Page 35 - 水利学报2021年第52卷第4期

格的审查和挑选，实测含沙量大小总体上可近似等于水流挟沙力。
第二组：三峡工程运用前，长江中游新厂站 1982—1985 年数据共 40 测次，包括悬移质含沙量 S

3
（未扣除冲泻质部分，0.093 ~ 3.760 kg/m ），流速 U（0.77 ~ 2.10 m/s），水深 h（3.6 ~ 13.3 m），悬沙级配
ΔP ，床沙级配 ΔP bk 等 ［16］ 。这组数据也在河床基本冲淤平衡时测得。
sk
第三组：三峡工程运用后，长江中游荆江段枝城、沙市和监利水文站的实测资料共 453 测次，包
3
括悬移质含沙量 S（未扣除冲泻质部分，0.002 ~ 0.812 kg/m ），流速 U（0.43 ~ 2.43 m/s），水深 h（4.5 ~
17.1 m），水位 Z（23.91 ~ 46.18 m），悬沙级配 ΔP ，床沙级配 ΔP bk 等。三峡工程的运用使坝下游河
sk
段经历持续的河床冲刷，但存在某些特定时段，河床处于相对平衡状态，此时的含沙量可近似等于
挟沙力。本研究判定河床是否处于相对冲淤平衡状态的标准为平均床面高程的变化率 | Δ(Z - h ) Δt |
小 于 0.01 m/d。 通 过 水 位 减 去 水 深 得 到 平 均 床 面 高 程 ， 则 | Δ(Z - h | ) 为 平 均 河 床 高 程 的 变 化 量 ，

| Δ(Z - h ) Δt | 即为平均床面高程变化率。

表 1 三峡工程运用前、后长江中游干流各测站水力泥沙要素变化范围

组别 站点 流量 Q/（m /s） 流速 U/ 水深 h/m 水位 Z/m 水温 T/℃ 悬移质含沙量 悬移床沙质含沙 C ′ = U 3
3
（m/s） S/（kg/m ） 量 S ′ /（kg/m ） ghω ′ m
3
3
宜昌 5030~39000 0.78~2.79 9.0~16.1 40.70~50.68 12.6~27.0 0.078~2.480 0.0026~0.3788 0.145~4.966
陈家湾 10100~19700 1.15~1.74 8.5~10.1 37.56~39.67 16.7~23.7 0.318~0.614 0.0472~0.1520 0.638~2.489
沙市 7470~8380 0.87~1.13 6.3~9.4 35.81~36.48 20.0 0.172~0.231 0.0521~0.2010 0.600~2.280
新厂 4230~30100 0.90~1.91 3.4~10.8 30.60~38.54 8.5~25.3 0.128~2.580 0.0306~0.2340 0.555~2.881
监利 4160~20700 0.81~1.78 3.1~11.3 24.23~33.35 5.0~27.7 0.203~2.250 0.0153~0.2945 0.274~5.232
第一组 [15]
洪水港 16600 1.67 11.6 31.18 26.0 0.160 0.0580 2.466
螺山 7000~37900 0.88~1.36 5.6~16.8 17.12~29.38 8.0~28.0 0.304~0.682 0.0395~0.3240 0.681~2.525
汉口 14000~70500 0.95~1.42 8.9~13.8 16.33~22.77 17.5~27.5 0.353~0.898 0.0336~0.4110 0.550~5.080
青山（南） 3720~16100 0.75~1.65 10.0~17.9 11.92~24.07 7.5~28.0 0.168~1.060 0.0071~0.0318 0.311~1.233
青山（北） 18600~21100 1.20~1.23 13.9~15.4 21.14~22.24 17.9~29.8 0.389~0.699 0.0398~0.0825 0.575~1.208
第二组 [16] 新厂 4080~41200 0.77~2.10 3.6~13.3 8.4~26.4 0.093~3.760 0.0411~0.8334 0.449~7.103
枝城 3040~39300 0.43~2.30 7.8~15.6 36.85~46.18 10.5~28.4 0.002~0.630 0.0~0.1175 0.024~4.941
第三组 沙市 4350~37500 0.63~1.84 5.3~17.1 30.65~40.89 8.8~28.8 0.010~0.380 0.0010~0.1481 0.176~2.455
监利 3670~35900 0.68~2.43 4.5~15.0 23.91~35.77 8.5~29.2 0.018~0.812 0.0035~0.3464 0.149~12.253
注：悬移床沙质含沙量指扣除冲泻质部分的实际参与造床作用的含沙量。

需说明，较短时段内的河床冲淤状态不能反映其真实情况，故武汉水利电力学院水流挟沙力研
究组 ［15］ 指出：需要进一步计算各测站相邻三天的冲淤变化，来确保该断面处于相对平衡状态。而在
本研究中，水沙要素的测量时间不连续，无法采取上述方法进行冲淤平衡的数据审查。但此处采用
| )
的平均床面高程的变化量 | Δ(Z - h 为一定时间间隔内的冲淤厚度，总体上可反映出较长时段内该断
面处于冲淤较小的状态。经统计，收集的枝城（2003—2011）、沙市（2003—2013，2015—2016）和监
利站（2003—2012，2015—2016）的数据共计 3123 测次，符合判定标准 | Δ(Z - h ) Δt | ≤0.01 m/d 的数

据为 561 测次。由于水位涨、落率较大的时段，河床变形一般会相对剧烈，故进一步筛选了水位变幅
|ΔZ Δt | ≤0.2 m/d 的数据，共计 453 测次。此外，由于选取的数据为枝城、沙市等水文站的水沙资

料，其所在局部河段通常要求相对顺直平整，水流集中，无整治工程，且河宽及水深等无明显纵向
变化（河流流量测验规范（GB 50179-2015）），故可近似认为本研究选取的资料均接近均匀流条件，一
定程度上避免了水流非恒定性带来的加速度对水位、水深等要素的影响，以及护滩护底等整治工程
对床沙组成测量的影响。
然而，按照现行泥沙测量规范，一般采用五点法测量垂线平均含沙量，在距离河底 0.5 m 近底

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