三峡水库场次洪水排沙规律及影响因素

高宇 任实 王海 吕超楠 赵汗青 张成潇

摘要：水库泥沙淤积导致库容损失，影响水库综合效益发挥，研究水库排沙规律及影响因素对于改善水库淤积状况具有重要意义。根据2003—2021年朱沱、北碚、武隆、寸滩等水文站实测数据，合理划分三峡水库场次洪水过程，分析其排沙规律，并重点研究坝前水位、入出库输沙率、洪水滞留时间等因素对排沙的影响。结果表明：三峡水库场次洪水过程的划分采用统一的定量标准并考虑洪峰沙峰异步传播的影响更加合理;水库排沙主要集中在汛期场次洪水，各年汛期场次洪水排沙总量平均占全年的67.0%;场次洪水排沙比与坝前水位成反比、与入出库输沙率成正比，但相关性均小于与其成反比的洪水滞留时间，且当入库平均流量大于30 000 m3/s或坝前平均水位低于150 m时，排沙比与各因素之间的相关性均有所提升。研究成果可为优化三峡水库运行方式、减少水库泥沙淤积等提供重要参考。

关键词：排沙比;场次洪水;洪峰沙峰异步;洪水滞留时间;三峡水库

中图分类号：TV147  文献标志码：A  文章编号：1001-6791（2024）01-0112-11

随着人类对水资源利用需求的不断加大，越来越多的水库在全球范围内建成运用，发挥着防洪、发电、灌溉、航运等功能［1］。然而，水库蓄水导致坝前水位抬高、流速减缓，水流中挟带的泥沙易于落淤，造成水库面临泥沙淤塞、库容损失等问题［2-4］，严重时还会影响水库发电、航运等效益的发挥［5-6］。因此，如何减少水库淤积成为国内外学者广泛关注的问题，水库调度排沙是减少水库淤积、延长水库使用寿命的重要手段，研究水库排沙规律及影响因素具有重要意义。

国外一般采用拦沙率来反映水库拦沙效果，如Sisinggih等［7］、Jothiprakash等［8］分别探讨了Sengguruh水库、Gobindsagar水库的拦沙率变化;而国内一般采用排沙比来反映水库排沙效果，如朱玲玲等［9］、张倩倩等［10］分别探讨了溪洛渡水库、三峡水库的排沙比变化。虽然拦沙率与排沙比概念不同，但均能表征水库的淤积程度，对于同一座水库，拦沙率与排沙比之和为1，且不同研究普遍认为拦沙率或排沙比主要与进出库流量、水库库容及坝前水位等相关。三峡工程作为治理和开发长江的关键性骨干工程，泥沙问题一直以来都深受关注［11-12］。三峡水库蓄水运行以来，汛期入库沙量占全年的比例达到了90%以上［13-14］，且汛期来沙又进一步集中于短历时的洪水过程［15-16］，故诸多学者选择以汛期的短历时洪水过程为研究对象来深入探究三峡水库的排沙规律。王玉璇等［17］选取了三峡水库2003—2018年25场次洪水过程，董占地等［18］统计了三峡水库2004—2012年汛期月度排沙比，黄仁勇等［19］选取了三峡水库2003—2011年34场次洪水过程，普遍认为三峡水库排沙主要与进出库水沙条件、坝前水位、河道形态等因素有关，且各因素之间存在交互效应，共同影响水库排沙。然而，上述研究对于三峡水库汛期场次洪水过程的选取多由人为主观判断，经验性较强，导致不同研究选取的场次洪水过程存在较大差异［17，19］，且三峡水库蓄水后，库区内场次洪水过程洪峰沙峰异步传播的特性显著［13，20］，已有研究缺乏对这一因素的考虑，故当前对三峡水库汛期场次洪水排沙规律的认识仍有待于深入探讨，亟需采用统一的方法来划分场次洪水过程。

本文根据实测水文泥沙数据，考虑场次洪水洪峰沙峰异步传播的影响，采用定量标准划分三峡水库汛期场次洪水过程，重点分析场次洪水的水库排沙特性，探讨场次洪水排沙比与进出库水沙条件、水库运行条件等之间的关系。研究成果可为三峡水库进一步增加调度灵活性、改善库区泥沙淤积状况、优化水库调度运行方式等提供重要参考，对于保障三峡水库综合效益发挥具有重要意义。

1 研究区域及资料

三峡大坝位于长江上游与中游分界处的宜昌市，水库跨湖北、重庆两省市，控制流域面积约100万km2。三峡水库水文站点分布如图1所示，江津至涪陵河段为变动回水区，长约173 km，涪陵至大坝河段为常年回水区，长约487 km。北碚水文站、武隆水文站则分别是库区主要入汇支流嘉陵江、乌江的控制站。

本文收集了三峡水库蓄水运行以来2003—2021年朱沱、北碚、武隆、寸滩水文站的实测日均流量、悬移质含沙量数据来反映三峡水库的入库水沙过程;采用2003—2021年茅坪水位站的实测日均水位数据反映坝前水位变化过程;采用2003—2021年黄陵庙水文站的实测日均流量、悬移质含沙量数据反映出库水沙过程，各站点分布见图1。

2 三峡水库蓄水以来场次洪水划分

三峡水库蓄水运行以来，入库泥沙在汛期场次洪水过程集中输移的特征显著，且三峡库区洪峰沙峰异步传播的特性更加明显。为了准确反映出三峡水库场次洪水排沙规律，本文采用统一的定量标准来划分蓄水以来的场次洪水过程。基于已有相关研究方法［21-23］，采用超定量取样法筛选洪水峰值，对峰值独立性进行判别，并对场次洪水的起止时间进行判定，该方法能够准确地选取场次洪水过程，并有效减少洪水特征分析中的不确定性。在此基础上考虑洪峰沙峰异步传播的影响，进一步确定场次洪水的入出库水沙过程。此外，考虑到长江上游干支流水文站洪水叠加存在时间不同步的问题，仅选取长江干流代表水文站更能反映三峡水库的入库洪水过程［15-16，24］，且乌江武隆站的入库径流占比不大［25］，故本文主要选取寸滩站的流量过程来反映三峡水库汛期场次洪水的入库洪水过程，入库沙量则采用朱沱、北碚、武隆3站输沙量之和（下同）。三峡水库场次洪水划分的步骤如下。

2.1 场次洪水峰值的确定

场次洪水峰值的确定采用超定量取样法，即从实测日均流量序列中提取超过某一阈值的样本作为洪峰流量。阈值取所有样本的某一百分位数Lk，即k%的样本小于或等于阈值Lk，对于场次洪水洪峰流量阈值取k=90。由于洪峰閾值的确定会很大程度影响洪峰样本的选择，本文在此基础上进一步采用经验值来筛选洪峰，主要考虑寸滩站洪峰流量超过30 000 m3/s的水沙过程［16］。因此，场次洪水峰值的确定除需满足寸滩站流量大于阈值Lk外，还需满足寸滩站流量大于30 000 m3/s。

2.2 峰值独立性的判别

由于样本数据的波动，存在多个连续峰值同属于一个独立峰值过程的情况。因此，需要对场次洪水峰值进行独立性判别，以筛选得到各个独立的峰值。峰值独立性判别的标准包括2个峰值之间的时间间隔限制与2个峰值之间的最小值限制，如图2及式（1）—式（2）所示。

Δtw>Δt（1）

Qmin<0.75min（Qp，Q′p）（2）

式中：Δtw为2个峰值流量的间隔时间，d;Δt为标准间隔时间，d;Qmin为2个峰值流量区间的最小流量，m3/s;Qp和Q′p分别为2个连续洪峰的峰值流量，m3/s。根据寸滩站多年来的实测洪水过程，选定Δt为7 d。

2.3 场次洪水起止时间的确定

场次洪水过程的起止时间由洪峰时间向外延伸得到，延伸标准包括起止时间到洪峰时间的间隔限制与起止时间值相对洪峰值的大小限制。对于洪峰过程的选取如图2所示，场次洪水起止时间需满足下式。

Qb≤0.5Qp（3）

Qe≤0.5Qp（4）

TQp-TQb≤1.5Δt（5）

TQe-TQp≤1.5Δt（6）

式中：Qb、Qe和Qp分别为场次洪水起始流量、结束流量和洪峰流量，m3/s;TQb、TQe和TQp分别为对应的场次洪水起始时间、结束时间和峰值时间。

时间间隔一般要求不超过一定天数，即偏向于靠近峰值时间;而起止时间值要求不超过峰值某一比例，即偏向于远离峰值时间。当峰值大小限制在时间间隔限制以外时，取时间间隔限制所在时间点;当峰值大小限制在时间间隔限制以内时，取峰值大小限制所在时间点;当2个独立峰值过程的起止时间范围部分重叠时，以2个洪峰之间的最小值作为分割点。

2.4 洪峰沙峰异步传播的影响

三峡水库蓄水运行后，库区水位抬高导致洪峰传播时间减少，而沙峰输移时间则由于水流速度减缓而增加，导致沙峰从寸滩站输移至坝址的时间滞后于洪峰，且不同洪峰流量及坝前水位下的滞后时间也不相同［13，20］。张地继等［26］采用数学模型对从寸滩到坝址的洪峰沙峰传播时间进行了模拟，本文在此基础上计算各场次洪水的洪峰沙峰传播时间，并对场次洪水的出库水沙过程进行延长，其中，为保证场次洪水排沙比计算的合理性，在统计出库沙量时对起止时间均进行相应顺延。2003—2021年三峡水库共划分得到55场次入库洪水，考虑洪峰沙峰异步传播影响前后的场次洪水入、出库沙量年内占比关系如图3所示。考虑洪峰沙峰异步传播的影响后，三峡水库场次洪水入、出库沙量年内占比的相关性有所提高，相关系数由0.671增加至0.731，且均大于7日高洪水期［15］入、出库沙量年内占比的相关系数0.157。对于三峡水库场次洪水过程，虽然受到水库调度等影响，出库沙量往往会小于入库沙量，但两者之间仍存在一定的相关性，即当入库沙量较大时，出库沙量也会较大。由此可见，考虑三峡库区洪峰沙峰异步传播的影响后，划分得到的场次洪水过程在反映三峡水库场次洪水的排沙规律上相对略优。

3 三峡水库场次洪水排沙规律

三峡水库汛期场次洪水排沙情况统计如表1所示，各场次洪水排沙比变化波动较大，变化范围为0.2%～84.0%。考虑到三峡水库在围堰发电期控制库水位为135～139 m，2006年10月进入初期运行期，2008年汛后开始175 m试验性蓄水，金沙江下游向家坝水电站于2012年蓄水运行，导致入库沙量大幅减少［25］，对三峡水库场次洪水排沙均产生一定影响，故分别统计了2003—2006年、2007—2012年、2013—2021年三峡水库汛期场次洪水的排沙比均值，依次为41.7%、17.1%、18.7%。三峡水库围堰发电期汛期场次洪水平均排沙比达到了40%以上，而后随着水库分期蓄水进程的逐步推进，汛期入库水沙条件及水库运行条件等发生变化，场次洪水的水库排沙能力有所降低，排沙比均值降至了20%以下，且2012年以后并未随着入库沙量的大幅减小而出现明显变化。

进一步统计了各年汛期场次洪水期间累计排沙的情况，如图4所示，2003年、2004年、2005年汛期场次洪水的累计排沙比均达到了40%以上，2007—2021年汛期场次洪水累计排沙比均在30%以下。其中，各年汛期场次洪水的出库沙量占全年出库沙量的比例平均达到了67.0%，2018年最大达到了94.7%，表明三峡水库排沙主要集中在汛期场次洪水过程。在金沙江下游梯级水库蓄水拦沙导致三峡入库沙量大幅减少的情况下，虽然2013年、2018年、2020年由于来水较大，出现了入库沙量明显增大的情况，汛期场次洪水来沙量远高于2013—2021年的均值7 611.1万t，但是在2013年、2018年、2020年汛期开展沙峰排沙调度的作用下，汛期场次洪水的累计排沙比分别达到了28.4%、28.1%、24.5%，远高于2013—2021年各年汛期场次洪水累计排沙比的均值18.4%。由此表明，三峡水库汛期沙峰排沙调度对于增大水库排沙比具有一定效果，有效降低了水库泥沙淤积的风险，有利于水库的长期使用。

4 三峡水库场次洪水排沙影响因素

4.1 坝前水位与场次洪水排沙比的关系

坝前水位变化会改变库区的水流流态，进而改变水库泥沙运动条件，影响水库排沙。三峡水库蓄水运行以来，依次经历了围堰发电期、初期运行期、175 m蓄水运行期等不同阶段，汛期场次洪水坝前平均水位逐步抬高，排沙比也相应发生变化。图5给出了三峡水库汛期场次洪水排沙比与坝前平均水位的变化关系，随着坝前平均水位的抬高，三峡水库排沙比总体呈现出减小的趋势。三峡水库围堰发电期，在场次洪水坝前平均水位相近的情况下，排沙比变化波动范围仍较大，说明排沙比并非仅受坝前水位的影响，而是受到多因素的综合作用。2003—2006年共有10场次洪水过程，其中，4场次洪水过程排沙比在30%以下，均值为22.6%，平均入库流量仅为22 900 m3/s，其余6场次洪水过程排沙比在30%以上，均值为54.5%，平均入库流量为30 300 m3/s，说明入库流量等因素对排沙比也有较大影响。此外，三峡水库在围堰发电期基本不承担防洪任务，由于区间支流入汇，出库流量普遍大于入庫流量，有利于水库排沙，这也是围堰发电期水库排沙比较大的原因。三峡水库进入初期运行期和175 m蓄水运行期后，汛期承担了防洪任务，2007—2021年场次洪水期间坝前水位均值达到了153.72 m，较围堰发电期抬升了约18 m，2006年以后场次洪水排沙比均值仅为17.9%。

为了进一步研究三峡水库坝前水位对场次洪水排沙比的影响，图6给出了不同入库平均流量（寸滩站，Qin）下坝前平均水位与排沙比的关系。按照30 000 m3/s划分入库流量级后，Qin>30 000 m3/s的场次洪水坝前平均水位与排沙比的相关性大幅提高，相关系数达到了0.780;而Qin<30 000 m3/s的场次洪水则略有下降。综合来看，三峡水库汛期场次洪水排沙比总体随着坝前水位的抬升而呈下降趋势，且当Qin>30 000 m3/s时，坝前水位与排沙比的相关性更高。

4.2 入、出库输沙率与场次洪水排沙比的关系

水库排沙比是反映出库沙量与入库沙量比值的参数，沙量的大小取决于流量以及含沙量的大小，对单一场次洪水而言，应综合分析流量与含沙量对排沙比的影响，故分别统计了三峡水库汛期场次洪水入库平均输沙率（寸滩站）、出库平均输沙率与排沙比的关系，如图7所示。三峡水库汛期场次洪水的入、出库平均输沙率与排沙比之间均呈现出一定的正相关关系，且出库平均输沙率与排沙比的相关性显著大于入库平均输沙率，说明三峡水库汛期场次洪水入、出库输沙率的增加均有利于水库排沙，且出库输沙率的增加对于提高水库排沙能力的作用更强。分析认为主要是寸滩站距坝址较远，且区间存在支流入汇等因素影响，导致入库输沙率对水库排沙的影响较出库输沙率弱。

考虑到在不同坝前水位下入、出库输沙率对三峡水库排沙比的影响会有所区别，且三峡水库在围堰发电期、初期运行期的汛期调洪能力有限，坝前水位不高，故本文以坝前平均水位150 m为界来划分汛期场次洪水过程，探究不同运行水位条件下入、出库输沙率对水库排沙比的影响，如图8所示。当坝前平均水位L<150 m时，三峡水库汛期场次洪水入、出库平均输沙率与排沙比的相关性均有所提高，而当L>150 m时，入、出库输沙率与排沙比的相关性均有所减小。围堰发电期和初期运行期，三峡水库汛期基本不進行拦蓄或拦蓄量很小，坝前水位偏低，此时入、出库输沙率对水库排沙比的影响较强，相关性有所提高;175 m蓄水运行后，三峡水库会对一定量级的洪水进行调蓄，坝前水位有所抬升，且入库流量越大，坝前水位抬升越高，此时入、出库输沙率对水库排沙比的影响受到削弱，相关性减小。

坝前水位与入、出库输沙率对三峡水库场次洪水排沙比均有一定的趋势性影响，且在划分不同流量级或不同坝前水位后，二者与排沙比的相关性均出现了增大的情况，说明坝前水位与入、出库输沙率之间相互影响。由于水库排沙比与坝前水位成反比，而与出库输沙率成正比，根据库容关系曲线可得到水库库容（V），故本文引入了洪水滞留时间（V/Qout，其中Qout为出库流量）来研究坝前水位与出库流量对场次洪水排沙比的影响，如图9所示。洪水滞留时间与场次洪水排沙比的相关性较单独考虑坝前水位或入、出库输沙率时均有显著提高，相关系数达到了0.810，说明二者的综合作用对场次洪水排沙比具有重要影响。因此，今后在汛期发生洪水期间，可根据库区排沙需求，结合三峡水库坝前水位来调节出库流量，以此来控制洪水滞留时间大小，为三峡水库的排沙优化调度提供重要参考。当洪水滞留时间越小时，洪水沙峰过程越快排出水库，场次洪水排沙比就越大;随着洪水滞留时间增加，场次洪水排沙比逐渐降低，且降低的速率逐步趋缓。

基于前文划分不同流量或水位的分析，本节讨论不同入库平均流量或不同坝前平均水位下洪水滞留时间与场次洪水排沙比的关系，如图10所示。当Qin>30 000 m3/s或L<150 m时，对应的洪水滞留时间较小，相关性有所提高，表明当洪水滞留时间较小时，场次洪水排沙比受洪水滞留时间的影响更大。此外，场次洪水L在150 m上下时，洪水滞留时间存在着相同的变化范围，主要区间为7～8 d。但是，在洪水滞留时间相同时，L>150 m的场次洪水排沙比更大，这主要是由于其出库平均流量较大，导致在L较高的情况下，场次洪水排沙比仍高于L<150 m的情况，同时也印证了三峡水库场次洪水排沙比受到坝前水位与入、出库输沙率等多因素的综合影响。

5 结  论

本文选取了2003—2021年三峡水库蓄水以来的入、出库水文泥沙数据为研究对象，综合考虑库区洪峰沙峰异步传播对水库排沙的影响，分析了水库汛期55场次洪水的排沙规律，并重点探讨了坝前水位、入出库输沙率、洪水滞留时间等对场次洪水排沙的影响。主要结论如下：

（1） 三峡水库场次洪水划分在采用统一的定量标准基础上，进一步考虑洪峰沙峰异步传播的影响，能够更好地反映水库汛期场次洪水的排沙规律。受到多重因素的综合影响，2003—2021年场次洪水排沙比变化复杂，变化范围为0.2%～84.0%。

（2） 三峡水库排沙主要集中在汛期场次洪水过程，各年汛期场次洪水期间排沙总量平均占全年排沙的67.0%。三峡水库围堰发电期，场次洪水排沙比均值在40%以上，而进入初期运行期及175 m蓄水运行期后，排沙比均值下降至20%以下。当三峡水库开展汛期沙峰排沙调度时，场次洪水排沙效果提升显著。

（3） 三峡水库场次洪水排沙比分别与坝前水位成反比、与入出库输沙率成正比关系，且当入库平均流量大于30 000 m3/s时，坝前水位与排沙比的相关性得到明显提高;当坝前平均水位小于150 m时，入出库输沙率与排沙比的相关性也有明显提高。

（4） 采用洪水滞留时间反映坝前水位与出库流量对排沙比的综合影响，场次洪水排沙比与其成反比关系，相关性也更好，且当洪水滞留时间较小时，两者之间的相关性进一步提升。

参考文献：

［1］POFF N L，SCHMIDT J C.How dams can go with the flow［J］.Science，2016，353（6304）：1099-1100.

［2］邓安军，陈建国，胡海华，等.我国水库淤损情势分析［J］.水利学报，2022，53（3）：325-332.（DENG A J，CHEN J G，HU H H，et al.Analysis of reservoir siltation in China［J］.Journal of Hydraulic Engineering，2022，53（3）：325-332.（in Chinese））

［3］WHITE W R.Evacuation of sediments from reservoirs［M］.London：Thomas Telford，2001.

［4］袁晶，许全喜.金沙江流域水库拦沙效应［J］.水科学进展，2018，29（4）：482-491.（YUAN J，XU Q X.Sediment trapping effect by reservoirs in the Jinsha River basin［J］.Advances in Water Science，2018，29（4）：482-491.（in Chinese））

［5］SCHLEISS A J，FRANCA M J，JUEZ C，et al.Reservoir sedimentation［J］.Journal of Hydraulic Research，2016，54（6）：595-614.

［6］夏軍强，张贤梓依，王增辉，等.黄河三门峡水库水沙电耦合模型研究及应用［J］.水科学进展，2023，34（2）：238-249.（XIA J Q，ZHANG X Z Y，WANG Z H，et al.Study and application of a coupled modelling of flow-sediment transport and hydropower generation in the Sanmenxia Reservoir［J］.Advances in Water Science，2023，34（2）：238-249.（in Chinese））

［7］SISINGGIH D，WAHYUNI S，MARUF M F，et al.Evaluation of sustainable sediment management in Sengguruh Reservoir considering age and trapping efficiency［J］.International Journal of Geomate，2023，25（107）：115-122.

［8］JOTHIPRAKASH V，GARG V.Re-look to conventional techniques for trapping efficiency estimation of a reservoir［J］.International Journal of Sediment Research，2008，23（1）：76-84.

［9］朱玲玲，许全喜，董炳江，等.金沙江下游溪洛渡水库排沙效果及影响因素［J］.水科学进展，2021，32（4）：544-555.（ZHU L L，XU Q X，DONG B J，et al.Study on the effect and influencing factors of sand discharge of Xiluodu Reservoir in the Lower Jinsha River［J］.Advances in Water Science，2021，32（4）：544-555.（in Chinese））

［10］张倩倩，童思陈，龙孝平，等.三峡水库排沙比与水沙因子响应关系［J］.水电能源科学，2023，41（8）：101-104，112.（ZHANG Q Q，TONG S C，LONG X P，et al.Response relationship between sediment discharge ratio with water flow and sediment factors in Three Gorges Reservoir［J］.Water Resources and Power，2023，41（8）：101-104，112.（in Chinese））

［11］胡春宏.三峡水库175 m试验性蓄水十年泥沙冲淤变化分析［J］.水利水电技术，2019，50（8）：18-26.（HU C H.Analysis on sediment scouring and silting variation of Three Gorges Reservoir since 175 m trial impoundment for past ten years［J］.Water Resources and Hydropower Engineering，2019，50（8）：18-26.（in Chinese））

［12］郑守仁.三峡工程175米试验性蓄水运行期的泥沙观测分析［J］.长江技术经济，2019，3（3）：1-7.（ZHENG S R.Analysis of sediment observation data in the trial impounding period of the Three Gorges Project to pool level of El.175-meter［J］.Technology and Economy of Changjiang，2019，3（3）：1-7.（in Chinese））

［13］张为，李昕，任金秋，等.梯级水库蓄水对三峡水库洪峰沙峰异步特性的影响［J］.水科学进展，2020，31（4）：481-490.（ZHANG W，LI X，REN J Q，et al.Influence of the impoundment of cascade reservoirs on the asynchronies of flood peak and sediment peak in the Three Gorges Reservoir［J］.Advances in Water Science，2020，31（4）：481-490.（in Chinese））

［14］单敏尔，李志晶，周银军，等.三峡水库入库水沙变化规律及驱动因素分析［J］.泥沙研究，2022，47（2）：29-35.（SHAN M E，LI Z J，ZHOU Y J，et al.Variations and driving factors of water flow and sediment transport in the Three Gorges Reservoir［J］.Journal of Sediment Research，2022，47（2）：29-35.（in Chinese））

［15］高宇，任实，王海，等.金沙江下游梯级水库运行后三峡水库高洪水期入库水沙特性［J］.湖泊科学，2023，35（2）：662-672.（GAO Y，REN S，WANG H，et al.Characteristics of incoming runoff and sediment load in the Three Gorges Reservoir during high flood period after the operation of the cascade reservoirs in the Lower Jinsha River［J］.Journal of Lake Sciences，2023，35（2）：662-672.（in Chinese））

［16］李思璇，楊成刚，董炳江，等.长江上游高洪水期泥沙输移特性［J］.长江科学院院报，2021，38（12）：6-11.（LI S X，YANG C G，DONG B J，et al.Sediment transport characteristics during high floods in the upper reaches of the Yangtze River［J］.Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2021，38（12）：6-11.（in Chinese））

［17］王玉璇，金中武，陈鹏.三峡水库汛期排沙效率研究［J］.人民长江，2022，53（5）：14-19.（WANG Y X，JIN Z W，CHEN P.Study on sediment transport efficiency of Three Gorges Reservoir during flood season［J］.Yangtze River，2022，53（5）：14-19.（in Chinese））

［18］董占地，胡海华，吉祖稳，等.三峡水库排沙比对来水来沙的响应［J］.泥沙研究，2017，42（6）：16-21.（DONG Z D，HU H H，JI Z W，et al.Response of sediment excluding ratio to incoming flow and sediment in the Three Gorges Reservoir［J］.Journal of Sediment Research，2017，42（6）：16-21.（in Chinese））

［19］黄仁勇，谈广鸣，范北林.三峡水库蓄水运用后汛期洪水排沙比初步研究［J］.水力发电学报，2013，32（5）：129-133，152.（HUANG R Y，TAN G M，FAN B L.Sediment delivery ratio of Three Gorges Reservoir in flood events after its impoundment［J］.Journal of Hydroelectric Engineering，2013，32（5）：129-133，152.（in Chinese））

［20］张帮稳，吴保生，章若茵.三峡库区汛期洪峰和沙峰异步运动特性的三维数值模拟［J］.水科学进展，2021，32（3）：408-417.（ZHANG B W，WU B S，ZHANG R Y.Three-dimensional numerical of the asynchronous movement characteristics of flood and sediment peaks in the Three Gorges Reservoir［J］.Advances in Water Science，2021，32（3）：408-417.（in Chinese））

［21］ZHANG Q，ZHANG L P，SHE D X，et al.Automatic procedure for selecting flood events and identifying flood characteristics from daily streamflow data［J］.Environmental Modelling & Software，2021，145：105180.

［22］DUROCHER M，MOSTOFI ZADEH S，BURN D H，et al.Comparison of automatic procedures for selecting flood peaks over threshold based on goodness-of-fit tests［J］.Hydrological Processes，2018，32（18）：2874-2887.

［23］VITTAL H，SINGH J，KUMAR P，et al.A framework for multivariate data-based at-site flood frequency analysis：essentiality of the conjugal application of parametric and nonparametric approaches［J］.Journal of Hydrology，2015，525：658-675.

［24］王玉璇，金中武，陳鹏，等.三峡水库汛期水沙异步特性及沙峰输移时间研究［J］.长江科学院院报，2022，39（9）：24-29，37.（WANG Y X，JIN Z W，CHEN P，et al.Water-sediment asynchrony and transport time of sand peak in flood season of Three Gorges Reservoir［J］.Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2022，39（9）：24-29，37.（in Chinese））

［25］郭率，周曼，胡挺，等.近年来三峡水库水沙通量变化过程及原因分析［J］.中国农村水利水电，2022（8）：35-40，49.（GUO S，ZHOU M，HU T，et al.An analysis of the variation process and causes of water and sediment to the Three Gorges Reservoir in recent years［J］.China Rural Water and Hydropower，2022（8）：35-40，49.（in Chinese））

［26］张地继，董炳江，杨霞，等.三峡水库库区沙峰输移特性研究［J］.人民长江，2018，49（2）：23-28，68.（ZHANG D J，DONG B J，YANG X，et al.Research on sediment peak movement characteristics in Three Gorges Reservoir［J］.Yangtze River，2018，49（2）：23-28，68.（in Chinese））

Sediment delivery regularity and its influencing factors during flood events in the Three Gorges Reservoir

Abstract：Reservoir sedimentation leads to a loss of storage capacity，thereby affecting the ability of a reservoir to fulfil its designated purpose.Accordingly，it is important to investigate the regularity of sediment delivery to constrain reservoir sedimentation.On the basis of data recorded at Zhutuo，Beibei，Wulong，Cuntan，and other hydrological stations between 2003 and 2021，individual flood events in the Three Gorges Reservoir （TGR） were identified.The regularity of sediment delivery during each flood event was then analyzed.The impacts of factors such as the water level in front of the dam，the rate of sediment transport into and out of the reservoir，and flood detention time on sediment delivery during flood events were investigated.The results indicate that it is more reasonable to classify the flood events in the TGR by considering the asynchronous propagation of flood and sediment peaks on the basis of a unified quantitative standard.Sediment delivery in the TGR occurred mainly during flood events，accounting for 67.0% of the annual sediment delivery volume.The sediment delivery ratio （SDR） during the flood events was inversely proportional to the water level in front of the dam and proportional to the sediment transport rate into and out of the reservoir.However，the correlations were weaker than that between the SDR and flood detention time，whereby the SDR was inversely proportional to the flood detention time.The correlations between the SDR and other factors were strongest during flood events when the average inflow was greater than 30 000 m3/s or the average water level in front of the dam was less than 150 m.This study provides an important reference for optimizing the operation of the TGR and reducing sediment deposition.

Key words：sediment delivery ratio;flood events;asynchronies of flood and sediment peaks;flood detention time;Three Gorges Reservoir