扰动河流系统的河势变化:三峡工程后期长江中游沙市典型河段研究

摘要

河流系统是一种典型的开放系统,能够跟外部环境进行物质和能量的交换,并对来自系统外部的扰动做出反馈.它能够针对系统外部的扰动做出自我调整,再达到新的系统平衡.长江三峡工程的修建运行已经对长江河流系统的边界条件,对长江河流系统的长期均衡产生了极大的破坏,这种不平衡的状态并将持续很久.长江中游,尤其是三峡下游河道的河势将对来自三峡工程对整个河流系统的扰动进行逐步调整,做出相应的反馈.本文选取了长江中游的沙市河段作为典型河段分析了该河段河流系统的河势变化.由于三峡水库的调节作用,沙市河段的流量过程变得越来越平滑,没有出现极大的流量峰值或者极小的流量谷值.三峡下游河段的泥沙粒径变粗,尽管存在下游河段的大量冲刷,水流含沙量降低,同时输沙率降低.河势为达到一个新的平衡,河道深泓线每年都剧烈的摆动.由于泥沙和水流边界条件的变化,河道地形也每年也改变了很多.因此,扰动的河流系统需要一个长期的过程达到一个新的平衡状态.