由中砂（0.50～0.25 mm）和細(xì)砂（0.2～0.1 mm）組成。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，宜昌站多年平均床沙輸沙量為6.2×107t，占該站年輸沙總量的11.0%，中值粒徑為0.203mm；大通站多年平均床沙輸沙總量為5.9× 107t，占年輸沙總量的12.5%，中值粒徑為0.166 mm，即從河道縱向泥沙顆粒組成看，自中游向下游，泥沙顆粒由粗逐漸變細(xì)，至河口口門(mén)地區(qū)，床沙與懸沙中值粒徑相近，分別為0.009 mm和0.004mm，表明在該地區(qū)床沙與懸沙交換極為頻繁。

　　從1959～1996年的長(zhǎng)時(shí)間系列來(lái)看，九江至大通河段平灘河床河道累積是淤積的，其淤積量為5.79×108m3，枯水河床河道累積淤積量為2.64×108m3［6］。長(zhǎng) 江中下游從江陰以下，水面線變化趨緩，泥沙顆粒粒徑在這一區(qū)域內(nèi)也發(fā)生了較大 的變化，江陰的懸沙中值粒徑為0.0027mm，明顯細(xì)于上下游河段，這是由該地區(qū)的河段邊界造成的，長(zhǎng)江中下游河道自中游向下游逐漸展寬，水位變幅逐漸減小，上游流域來(lái)沙進(jìn)入河口段后，因水面縱坡降趨向展平，流速減緩，懸沙中有部分較粗的顆粒受自身重力作用，在江陰至徐六涇段落淤，使懸沙中顆粒粒徑大于0.086mm的泥沙大量減少，據(jù)統(tǒng)計(jì)減少量約占懸移質(zhì)總輸沙量的10%～15%，即每年約有5.9×107t泥沙在該河段沉積下來(lái)［10］。

　　7 結(jié)語(yǔ)

　?。?）長(zhǎng)江中下游流域水量沿程遞增，但各測(cè)站的增幅均不明顯，除特殊年份外，均在多年平均值上下波動(dòng)，水量在年內(nèi)有明顯的季節(jié)性變化，多年月平均流量在年內(nèi)呈正態(tài)分布由流域降雨的時(shí)空分布所決定，進(jìn)入河口區(qū)的徑流量一半來(lái)自上游，一半來(lái)自中下游。

　　（2） 長(zhǎng)江中下游流域的泥沙主要來(lái)自上游的金沙江和嘉陵江，故上游來(lái)沙量的變化對(duì)于中下游輸沙規(guī)律的變化起著重要作用，此外中下游湖泊的調(diào)蓄和沉積作用也不容忽視。

　?。?）長(zhǎng)江來(lái)沙主要以懸沙形式下泄，懸移質(zhì)輸沙量由中游向下游逐漸減少，各測(cè)站懸移質(zhì)輸沙量呈階梯性遞減的趨勢(shì)，在年內(nèi)有明顯的季節(jié)性變化，與水量相比分布更加不對(duì)稱。

　?。?） 長(zhǎng)江中下游的懸沙主要由極細(xì)砂和粉砂組成，而床沙則主要由中砂和細(xì)砂組成，從河道縱向泥沙顆粒組成看，長(zhǎng)江中下游干流河道泥沙顆粒沿程逐漸細(xì)化，泥沙顆粒的變化與河段的邊界及水下地形的變化有關(guān)。（考試大二級(jí)建造師編輯整理）