长江上游泥沙输移比初探(景可)

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长江上游泥沙输移比初探水利论文G].[-{6j

景 可水利论文i,k)Av `ZX
中国科学院地理科学与资源研究所)
水利论文?$J:Wc3lL8C"c

摘要:首先阐述泥沙输移比界定的三个条件一是粒级,二是时间,三是空间,在此基础上讨论了长江上游泥沙输移比研究中存在的主要问题是缺少可靠的侵蚀产沙量,对悬移质和推移质的分界线不明确,对坡面侵蚀产沙和重力侵蚀产沙在总输沙量中的权重缺少量的概念;针对上述问题对河道及沟道泥沙输移比的推理分析,再根据反映泥沙输移比的形态指标的定性分析,认为长江上游除丘陵宽谷区泥沙输移比会小于0.5外,高中山区长时段的泥沙输移比都接近1(不包括泥石流在内的重力侵蚀)。

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关键词:泥沙;输移比;长江上游

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作者简介:景可(1939-),男,江苏省丹徒县人,中国科学院地理科学与资源研究所研究员。水利论文bY B(S Ol#D0U

1 引言

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泥沙输移比是反映流域侵蚀泥沙输移能力状况的指标。正因如此,在过去的日子里泥沙输移比研究被河流泥沙专家忽视,这方面可参考的文献资料寥寥无几。在我国泥沙输移比的研究直到70年代后期才有人注意到。首先开创这个问题研究的是龚时旸,熊贵枢[1],后来陆续开展了这方面的研究(牟金泽等,1982;景可,1989;蔡强国,1991)[2~4]。泥沙输移比的研究区域主要集中在黄河中游,其他地区泥沙输移比研究几乎是空白。直到80年代史德明等人(1983年)研究了三峡库区的泥沙输移比[5,6],上述研究者所进行的泥沙输移比研究,除少数小流域为定量研究外,多数属于定性的,至多是半定量研究。这方面的研究还很不成熟,还有许多认识问题存在较大分歧,甚至于对泥沙输移比内涵理解都相距甚远,如将泥沙输移比与排沙比混淆就是一例。

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黄土高原由于评估水土保持的减沙效益和黄土高原侵蚀产沙对下游河道淤积抬高影响,以及水土保持与治黄关系的需要,促使侵蚀泥沙输移研究。长江流域泥沙输移比的提出,并且得到重视,是随着三峡枢纽工程兴建的可行性论证需要才得以发展。三峡水库兴建的两大问题,一是移民问题,二是泥沙问题。前者是一个社会问题,能否处理,如何处理主要取决于政府行为;后者是一个自然科学问题,关系到水库的寿命与效益。长江流域泥沙输移比的研究成果可以由流域侵蚀量来正确地预估入库沙量,而且还能确切地评估某时段水土保持效益,为此流域泥沙输移比的研究引起众多学者的关注,但至今各学者对长江流域的泥沙输移比的大小未形成共识;史德明认为长江三峡库区流域的泥沙输移比为0.28[6];张信宝认为长江上游泥沙输移比介于0.15~0.61之间[7],其中嘉陵江上游的西汉水最高为0.61,四川盆地丘陵区和滇东、黔西高原山地也较高,为0.40~0.41,四川盆地西北、东北部山区最低为0.15,其余地区为0.3左右。向安东等研究后给出了长江上游主要流域的泥沙输移比,介于0.15~0.61[8];吴成基的汉江流域泥沙输移比研究结果是0.3~0.4[9];还有汪德麟对乌江上中游河流输沙量变化规律分析后认为乌江流域的泥沙输移比为0.3。总之,绝大多数学者比较一致的认为长江上游的泥沙输移比为0.3左右。

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根据泥沙输移比的定义,应该同时具备侵蚀量和输沙量才能求得泥沙输移比,在上述输移比研究成果中多数都未能明确泥沙输移比是如何求得的,只有向安东论述了泥沙输移比的侵蚀量是来自水利部土壤侵蚀遥感普查成果,然后再求得侵蚀量的归槽率;所谓归槽率就是进入沟谷的泥沙量与坡面侵蚀量之比。这样就可以根据归槽率和侵蚀量求得长江上游的泥沙输移比。这个概念是很清楚的,理论上也是正确的,但真正执行起来也不是一件容易的事情。这里存在两个不易解决的关键问题,第一问题仍是侵蚀量,单靠遥感图象信息不可能获得正确侵蚀量1);第二是归槽率的问题,其一这里的槽(沟谷或河谷)算到哪一级,其二是入槽的侵蚀产沙量又如何获取,对于一个中小流域这两个参数都无法获取,由此上述流域泥沙输移比的可信度势必受到质疑。总体上看,现在的研究水平和研究程度,要完全依赖于侵蚀量和输沙量定量地计算出流域泥沙输移比还不可能,至少条件还不成熟。

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2 界定泥沙输移比的前提条件水利论文j2r(aa2nz&Qx7mW

所谓泥沙输移比,以往都定义为:流域某一断面实测输沙量与断面以上流域侵蚀量之比,一般可用下式表示

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dr=r/T水利论文k,V&W\X2o@#|L#sm

式中dr为泥沙输移比(无量纲);r为流域出口断面实测输沙量(t/km2或t)。T为控制断面以上流域总侵蚀量(t/km2或t)。由上式可见,流域的侵蚀量和输沙量的比值最大只能等于1,同时从这个表达式中还可以看出它缺少时间概念。从深层次看,该表达式还缺少空间规模和泥沙粒径的制约条件。由于该式存在这样一些缺陷,在黄河中游泥沙输移比的研究中产生不同认识,有的认为黄河中游的泥沙输移比等于1或接近1(龚时旸,1979;景可,1989),有的认为有时接近1,有时大于1,有时小于1(牟金泽1982,蔡强国1991)。由此可以看出上式泥沙输移比定义的不严谨是形成对同一区域泥沙输移比产生分歧的关键。为此笔者认为泥沙输移比的确定必须受到三个条件的制约。水利论文}Bt%[1pC+H!ec4e3J

第一,广义的泥沙概念是“凡在流体中运动或受水流、风力、波浪及重力作用后沉积下来的固体碎屑”[10]。由此可见泥沙的最大粒径与最小粒径可相差百万倍,其体积差值则用亿倍计。众所周知,输移不同粒级的泥沙,需要不同的环境条件,对于某一相对固定的流域来说,在一个不太长的历史时段内影响泥沙输移比的基本因素是稳定的,除有某些因素有所变化外,如侵蚀泥沙的粒径就有变化,来自以坡耕地侵蚀为主的泥沙粒径细;若有泥石流或滑坡等重力侵蚀产沙,粗粒径泥沙就多,此时在一般水流条件下细颗粒泥沙就可以输送到较远的区域,而粗粒径的砾石就可能沉积在河道内。从这一点看流域的泥沙输移比,它永远是小于1,这是无可置疑的。然而这种结论既无应用意义,又无理论意义。为此只有根据流域的实际情况或者根据研究目的,界定一个参与确定泥沙输移比的泥沙粒径的上限。在黄河中游把参与计算输移比的最大泥沙粒级上限定在1.0mm,长江三峡定在2.0mm为宜,理由是悬移质中90%的粒径d<2.0mm。

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1)景可。黄河流域水土流失面积浅议。水土保持科技信息,1999,(5).

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第二,确定泥沙输移比的再一个前提条件是时间系列。对于一个确定流域,水流的输送泥沙能力从长时间系列看基本上是稳定的,但短系列又是不稳定的。这是因为输移泥沙的水动力—径流量有周期性变化。决定径流变化的直接因素是降水,降水的变化是有周期性的,因而河流径流量有丰水系列和枯水系列年,在丰水年就可以将更多更大的,甚至可以将前期堆积在河床的物质输送到堆积区,反之在枯水年稍大粒径的物质都可能堆积,如果不考虑这一点,就会出现泥沙输移比随时间变化而变化,它就不是一个定值,而是一个变值。如果有条件,又有需要,能够求得每一年的流域泥沙输移比,那是最好,但实际上这一点是办不到的,所以流域泥沙输移比只能是一个平均值,既然是多年平均,就应该有一个时间系列的概念。这个时间系列既不能太长,也不能太短,太长了没有实际意义和应用价值,太短了代表性不够。在黄河中游建议采用两个水文系列年,即连续的一个丰水年和一个枯水年。长江上游地区应选择怎样的时段,应有实际的水文统计结果来断定,至少也不少于两个水文系列年。水利论文5~A+aQ*A\,h2~}!e

第三,空间范围,即流域的尺度。根据集水面积规模可以分出大、中、小流域。流域集水面积越大,其流域内的自然环境越复杂,影响泥沙输移能力的因素,在流域内的差异就越大;一般小流域空间内的环境因素的区域差异比较小,影响泥沙输移能力的因素特性大致相同。选择泥沙输移比计算流域规模的基本原则应充分考虑到地质构造单元和地貌结构的单一性和岩性相似性。在黄河中游考虑的空间范围是中小流域;长江上游计算泥沙输移比的空间也不应太大,太大没有运用意义。水利论文pq/sG7e s

根据以上论述,必须在具备上述三个前提条件下,确定的泥沙输移比才有运用意义。所以完整的泥沙输移比定义应该是:一定时间和空间范围内,流域某一断面输出小于某一粒级的泥沙量与断面以上侵蚀物同粒级的沙量之比。水利论文:S%bj:sI)v5}

3 长江上游流域泥沙输移比的认识水利论文]F2^,weF(z

3.1 由泥沙输移比引出的思考水利论文 _ A^ |o8S0M.L M)pKA

长江干流悬移质多年平均输沙量自上游通天河直门达站的971万t,沿程递增至宜昌的5.3亿t,宜昌以下有所减少,至下游干流控制站大通站为4.72亿t。长江泥沙的主要来源是金沙江中下游和嘉陵江中上游,这两江的年均来沙量约3.86亿t,占宜昌站年均输沙量的72.8%。金沙江的产沙区集中在雅砻江口以下至屏山的金沙江干流区间,这一地区来水量只占屏山站的16.8%,而来沙量却占72.1%。嘉陵江的西汉水和白龙江下游,其来水量为嘉陵江的17.2%,来沙量则为29.2%。这就意味着长江上游的金沙江下游和嘉陵江中上游10.7%的面积的年产沙量占宜昌站年均输沙量的46.1%.也就是说宜昌站平均每年5.3亿t的输沙量中有2.17亿t是来自约10.7万km2的土地上。据有关资料,长江上游年均土壤侵蚀量是15.6亿t[11],这表明有10.3亿t泥沙沉积在上游。又根据有关资料,金沙江下游和嘉陵江中上游的泥沙输移比为0.61[7],如果这个输移比是正确的,那么在嘉陵江上中游和金沙江下游每年的泥沙沉积量(W)应该是水利论文x9h&u*U(e:d{

W=(2.17÷0.61)-2.17=1.39(亿t)水利论文 v$\6fa)o|Ya

其中:金沙江下游8.1万km2的每年沉积量(W

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W=(1.75÷0.61)-1.75=1.12(亿t)水利论文 _&`DgR-X\~,h

嘉陵江上游2.6万km2的每年沉积量(W水利论文)]+NR{4])?7aO

=(0.42÷0.61)-0.42=0.27(亿t)水利论文L0kpZy7Ha?

由泥沙输移比(0.61)和输沙量推算金沙江下游每年沉积量1.12亿t。嘉陵江中上游的沉积量0.27亿t;从一年的量看,这几乎不很大,但自然界的侵蚀则是一个漫长的历史过程,即使考虑到长江的土壤侵蚀是人类加速侵蚀过程,其历史至少也在百年或千年以上。如果以百年计,金沙江下游的沉积量是112亿t,嘉陵江27亿t。以两流域的河谷密度0.3~0.4km/km2计,河道总长度分别是8.1×0.35=2.84万km和2.6×0.35=0.91万km。由此可以计算出金沙江下游和嘉陵江中上游两个流域单位河道长度中的泥沙沉积量水利论文(R I~t qg#i0d

金沙江下游W=1120000÷2.84=39.4(万t)/km

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嘉陵江中上游W=270000÷0.91=29.7(万t)/km水利论文!lp"oiBCdq

金沙江下游和嘉陵江中上游都是新构造活跃的中高山区,河谷纵比降都比较大,水流的挟沙能力大,因而这两个区域沟道或河道都是侵蚀下切,基岩与卵石河床普遍,在宽谷段平水位以上的漫滩或边滩有粗沙堆积,按泥沙输移比0.61计算出的每公里河道中应有40万t/km的泥沙沉积物,而现在河道里显然没有如此多的沉积物。如果考虑到上文阐述界定泥沙输移比三个条件之一的粒径定为<2mm的标准,那么这两个区域现代河道堆积物绝大多数都是属于重力侵蚀;而坡面上的侵蚀泥沙除了以悬移质形式输移流域之外,还应有30%~40%的侵蚀泥沙沉积河道里,但河道里则没有这部分泥沙,这是为什么,值得思考。水利论文 jIy D6~

3.2 长江泥沙输移比问题的症结

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根据有关研究,长江上游的年土壤侵蚀量在70年代以前是年均13.0亿t,70年代以后是15.6亿t[12],而宜昌站的年输沙量没有趋势性变化,年均5.3亿t,如果按照这两个量计算,70年代以前的泥沙输移比0.41(5.3/13.0),70年以后虽然侵蚀量增加,但由于水利工程每年拦蓄泥沙2亿t,因而70年代以后的泥沙输移比也是0.40左右。这就意味长江上游70年代以后每年有10.3亿t,70年代以前每年有8亿t的泥沙沉积在上游。如果仍以百年计算,至少有800亿t泥沙沉积在上游,在金沙江下游和嘉陵江中上游以外的地区有660亿t。长江上游石鼓以上23万km2的地区人烟稀少,仍属自然侵蚀区;此外甘孜阿坝草原和天然林区也是自然侵蚀区,这也就是说660亿t的泥沙沉积在60万km2流域的河(沟)谷内。如果仍按水系密度0.35计算,那么单位长度河道的沉积量6000000÷(60×0.35)=28.6万t/km。对大部分河谷这个量显然是过大;很显然泥沙输移比估计偏小了。泥沙输移比估计小的原因来自以下方面。

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表1 长江上游主要土类颗分机械组成[14]水利论文#eqg)ll*O%J t*qMF#YG

Table 1 Grain size composition of the main soil types in the Upper Yangtze River region

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典型剖面(mm)%
样点土类及剖面位置母质
分布
2~0.20.2~0.020.02~0.002<0.002

赤水华平乡紫色土类砖红色沙岩All(20)43.228.315.113.4

毕节、安顺、遵义

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(丘坡地)AC(35)42.128.216.413.3
C(20)40.530.115.314.2
达县双庙乡紫色土类紫色沙岩All(14)18.0358.9910.8912.09重庆、广元、宜宾达县
(低山下坡)C(10)18.9961.748.9010.39等地
荥经县太水利论文RL,Sgs c+G
烈乡
紫色土类紫色沙页岩All(18)7.8652.4522.7216.97四川盆地南都乐山、
(丘坡)C1(42)6.9946.7333.9212.35雅安、自贡等地
C2(40)7.267.2653.6022.64
罗甸县沫阳区石灰土类石灰岩白云岩All(14)8.5624.4858.298.97安顺、同仁
(低山缓坡)C1(42)3.4620.7863.012.54
C(49)7.1412.8567.2
遵义县蒙水利论文^ sv"S#xN}#p,t O
梓桥
黄壤土类页岩、板岩风化物A(19)5.822.046.425.8黔东南
(低山中山上部)B1(31)1.722.825.430.1
B2(19)3.124.839.432.7
宣威县靖水利论文MVC3p3Ode5t
外乡
红壤类玄武岩All(17)10.8412.8435.4210.89曲靖、昆明、昭通等地
(缓坡旱耕地)AB(41)5.388.9728.46
B(42)1.913.2857.1966.72
攀枝花仁
0IyU5cOY[0和区
山原红壤亚类沙岩残坡积A(14)10.016.038.535.5金沙江干热河谷谷坡
缓坡山地B(46)9.0015.043.532.5
C(20)9.0015.050.526.5
永德县大
rN7mfU!w0U0雪山
黄棕壤亚类花岗岩片麻岩A(28)12.9841.8329.8214.65楚雄、玉溪、大理、迪庆等地
(山坡地)B(18)5.2335.9039.1918.98
C(42)4.3919.8148.3027.20
华坪县新
UF j,vN(zX#]1lS0庄乡
暗黄棕壤亚类石英沙岩风水利论文+M@Y6o3F Y
化物
A(8)5.6840.4843.959.89曲靖、昭通、玉溪等地
(山坡)AB(26)16.6633.3037.2412.80
B(31)13.2131.0541.5814.17
道真仡佬族苗族酸性粗骨干亚类页岩风化物>22.0-0.20.2-0.020.02-0.002<0.002黔东南、安顺、
自治县(低山中部)A(11)17.5017.5033.6820.48 24.02毕节等地
AC(48)12.7612.7623.8217.21
0P-A4E;lbd020.41

  *括号内数字是剖面厚度(cm)水利论文+N,IDn"p~ah

3.2.1 面状侵蚀与重力侵蚀的权重水利论文v,D6aI3}7dC"ku$K

长江上游的侵蚀方式以面状侵蚀为主,还是以沟谷侵蚀为主,这直接关系到泥沙输移比的大小;上游坡耕地、撂荒地、荒草荒坡等都是面状侵蚀;其中又以坡耕地为主,是河流泥沙的主要来源,面状侵蚀都是发生在地表土壤层,侵蚀物质毫无疑问是以细粒物为主,这可以从表1中发育不同母质上的土壤剖面中土壤的颗分结构中看出。由表1可见,面状侵蚀泥沙都是细沙,只有少量的粗沙。现在河道与沟道粗大沉积物只能来自重力侵蚀,不可能是面状侵蚀产沙。长江上游是新构造运动活跃区,金沙江和嘉陵江也是地震多发区,这个区域是重力侵蚀最为活跃的地区,但与面蚀相比,发生范围小,频率低,一次侵蚀量大,侵蚀泥沙级大的特点,据资料,长江上游重力侵蚀量每年约2亿t,占总侵蚀量的10%左右[12];在重力侵蚀物中小于细沙级的泥沙只占到5%~10%。一般说来,面状的侵蚀物质较细,大部分都能被水流带走,而滑坡崩塌等重力侵蚀产生的物质中只有少部分细粒级泥沙能当年被洪水输移外,大部分侵蚀泥沙就地堆积在山前,坡脚及岸边。此外泥石流冲出沟口后大部分泥沙也就地堆积。由上分析可以认为,长江悬移质泥沙主要来自面蚀,既然来自面蚀,那么面状侵蚀泥沙则以悬移质输入中下游,而现代河床堆积物则主要是来自重力侵蚀,这是由于特殊的地质地貌条件造就金沙江下游和嘉陵江中上游河谷中堆积物主要是来自重力侵蚀而非面状侵蚀。

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3.2.2 悬移质与推移质的粒级分界水利论文k4|}L ceQL

这方面的研究文献所见不多,在所见文献中,一种意见将悬移质和推移质粒径分界定为1.0mm或2.0mm,另一种则定为0.1mm,即>0.1mm的侵蚀物都是推移质[13],以表2说明二者之间的数量差异,如表中I区以1mm为推移质和悬移质分界线,那么推移质是3.6万t/a,以0.1mm为分界线那么推移质量是46.60万t/a。由于我们目前缺少侵蚀量,只能假设I区的侵蚀量是X(为100万t/a),那么流域的泥沙输移比DR1=x-3.6/x,DR2=x-46.6/x∶DR1=0.96,DR2=0.53。由此可见,由于推移质粒级界线划定标准不一样,在同样侵蚀量的条件下,其泥沙输移比可以相差DR1/DR2=0.96/0.53=0.43。可见只因悬移质与推移质界线0.1mm与1.0mm的差异,使泥沙输移比大小可以相差近1倍。现代水文泥沙测验资料(长江、黄河)中悬移质的粒配宽度从<0.007到1.0mm(2.0)一共分8级,黄河中游是从<0.007至2.0mm共分9级。文献[6]中的长江三峡库区获得泥沙输移比中推移质量就是根据文献[13]的标准,计算结果获得长江三峡的泥沙输移比为0.28的结论。

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2 黄陵背斜各亚区产沙区不同粒径组沙量计算[13]粒径组:mm,产沙量:万t/a

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Table 2 Sediment yield of different grain size groups in the
boj D0]OV5Stw oU0sub-regions of Huangling anticline
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<0.10.1~0.250.25~0.50.5~1.01.0~2.02.0~5.05.0~10.0>10.0合计

11.818.915.85.30.60.90.81.355.4
II14.3121.436.45.32.12.53.44.4189.8
III8.062.646.717.23.52.32.71.4144.6

3.2.3 侵蚀量的正确性水利论文T6ui(n8r#U!m

泥沙输移比的计算正确与否,在具备泥沙测验资料的流域,取决于流域的侵蚀量;输沙量是实测资料,只存在测量上的误差,总体正确性应该是肯定的。而流域侵蚀量至今在全国还没有一个流域有正确数据,长江流域大范围的侵蚀量来自遥感普查资料:单利用遥感资料是不可能获得单位面积上的侵蚀量,无论是长时段,还是短时段都是如此,因而长江上游的流域侵蚀强度是值得商榷的。长江上游的泥沙主要来自坡耕地,上游坡耕地的面积667万hm2,占耕地的66.7%,其中>25°的坡耕地要占到总耕地面积的10%左右,约100万hm2,根据三峡地区实验资料,花岗岩母质的24°的坡耕地其土壤流失量为3000~3800t/hm2·a,林地和草地水土流失量大都不超过1000t/km2·a[4],此外还要考虑到长江上游的垦殖率,最大不超过30%,在长江上游大部分地区是亚热带气候条件,除了坡耕地,荒坡地及裸岩地外都可生长良好的植被,因而泥沙主要来自坡耕地、荒坡地;裸岩地尽管缺少植被,但由于抗蚀力大,侵蚀仍然微弱(表3)。由表可见,坡耕地中侵蚀量都在4000t/km2·a以下,只有陡坡地>5000t/km2·a。在侵蚀普查中把金沙江下游和嘉陵江中上游都定为强度侵蚀区5000~8000t/km2·a,很显然是侵蚀强度估计过高,由此使流域计算侵蚀量增大,从而使泥沙输移比变小。水利论文2d.F*Kw J J |

3.3 长江泥沙输移比的定性认识水利论文 NJ,^I-S+Y ]0U

黄河中游的泥沙输移比尽管还没有确切的计算值,但是定性的认识输移比接近1已是共识。但很多研究者认为黄河之所以为1的根本是归咎于黄土物质是细颗粒易被水携带。应该说仅仅是原因之一,而不是唯一的,影响泥沙输移的因素很多,最终泥沙输移比的大小,取决于各因素相互作用,相互制约结果,但其中最根本的原因是新构造运动的性质是一个长期的间歇抬升区。从上面的分析可以看出,长江的泥沙主要来自坡耕地侵蚀,其次是荒坡地,局部地区重力侵蚀严重,坡耕地或荒坡地的物质比黄土要粗,但是由于诸如其他因素如降雨径流量,沟谷纵比降等都比黄河中游来得大,长江上游的水流挟沙能力远远未达到饱和,具有输移更多或更大粒级泥沙的能力。同时金沙江、嘉陵江流域都是新构造抬升区,而且抬升量大于黄土高原。长江上游与黄河中游不同之处,在于流域规模不一样,流域内的地貌形态不一样,黄河中游大面积是黄土丘陵,泥沙输移比较均一,而长江上游大面积的山地,还有丘陵宽谷,由于受构造运动的影响,在山地中又有一系列的构造盆地,泥沙在由上游向下游输移过程中,输移能力发生改变,在河谷盆地中产生泥沙部分沉积。鉴于以上事实,对长江上游的泥沙输移比可以通过表4的定性指标确认泥沙输移比,由表4得到对长江上游泥沙输移比以下定性认识。水利论文v;e&]PRL.y[ O

3 坡面监测小区土壤流失量水利论文%h`'Fw9M6md]

Table 3 Soil loss amount at the monitoring small region on the slope

1O(Sfg6X8|X0

区号土地利用
Czlv$o0现状
坡向坡度(度)林分密度水利论文vG@~8EJZ
(株/hm2)
盖度树高(m)胸径(m)枯落物量(G/m2)土壤流失量1993年(t/km2·a)1994年

1松栎混交林N625000.904.004.816061.455.6
2松栎混交林N1210000.603.934.6144307.7283.5
3松栎混交林SE30°1225000.804.004.8158141.4137.8
4松栎混交林SE30°2010000.453.934.6130596.9571.9
5松栎混交林SE30°2210000.603.934.6153474.8459.8
6松栎混交林SE30°238000.803.934.6117153.8146.2
7松栎混交林SW0°3110000.303.504.11382520.32015.3
8松栎混交林SW30°3112000.603.934.6149778.1592.1
9松栎混交林SW15°3312000.703.934.60338.9270.9
10松栎混交林SW15°3323000.703.934.6155763.0597.0
11松栎混交林SW15°330.904.104.98565.757.5
24灌草地SEW0°250.70--801033.4932.8
25灌草地SW52°300.70---2443.52015.6
26裸地SEW2°23-<0.25---3823.12969.5
27裸地SE34°330.25---6078.54960.8
28农耕地SE34°7-----92.475.0
29农耕地SE34°13-----760.8578.7
30农耕地SE34°24-----3835.12964.8

4 泥沙输移比形态指标比较

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Table 4 Composition of morphological index used for determing水利论文mEKJX A&O%H
value of the sediment delivery ratio
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形态指标泥沙输移比很小泥沙输移比较大
河谷与河床形态宽浅河谷,河道与沟床的比降小,/H比值大窄深沟谷,河道与沟床纵比降大,河床上有跌水或急流
堆积物的数量河床或沟道中有一定厚度的堆积物,以冲积性河道为主河床或沟道以基岩河床为主,或是砾质与基岩河床
堆积物的结构组成堆积物的分选很差,粒级大小悬殊,磨圆度低河道堆积物有分选以卵石或巨砾为主,细粒级泥沙很少,沟道几乎无堆积物
堆积物形态在沟口,沟谷两侧有不同期的重迭覆盖的冲洪积扇,或坡积裙堆积形态分布另量,在沟口或谷地两侧有不完整的,不稳定的冲洪积扇及倒石锥

(1)如果在承认界定泥沙输移比三个制约条件成立,同时长江泥沙主要是来自坡面侵蚀是事实,那么长江上游的泥沙输移比远大于0.38。水利论文jc*ew9b J+N G*Y

(2)前人对长江泥沙输移比估计过小的原因是由于流域缺少正确的侵蚀量资料,同时对悬移质和推移质的粒级分界线认识不同,缩小了悬移质的粒级范围,扩大了推移质的范围。

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3)根据不同期大断面比较,典型水库沉积泥沙的还原计算,河床堆积物的分析,河流纵比降的比较,河谷两岸堆积形态的评估,以及主要侵蚀类型的认定等也可以认为长江上游支流的泥沙输移能力是比较大的,坡面侵蚀产沙在中上游河道上没有沉积或很少沉积,只有在平水位以上的滩地上有少量堆积。水利论文3tE{$N TIy~

由以上几点认识可以得到这样的印象,以往对长江上游泥沙输移比的估计偏小。尽管目前还没有足够的资料计算长江上游流域泥沙输移比,但是从以上的分析也不难判断长江上游的泥沙输移比也是比较大的,至少是在0.7~0.8以上。但与黄河中游不同的是,由于地貌类型的复杂性,在中高山区泥沙输移比接近1,而在丘陵宽谷区泥沙输移比小于1,但无论如何也不会小于0.5。

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参 考 文 献水利论文9f:r N#nE H3O

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