输沙量

一定时段内通过河流指定过水断面的泥沙总量的计算。在工程水文学中，输沙量计算的主要任务，是预估未来工程运行期间河流来沙的数量及其变化情况，为制定排沙减淤措施提供基本特征数据 。计算内容包括:(1)工程所在河流断面的多年平均年输沙量及其年内分配，它反映河流总的来沙条件;(2)不同典型年的年输沙量及其年内分配，它反映了河流输沙量在不同典型年份及其年内的变化。

中国主要河流输沙量的影响因素

输沙量径流量

径流量对输沙量的影响作用最大，是影响输沙量最为显著的环境因子。

输沙量气候

我国河流众多,流域气候分布从北到南跨越寒温带一直到热带，从东到西则有从湿润区到干旱区的水分递变规律,由此构成了中国流域明显的区域气候特征。河流含沙量的南北低中部高区域分布即是气候影响因素的1种集中体现。从气候因素的3个量化指标与输沙量的关系来看，干旱指数与输沙量的相关性较好,而年均降水量和年均气温的影响作用则不明显。中国主要流域的年均径流量受降水量的影响较小,尤其是黄河等流域受到蒸发量的影响较为强烈,体现在受到干旱指数的显著控制。气温对流域的影响几乎在所有的流域都明显受到降水差异的中和。

输沙量地貌

一般而言,高海拔意味着活跃的构造活动,快速的构造隆起使风化壳遭受强烈的剥蚀,同时构造运动形成的地貌单元改变了区域性气候和风化作用环境,使气候、植被等也相应发生急剧变化,从而对流域的输沙量产生重要的影响。我国的长江、黄河发育于青藏高原,输沙量大同青藏高原强烈的隆升不无关系,同样发源于青藏高原世界最高山峰喜马拉雅山的印度恒河-布拉马普特拉河、印度河等河流的含沙量、输沙量、碎屑侵蚀模数也是世界异常高的流域 ,从另一方面佐证了这一点。

输沙量植被

植被对流域产沙量的影响比较复杂。一方面,植物的生长造成岩石矿物的机械破碎即对机械剥蚀有所贡献,另一方面,植被覆盖在原岩上,形成土壤保护层,对雨滴动能有消散作用,并对降雨有拦截作用,从而延缓径流的产生,增加了土壤的抗蚀性,同时减少了岩石暴露面积,阻止了风化作用向深部发展的进程 。总体而言,植被的保护作用(减少输沙量)占优势地位。如果植被破坏严重,河流的输沙量就会急剧增加。整体而言,中国主要流域盆地的输沙量与森林覆盖率的相关系数并不大 ,这可能是因为我国流域的森林覆盖率普遍不高,除南方少数河流外,大部分流域盆地的森林覆盖率不足20% ,导致植被的保护作用不明显,可能被土地开垦面积等增大河流输沙量的因素所掩盖了 。

输沙量人类活动

几个世纪以来,沿河流域地区的城市化、过度开垦、毁林造田等人类活动导致世界众多河流严重的水土流失和洪涝灾害,正日益受到人们的关注 。据估算,人类大规模耕种后,世界河流每年的输沙量已增加了2～ 10倍。自从人类大规模开垦后,黄河流域的产沙量已增加了1个数量级。2100433B

河流输沙量的大小主要决定于水量的丰枯和含沙量大小。含沙量大的河流输沙量不一定大；含沙量小的河流输沙 量不一定小。中国长江年平均含沙量仅0.54公斤/米3，而年输沙量高达4.78亿吨；辽河年平均含沙量为6.86公斤/ 米3，而年输沙量仅0.41亿吨。河流输沙量随时间变化。一年中最大输沙量在 汛期，最小输沙量在枯水期，年际输沙量 也不一样，变化较年径流更为剧烈。在一次洪水过程中，最大输沙量与最大洪水量出现时间大体一致。就一条河流而言，山区河段输沙能力强，河道以冲刷为主，输沙量沿程增加；平原河段河道以淤积为主，输沙量沿程减少。

主要计算多年平均年输沙量和各种典型年年输沙量的年内分配。由于推移质输沙量资料缺乏，通常仅作悬移质输沙量的年内分配计算。输沙量年内分配一般以月沙量表示。多年平均年输沙量的年内分配，在有较长实测资料时，直接由实测资料计算。各种典型年输沙量的年内分配，一般根据工程规划设计的要求，按丰、平、枯水年多与多、中、少沙年的组合情况选择典型进行计算，如丰水多沙年、丰水中沙年、平水多沙年等。在资料不足或无资料地区，可移用邻近相似流域的年内分配百分数，估计年内分配情况 。

河流泥沙分为悬移质和推移质两类。悬移质资料较多，是进行输沙量计算的主要依据。推移质资料很少，精度亦差，常采用其他途径间接估算其输沙量。

（1）悬移质输沙量。根据资料条件采用不同的计算方法；1.有实测悬移质资料10~15年以上时，可直接计算出多年平均年输沙量。2.悬移质实测资料不足时，可通过本站水沙关系，如年、月径流量与年、月输沙量关系，利用本站径流资料来插补延长输沙量系列；也可通过本站与上、下游站或邻近相似流域测站的年、月输沙量关系进行插补延长。3.没有悬移质实测资料时，常采用多种方法估算比较确定。如：根据地区水文手册查输沙量模数图；调查设计流域或相似流域已建水库的淤积沙量，据此估算设计站的多年平均年输沙量；用经验公式估算，这类公式大多以流域的地质、地貌、植被、气候和治理程度等因素为定量指标，建立输沙量和这些指标的经验关系。

（2）推移质输沙量。常用的估算方法有：1.比例系数法。认为在一定地区和河道水文地理条件下，推移质和悬移质数量上有一定的比例。利用这种比例关系，根据悬移质年输沙量推求推移质年输沙量。一般情况下，推移质与悬移质的比值为：平原地区河流0.01~0.05；丘陵地区河流0.05~0.15；山区河流0.15~0.30或更高。2.推移质输沙率公式计算。这类公式很多，各有其依据和适用条件，应慎重使用。3.利用上、下游或相似流域已建水库淤积资料，根据泥沙的颗粒级配，粗估推移质输沙量。