第三章 三峡水库来沙问题研究
第一节 概述
一、三峡水库以上流域概况
长江发源于青藏高原唐古拉山北麓的格拉丹东山西南侧。江源为沱沱河，与当曲河及楚玛尔河汇合后称为通天河，自直门达到岷江入汇的宜宾称为金沙江，宜宾至宜昌又称川江。从河源至宜昌统称长江上游，干流全长4500km，流域面积100.5万km2，有雅砻江、横江、岷江、沱江、赤水、嘉陵江及乌江较大支流汇入（图3-1）。
长江上游地势高峻、山峦起伏，多高原、台地和峡谷。按地貌形态及其特性分为：青藏高原、川藏纵谷山地、云贵高原及四川盆地四个区。流域西部的青藏高原，平均海拔在4000m以上，山岭一般海拔在6000m左右。川藏纵谷山地是我国著名的横断山脉地区，山脉河流互相平行，均作南北走向，山脉海拔在2000～4000m之间，下游河谷又低于1000m，地形差异悬殊。云贵高原海拔一般都在1000～2000m之间，地势大致西高东低，中部平坦，多局部平坝及陷落湖泊。四川盆地平均海拔在500m左右，边缘山地在1000～2000m之间，四周高山环绕，北有大巴山、米仓山，西有岷山、邛崃山山脉，南有大娄山山脉，东有巫山。
雅砻江为金沙江最大支流，源于青海巴颜喀拉山南麓，几乎与金沙江上段流向平行，在攀枝花以下14km汇入金沙江，为典型的峡谷型河流。干流全长1637km，总落差4420m，流域面积128444km2。
横江发源于云贵高源，在云南省沙富县云富镇汇入金沙江，全长307km，落差2080m，流域面积1500km2。
岷江为径流量最大的长江支流，源于岷山南麓，在宜宾汇入长江，干流全长735km，落差3560m，流域面积133000km2。大渡河是岷江最大的支流，长1062km，落差4175m，流域面积91000km2。
图3-1 长江上游水系及主要水文站分布示意图
沱江主源绵远河源于四川茂县九顶山南麓，在泸州汇入长江，干流全长629km，落差2832m，流域面积27860km2。
赤水河发源于云南，流经贵州和四川，在合江汇入长江，全长436.5km，流域面积20440km2。
嘉陵江源于陕西秦岭南麓，流经陕西、甘肃、四川、重庆四省（直辖市），于重庆主城区汇入长江。干流全长1120km，落差2300m，流域面积160000km2。流域包括嘉陵江干流、渠江、涪江三大水系，于合川附近汇合。
乌江源于乌蒙山东麓，在涪陵汇入长江，干流全长1037km，落差2124m，流域面积87920km2。
二、三峡水库来沙问题研究过程
1950年长江水利委员会成立后，为适应治理长江的需要，恢复、调整原有长江流域水文网，并增设了部分测站，系统地收集长江流域的水位、流量、含沙量、降水量等资料，1960年后增加推移质测验。1959年以后为研究川江卵石推移质特性，调查三峡水库卵石推移质来源和数量，进行了多次查勘调查。1974年以来在长江上游主要水文站全面开展卵石推移质测验，同时，对照卵石岩性（矿物）调查分析成果，进一步查明三峡河段推移质来源和数量。70年代以来通过水文测站沙样分析，研究长江悬移质泥沙的物质组成。80年代以来，对长江上游流域产沙特性及来沙量多年变化进行了分析研究。
1986—1990年三峡工程可行性重新论证阶段，长江水利委员会水文局等单位对长江三峡以上流域泥沙来源、来沙数量和地区组成、来沙历年变化趋势、已建和拟建水库群拦沙淤积率与拦沙淤积量及其对三峡水库入库沙量的可能影响进行了分析研究［4-7］。
三峡工程技术设计和施工阶段，1996—2000年长江水利委员会水文局等单位就嘉陵江水土保持措施对三峡水库的减沙作用进行了全面的研究［8］。
2001—2005年长江水利委员会水文局对三峡水库上游来水来沙变化进行了研究，重点对20世纪50年代至2000年金沙江、岷江、沱江、嘉陵江和乌江流域的水沙特性进行了全面的分析研究，包括各流域主要测站历年径流量和输沙量变化分析、1991—2000年新建水库拦沙作用的调查分析、水土保持综合治理措施减沙作用的调查分析，以及寸滩站沙质推移质的推移量分析［9-11］。
2006—2010年长江水利委员会水文局根据20世纪50年代至2007年长江上游流域主要测站50多年的实测水沙资料，对三峡水库入库水沙组成、入库水沙变化特性，以及气候变化、水库拦沙及水土保持等因素对入库水沙的影响作了全面分析。在此基础上，提出1991—2000年水沙系列并考虑上游新建水库拦沙作用作为三峡水库近期（2008—2027年）入库水沙代表系列［12］，对长江上游横江、赤水河和綦江流域水沙变化进行了调查分析［13］；对三峡水库区间（寸滩至枢纽坝址）的支流水沙变化特征进行了分析［14］。
三峡水库2003年6月初期蓄水运用以来，长江水利委员会水文局先后利用原设的干流清溪场和寸滩、乌江武隆、嘉陵江北碚水文站作为入库站，以及1995年11月设立的坝下游黄陵庙专用水文站作为出库站，统计各站所测的水沙资料得出三峡水库逐年水库泥沙淤积量，并与地形法测得的水库泥沙淤积量对照分析［15］。