三峡水库175m蓄水后下洛碛河道冲淤变化分析

刘旭晖 重庆交通大学

三峡水库135-139m运行期间，下洛碛河道基本不受水库运行影响，遵守年内洪淤枯冲、年际内冲淤交替的冲淤特性，河道平面形态除局部有所变化外，其于基本处于稳定状态。三峡水库175m试验性蓄水后，下洛碛河道处于变动回水区中下段，全年大部分时段均受坝前水位雍水影响，淤积规律发生变化。

本文全面收集了下洛碛河道175m蓄水后2009-2019年水文资料与泥沙原型观测资料，用于分析水沙变化及泥沙冲淤特性规律，对三峡库区河段演变特性研究具有重要意义。

1.河道概况

下洛碛河道位于长江上游航道里程为600-603km，紧邻洛碛镇，经过多年的自然冲刷与航道疏浚，平面形态较为宽直河道左岸为下洛碛边滩，右岸为中挡坝边滩，二者皆为卵石浅滩，天然情况下枯水期常出现浅包碍航等问题。

2.水沙条件变化

图2为寸滩水文站2009-2018年年均径流量、输沙量变化，可以知道：三峡水库175m试验性蓄水以来，寸滩站年际间径流量有大有小，但波动较小，趋势性不明显，符合水文过程的随机性。2018年寸滩水文站年均径流量为3873亿m3，是实验性蓄水以来最大，其次为2012年，最小年径流量为2011年。寸滩水文站年际间输沙量变幅较大，总体呈现减小的趋势，其中2010年为蓄水以来最大，约21116万吨。2013年后受到上游向家坝与溪洛渡水电站拦沙影响，输沙量大幅度减小，2017年达到最小值，2018年有明显增加。

图1 下洛碛河道河势图及典型断面布置

图2 寸滩水文站2009-2018年年均径流量、输沙量变化

3.下洛碛河道冲淤特性分析

3.1 河道冲淤量变化

根据2009-2019年下洛碛河道原型观测资料，计算下洛碛河道（航道里程600-603km）冲淤量见表1。

从表1上可以看出，2009-2012年期间，下洛碛河道出现累计性淤积，淤积总量为125.4万m3，但自2013年起下洛碛发生持续冲刷，2013-2016年冲刷总量达929.83m3，其中2016年冲刷量约316.6万m3，为近十年来最大，占冲刷总量的43.68%。2017年开始，下洛碛河道淤积开始减缓，2017-2018年期间甚至出现明显回淤。

3.2 典型断面冲淤变化

为了了解下洛碛河道横向变化，在下洛碛河道沿程布置了三个典型断面，其中断面1#位于上游五金堆处，断面2#位于河道中部大金堆处，断面3#位于下洛碛和中档坝浅滩处，断面位置见图1，各断面年际冲淤变化情况见图3。

由图可以看出，1#断面深槽处变化较大，2013-2015年连续发生冲刷，2017年达到最大冲刷深度约1.2m。除深槽外，断面1#边滩个别年份发生冲刷，但整体处于冲淤平衡状态，河床断面形态较为稳定。

表1 三峡水库175m蓄水后下洛碛河道年际冲淤量

图3 下洛碛河道典型断面冲淤变化

2#断面2009-2013年期间冲淤变化不明显，基本处于冲淤平衡状态，自2014年后左右边滩开始出现冲刷，2014-2017年期间断面2#累计变化量约6611m2，左边滩最大下切深度高达29m，2018年后断面2#发生明显回淤。

不同于1#、2#断面，断面3#为“W”型断面形态，左侧边滩明显下切，2013-2017年左边滩累计变化量约3230m2，最大下切深度为11m，2017年后冲淤变化较小，处于平衡状态。

4.结论

（1）三峡水库175m试验性蓄水后，受大坝雍水影响，下洛碛河道水位大幅度抬升，年均径流量无趋势性变化，受上游水电站拦沙的影响，输沙量变幅较大。

（2）三峡水库蓄水后的2009-2012年，下洛碛河道出现累计性淤积，随后转为冲刷，最大冲刷量约316.6万m3，大金堆、下洛碛和档坝卵石浅滩处发生不同程度下切，最大深度约32m。2018年后大金堆处发生明显回淤，主流带冲淤变化较小。