葛洲坝水库回水区淤积问题研究

葛洲坝水库正常蓄水后，由于坝前水位较稳定，回水长度仅与入库流量有关。5000 m3/s流量时，回水末端在黛溪附近，水库全长约190km；5万m3/s流量时，回水末端在秭归附近，常年回水区长76km。变动回水区上起黛溪，下到秭归附近（图3-21），长约112km。变动回水区处于长江三峡上段，宽阔段和峡谷段相间，河道平面形态呈藕节状。从河床形态上看，变动回水区可以分为官渡口至秭归宽谷段（G70—G51）、巫峡峡谷段（G93—G70）和黛溪宽谷段（G107—G93）。河床两岸多为岩石组成，岸壁抗冲性较强，河道演变在断面上主要表现为垂向冲淤变化，横向变化很小。由于受回水影响较小，该河段的河道演变既与常年回水区的演变有相似处，又有别于常年回水区。

（一）变动回水区冲淤概况

蓄水后，水库产生累积性淤积。从整体上看，水库蓄水后第4年（即1984年）达到淤积平衡。但常年回水区和变动回水区，宽谷段和峡谷段各段达到淤积平衡的时间并不一致，1982年变动回水区宽谷段和峡谷段均达到了淤积平衡；1984年常年回水区峡谷段达到淤积平衡，而宽谷河段直到1988年才在总体上出现冲淤变化，个别河段仍存在累积性淤积，直到1992年水库才达到冲淤平衡。可见变动回水区淤积平衡的时间大大早于常年回水区。

1992年水库淤积达到平衡后，变动回水区累积冲刷285.5万m3，其中仅巫峡出口以下变动回水区（官渡口至秭归，G70—G51断面）淤积667.0万m3，巫峡峡谷段（巫山至官渡口，G93—G70断面）冲刷358.8万m3，黛溪宽谷段（G107—G93断面）冲刷442.3万m3。

水库蓄水后至2000年变动回水区累计冲刷1012.0万m3。秭归至官渡口段累计淤积335.6万m3，官渡口至巫山段累计冲刷1083.3万m3，巫山至黛溪段累计冲刷622.4万m3。各年冲淤量见表3-24。

表3-24　葛洲坝水库冲淤变化与来水来沙情况

（二）冲淤特性

变动回水区在较短时间内达到冲淤平衡后，年际冲淤相间。葛洲坝水库总体淤积平衡后的1988年至三峡工程动工前的1993年，在此期间变动回水区的冲淤特性与常年回水区多数年份是相反的，常年回水区冲时变动回水区淤，反之亦然（见表3-20、图3-26）。

三峡工程动工后，除1995年外，变动回水区与常年回水区的冲淤趋向统一。即常年回水区冲时变动回水区亦冲，常年回水区淤时变动回水区亦淤。而1995年常年回水区的淤积主要集中在葛洲坝枢纽至三峡枢纽坝址之间，三峡枢纽坝区上游河段表现为冲刷，说明该年常年回水区的淤积是由施工引起的。如果剔除施工的影响，常年回水区与变动回水区的冲淤仍然是一致的。除1994年由于特枯水年的影响整个库区均出现较大淤积外，1995～1998年连续出现4年冲刷的现象，这在葛洲坝水库蓄水以来是少见的。进库段的冲淤与变动回水区基本一致。

图3-26　变动回水区及常年回水区和进库段的历年冲淤情况比较

（三）冲淤形态(www.xing528.com)

变动回水区宽谷段和峡谷段、上段和下段冲淤趋势大多数年份一致，少数年份的个别河段有差异，与前期河段的冲淤情况有关。水库运行至1998年，总体上看变动回水区下段微淤，上段微冲，中段冲刷相对较大，各河段无累积性淤积，其单位长度的冲淤率远小于常年回水区，反映了变动回水区总的演变趋势。

从断面上看，变动回水区的冲淤形态与常年回水区有较大区别。常年回水区以主槽的冲淤为主要形态，而变动回水区宽谷段则以沿湿周的冲淤为主要形态，峡谷段主槽的冲淤稍大，见图3-27。

图3-27　变动回水区峡谷段的典型断面比较

（四）淤积末端及回水末端

根据淤积量分布图（图3-23）、纵断面图（图3-24）和库区淤积面积分布图（图3-28），水库不同时期的淤积末端位置是变化的。水库运用至1985年，淤积末端约在距坝180km处，运用至1992年时淤积末端在距坝120km处，以后基本稳定在距坝116km巫峡出口的官渡口（G70断面）附近，该处为变动回水区开阔段与峡谷段的交界点。可见葛洲坝水库的淤积末端位置并没有上延的现象。事实上，葛洲坝水库库尾（进库段及变动回水区）在水库二期运用后一直处于冲刷情况。

图3-28　葛洲坝水库不同时期淤积面积的沿程分布

表3-25　库区沿程水位较蓄水前的抬高值　单位：m

表3-25为坝前水位为66.0m时不同入库流量下库区沿程水位较蓄水前的水位抬高值^[6]。可以看出：对于同一位置，入库流量愈大，水位抬高值愈小；对于同一入库流量，距坝愈远，水位抬高愈小；回水长度随入库流量的增大而减小，例如流量为5000m3/s时，回水末端在黛溪附近，回水长度约189km，流量为6万m3/s时，回水末端在秭归附近，回水长度约76km。

由于坝前水位较稳定，回水长度仅与入库流量有关。流量5000m3/s时，回水末端在重庆市奉节县的黛溪附近，回水区全长约190km；流量5万m3/s时，回水长度最短，回水末端在秭归附近，回水区全长76km。变动回水区从秭归到黛溪长112km。流量为5000m3/s、20000m3/s、50000m3/s时，南津关水位较建库前抬高值分别为25.0m、18.2m、11.8m，三斗坪为23.2m、12.2m、4.4m，秭归为15.9m、5.7m、0.6m，巫山为3.0m、0.4m、0m^[7]。