二滩水电站和金安桥水电站运行后金沙江水沙变化分析

摘 要：金沙江全长3464km，落差约5100m，约占长江全长的55%和长江总落差的95%，多年平均出口输沙量为2.39亿吨，占三峡入库输沙量的60%。由于水能资源丰富，成为我国水电开发的热土，目前，规划干流33座水电站中已有二滩水电站和金安桥水电站陆续开闸蓄水，由于电站的蓄水影响，致使金沙江流域的水沙特性会发生相应的改变，研究2012年前金沙江流域的水沙特性及其变化，对该流域水电资源开发起着重要作用。

关键词：金沙江；水电站；水沙变化

1 概述

金沙江发源于青海唐古拉山北麓，干流流经青、藏、川、滇四省区，长3464km，落差约5100m，约占长江全长的55%和长江总落差的95%，主要支流有雅砻江、牛栏江、横江等。金沙江又是长江上游泥沙最多的河流，多年平均出口输沙量为2.39亿吨，占三峡入库输沙量的60%。由于水能资源丰富，金沙江成为我国水电开发的热土，目前，金沙江干流水电开发规划有水电站21座，中下游干流河段规划电站12座，见图1。其中，金安桥水电站在2010年10月蓄水运行。支流雅砻江的二滩水电站在1998年蓄水运行。其他电站也陆续开始蓄水运行。见表1。

由于各电站陆续开始蓄水，其调蓄作用致使金沙江流域的水沙特性会发生相应的改变，研究2012年前金沙江流域的水沙特性及其变化，对该流域水电资源开发起着重要作用，同时为减少三峡水库入库泥沙、充分发挥三峡电站效益也是十分重要。

2 基本资料

2.1 水文测站布置

石鼓站位于金沙江干流中段阿海电站坝上游，石鼓站上游无电站运行，控制天然来水来沙情况；攀枝花水文站位于金沙江干流与支流雅砻江交汇处上游约15km处，位于观音岩水电站下游，为控制雅垄江汇入前金沙江干流河段水情的流量一类精度的水文站；华弹水文站位于乌东德水电站坝下白鹤滩水电站库区，在金沙江干流与支流雅砻江交汇处下游，为控制雅砻江、普渡河、小江、以礼河等支流汇入后金沙江干流河段水情的流量一类精度的水文站，二类泥沙站；屏山水文站位于在溪洛渡电站坝下游向家坝库区内，地处金沙江干流与支流雅砻江交汇处下游，为金沙江汇入长江的出口控制站。金沙江流域部分电站及水文站布置见图2。

2.2 资料系列

石鼓站资料系列从1958年开始，攀枝花站资料系列从1966年开始，华弹站资料系列从1958年开始，屏山站资料系列从1956年开始，由于向家坝站蓄水，屏山站2012年被淹没，屏山站2012年流量、含沙量资料用向家坝水文站资料代替。由于资料缺测的年份较少，因此对资料系列未进行相关插补。金沙江各站资料情况统计见表2。

3 水沙特性分析

3.1 1998年前水沙特性

1998年前无电站蓄水，天然情况下采用石鼓站1958～1997年，攀枝花站1966～1997年，华弹站1958～1997年，屏山站1956～1997年资料系列作为统计时段计算径流特征值，成果见表3.1和表3.2。

从表3和表4看出，华弹站控制的支流来水量比重较大。1998年前的近20年内各站平均径流量变化均较小，与1998年前多年平均径流量持平，最大偏差只有3.11%。天然状况下（1998年前），华弹至屏山站区间来水来沙量基本相应，华弹站控制的支流来沙量占有较大比重。1988～1997攀枝花站和华弹站输沙量稍大可能是由于人类活动引起。

3.2 二滩水电站蓄水后水沙特性

从表5看出，同1998年前相比，石鼓站1998～2009年平均输沙量增大55.1%，攀枝花增大44.2%，说明上游来沙量增大，但华弹站输沙量却减小4.35%，屏山站减小14.7%。经分析二滩水电站蓄水后拦蓄了大量泥沙，导致下游河段沙量大量减少。

点绘径流量～输沙量关系图（图3），1998年前屏山水文站水沙关系与1998～2009年水沙关系呈明显带状分布，在相同径流量情况下，输沙量相差较大，经分析计算，初步认为二滩水电站蓄水后，1998年～2009年不同径流量时屏山水文站输沙量减小约10000～13000万吨。

3.3 干流水电站蓄水后水沙特性

继1998年二滩电站蓄水后，2010年开始，金沙江上游干流有金安桥等多个梯级电站陆续开始下闸蓄水。

从表6可以看出，同2010年前比，2010～2012年上游来沙量增大，攀枝花站输沙量比上游石鼓站输沙量却沿程减小。1998～2009年期间，攀枝花站平均输沙量占华弹站的45.9%，占屏山站的40.8%，但2010～2012年期间攀枝花站平均输沙量只占华弹站的27.8%，只占屏山站的21.7%。经分析，在受二滩电站蓄水影响的基础上，2010～2012年由于攀枝花上游的金安桥等多个梯级电站开闸蓄水拦截大量泥沙，攀枝花站及下游华弹、屏山站来沙均有变小的趋势。

点绘攀枝花径流量～输沙量关系图，见图4，2010年前攀枝花站水沙关系与2010～2012年水沙关系呈明显带状分布，经分析计算，初步认为干流梯级电站陆续蓄水后，2010～2012年不同径流量时攀枝花水文站输沙量减小约2000～2400万吨，占屏山站2010～2012年与1998～2009年输沙量变化的20.1%～24.1%。

4 结束语

4.1 二滩水电站蓄水后，上游来沙量增大时二滩水电站下游各站输沙量均有明显减少的现象，经分析，二滩水电站蓄水后对上游来沙有拦蓄作用，至金安桥电站蓄水前的期间，金沙江出口输沙量减小约10000～13000万吨。

4.2 继二滩水电站蓄水后，2010年金安桥电站开闸蓄水。2010年～2012年期间金安桥坝上游石鼓站来沙较大时，坝下游攀枝花站来沙却减小。初步分析认为由于金安桥电站蓄水拦沙的影响，2010～2012年不同径流量时攀枝花水文站输沙量减小约2000～2400万吨，占金沙江出口平均输沙量变化的20.1%～24.1%。

参考文献

[1]府仁寿.长江上游工程对宜昌来水来沙变化的影响[J].水利发电学报，2006.