摘 要：電站建成以后，由于水庫(kù)的蓄水作用，下游河道的懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配必然會(huì)發(fā)生變化，文章通過(guò)瀾滄江干流上已有的小灣、漫灣出庫(kù)、戛舊、江橋、允景洪五個(gè)水文站的懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配資料，探討電站建成以后對(duì)下游河道多大范圍的懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配有影響。通過(guò)分析顆分實(shí)驗(yàn)所得出的五個(gè)站的懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配資料，認(rèn)為由于漫灣電站的建成投產(chǎn)使用，使得出庫(kù)段附近河段的懸移質(zhì)泥沙顆粒變細(xì)，但對(duì)江橋站以下河段的懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配沒(méi)什么影響。其懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配完全取決于區(qū)間的來(lái)水來(lái)沙。

關(guān)鍵詞：水電站；天然河流；懸移質(zhì)；泥沙顆粒級(jí)配

1 流域簡(jiǎn)況

漫灣電站以上流域地勢(shì)高、地形起伏劇烈，北高南低、上寬下窄，自然地理景觀復(fù)雜。北部與金沙江的分水嶺為唐古拉山山脈；主峰海拔達(dá)6000米；東部與金沙江和紅河的分水嶺為寧?kù)o山脈、云嶺山脈和無(wú)量山脈，高峰海拔亦達(dá)6000米。溜筒江以上，流域面積為8.3萬(wàn)平方公里，除高大險(xiǎn)峻的雪峰外，一般山勢(shì)較為平緩，具有平淺河谷的特征，流域平均高程為4510米，分水嶺平均高程5350米，最高分水嶺高達(dá)6300米、最低分水嶺為4336米；溜筒江至漫灣流域面積為3.15萬(wàn)平方公里，深切于橫斷山脈之間，山高谷深，形成險(xiǎn)峻的波狀地形，流域平均高程為2520米。

溜筒江至漫灣電站為寒帶過(guò)渡性氣候區(qū)。山勢(shì)高低相差很大，為著名的橫斷山脈，造成明顯的“立體氣候”。除受西風(fēng)帶環(huán)流控制外，還可受到低緯度天氣系統(tǒng)的影響。本區(qū)不同地點(diǎn)年平均氣溫12℃至18℃，最高氣溫22℃至38℃，最低氣溫-6.8℃至0.6℃。年降水量700至1100毫米。造成本區(qū)暴雨的天氣系統(tǒng)除西風(fēng)槽和渦切變外，以季風(fēng)低壓、付高邊緣、臺(tái)風(fēng)和赤道輻合帶為主，水汽充沛，為電站以上流域的主要暴雨區(qū)暴雨中心區(qū)。

瀾滄江中下游的水資源開(kāi)發(fā)利用于八十年代中期開(kāi)始，93年漫灣電廠第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電，2001年12月大朝山電站第一臺(tái)機(jī)組將運(yùn)行發(fā)電，在瀾滄江干流小灣段以下施測(cè)泥沙的水文站有：小灣水文站、漫灣出庫(kù)水文站、戛舊水文站、江橋水文站、允景洪水文站。

2 各水文站測(cè)驗(yàn)河段概述

小灣水文站地處云南省云縣小灣鎮(zhèn)境內(nèi)，東經(jīng)100°05′，北緯24°41′，為漫灣水庫(kù)的入庫(kù)站，建于1993年，受水庫(kù)回水的影響很大，流域面積為113300平方公里。

漫灣出庫(kù)水文站地處云南省云縣漫灣鎮(zhèn)境內(nèi)，東經(jīng)100°30′，北緯24°34′，為漫灣水庫(kù)的出庫(kù)站，我們稱(chēng)為漫灣水文站，建于1996年底，流域面積為114500平方公里。

戛舊水文站地處云南省云縣漫灣鎮(zhèn)境內(nèi)，東經(jīng)100°30′，北緯24°32′，建于1957年，流域面積為114600平方公里。

江橋水文站地處云南省臨滄縣圈內(nèi)鄉(xiāng)境內(nèi)，東經(jīng)100°12′，北緯23°34′，建于1981年，流域面積為123000平方公里。

允景洪水文站地處云南省景洪市境內(nèi)，東經(jīng)100o47′，北緯22°02′，建于1955年，流域面積為149100平方公里。

漫灣電站1987年開(kāi)始施工，1993年第一臺(tái)機(jī)組蓄水發(fā)電。

3 沙樣選取情況

小灣水文站共選取2000年顆分沙樣25個(gè)，由于單沙沙重較小，所以所選沙樣大部分為多個(gè)沙樣混合為一個(gè)沙樣，然后再做顆粒分析。漫灣出庫(kù)水文站共選取2000年顆分沙樣23個(gè)分，選樣時(shí)以選取斷沙為主，由于單沙沙重較小，所以所選沙樣大部份為多個(gè)沙樣混合為一個(gè)沙樣，然后再做顆粒分析。戛舊水文站采用他人1977-1979年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。江橋水文站采用1991-1997年各年度顆分實(shí)驗(yàn)結(jié)果。允景洪水文站共選取2000年顆分沙樣27個(gè)。各個(gè)站均選取了漲水段、洪峰、退水段的沙樣，各級(jí)流量、含沙量均選有沙樣，所選沙樣具有代表性，能代表各時(shí)期的泥沙顆粒級(jí)配情況。

4 泥沙顆粒分析方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

由于所選沙樣為干沙樣，將所選沙樣先加150毫升蒸餾水浸泡18小時(shí)以上，再加熱煮沸一個(gè)小時(shí)以上，經(jīng)自然冷卻后，過(guò)0.1mm的洗篩。如篩上大于0.1mm的沙樣重量大于全樣沙樣重量的5%以上時(shí)，則大于0.1mm的沙樣用篩分析；如由于大于0.1mm的沙重小于5%時(shí)，則不分析，只參加總沙重計(jì)算。洗篩下小于0.1mm的沙樣用移液管法加0.5毫升的氨水，用實(shí)驗(yàn)室常規(guī)方法分析，計(jì)算操作時(shí)間的公式為斯托克斯公式：

式中：D-球體直徑（毫米）；μ-水的動(dòng)力粘滯系數(shù)（克.秒/厘米2），隨水溫變化；ω-泥沙顆粒沉降速度（厘米/秒）；γs、γw-分別為水和球體的容重（克/厘米3）。

分析操作時(shí)，預(yù)先定好了粒徑標(biāo)準(zhǔn)，由斯托克公式推算各種粒徑標(biāo)準(zhǔn)的泥沙沉降一定距離（20、10或5厘米）的沉降時(shí)間，然后按不同粒徑的相應(yīng)時(shí)間，將移液管（20厘米3）插入量筒一定深度（20、10或5厘米）吸取懸液。經(jīng)過(guò)烘干稱(chēng)重處理，稱(chēng)出各次吸出懸液中的干沙重，并換算成懸液的干沙重A。已知總沙重為Ws，則小于和等于相應(yīng)粒徑D的沙重百分?jǐn)?shù)P為：

P（%）=■×100（%）

由不同的粒徑D計(jì)算相應(yīng)的P，即可繪出顆粒級(jí)配曲線(xiàn)。

5 分析后的成果比較

下表的成果為瀾滄江干流各水文站懸移質(zhì)泥沙年（多年）平均顆粒級(jí)配成果：（由于資料不能公開(kāi)的原因，本文在這里未列出其成果表，望諒。）

從實(shí)驗(yàn)分析成果可看出：小灣水文站泥沙顆粒級(jí)配由于受漫灣電站水庫(kù)回水頂托的影響，致使上游天然來(lái)水的流速減緩，水流夾帶泥沙的能力減弱，使得天然來(lái)水中較粗顆粒的泥沙絕大部份沉淀于庫(kù)前，到達(dá)測(cè)沙斷面時(shí)粒徑大于0.1mm的泥沙已基本沒(méi)有（粒徑大于0.1mm的泥沙僅為2.9%）。漫灣出庫(kù)水文站泥沙顆粒級(jí)配由于漫灣電站水庫(kù)的建成，大于0.1mm的泥沙已沉淀于漫灣水庫(kù)庫(kù)前，所以流出水庫(kù)的水流所含泥沙基本上是粒徑小于0.1mm的泥沙（粒徑大于0.1mm的泥沙僅為0.2%）。如將戛舊水文站的77-79年的年平均泥沙顆粒級(jí)配看作漫灣出庫(kù)站天然河流來(lái)沙的泥沙顆粒級(jí)配（漫灣出庫(kù)水文站1996年才建成，沒(méi)有建庫(kù)前的資料，而戛舊水文站離漫灣出庫(kù)水文站非常近）來(lái)進(jìn)行比較可發(fā)現(xiàn)，電站建成使下游天然河流泥沙顆粒級(jí)配偏細(xì)。建庫(kù)前粒徑大于0.1mm的泥沙為14.6%，建庫(kù)后粒徑大于0.1mm的泥沙僅為0.2%。從唯一具有建庫(kù)前后懸移質(zhì)泥沙顆分資料的江橋站來(lái)看，91～92年與93～97年年平均懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配基本一致，說(shuō)明漫灣電站的建成對(duì)于江橋水文站以下河段的懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配已沒(méi)有影響，其完全受控于區(qū)間的來(lái)水來(lái)沙情況。

從江橋站的年平均懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配與景洪站的年平均懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配來(lái)看，江橋站的泥沙顆粒級(jí)配要偏細(xì)得多。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)小灣水文站、漫灣出庫(kù)水文站、戛舊水文站、江橋水文站、允景洪水文站實(shí)測(cè)懸移質(zhì)泥沙顆粒級(jí)配資料的對(duì)比分析可以看出：水電站建成后對(duì)天然河流泥沙顆粒級(jí)配在一定范圍河段內(nèi)的影響是存在的，而范圍外的天然河流泥沙顆粒級(jí)配完全受控于區(qū)間的來(lái)水來(lái)沙。以上分析由于小灣水文站、漫灣出庫(kù)水文站、允景洪水文站只有一個(gè)站年的資料，系列太短，上述的資料分析只是一個(gè)初步的、初略的探討，暫且不能作為定論的依據(jù)，尚需收集足夠長(zhǎng)系列的資料來(lái)驗(yàn)證這結(jié)論。