关于三峡工程泥沙情况的报告

关于三峡工程泥沙情况的报告

泥沙问题是三峡工程的关键技术问题之一，直接关系到三峡水库寿命和工程综合效益发挥，也是三峡水库"安全、健康、高效"运行的必要条件。从三峡工程论证开始，中央就高度重视三峡工程泥沙问题，三峡建委和三峡办各届领导同志，也都非常关心泥沙工作的开展情况。为全面了解三峡工程泥沙冲淤变化，分析泥沙方面存在的问题，提出泥沙工作下一步的意见，6月12日，陈飞副主任在国际泥沙研究培训中心主持召开三峡工程泥沙工作座谈会。交通运输部长江航道局，长江委设计院、水文局，重庆市港航局、移民局和三峡集团公司枢纽局相关负责同志，泥沙专家组部分专家，我办规划司、装备司、水库司负责同志参加会议。现将会议情况和泥沙问题有关情况汇报如下：

一、三峡工程蓄水后泥沙冲淤基本情况及分析

根据长江水利委员会《三峡工程试验性蓄水（2008年至2012年）阶段性总结报告》、《2013年度三峡水库进出库水沙特性、水库淤积及坝下游河道冲刷分析》提供的数据，三峡工程蓄水后泥沙冲淤基本情况如下：

（一）水库上游来水来沙

2003年-2013年，三峡水库年均入库水、沙量分别为3652亿m3、1.84亿吨；论证阶段采用1961年-1970年水沙系列，年均入库水、沙量分别为4202亿m3、5.06亿吨；蓄水以来入库水、沙量分别为论证阶段的87%和36%。2008年―2013年试验性蓄水期间，年均入库水、沙量分别为3550亿m3、1.79亿吨，分别为论证阶段采用值的84%和35%。

20世纪90年代以来，三峡上游来水量略有减少，来沙呈持续减小态势。来沙减少的主要原因：一是上游大型水库群的建设运行拦截了大量的泥沙；二是上游水土保持工作的开展减少了入库泥沙量；三是上游河道采砂的影响。有专家分析认为，若按照1991年―2000年新的水沙系列测算，三峡水库达到冲淤平衡的时间将由论证阶段的100年延长到300年，届时仍将保持86%的有效库容。同时，也要看到，上游来沙减少趋势存在不确定性，例如：上游水利工程拦沙会随着水库泥沙淤积而减弱；"5·12"汶川地震后，岷江流域形成大量松散堆积体，也可能成为新的泥沙来源，如遇极端气象或地质灾害，将产生大量泥沙进入三峡水库。

（二）水库泥沙淤积

2003年-2013年，三峡水库入库泥沙总量为20.28亿吨，出库4.97亿吨，水库泥沙淤积总量15.31亿吨；水库年平均淤积量1.39亿吨，平均排沙比（出库泥沙占入库泥沙的比例）24.5％。试验性蓄水6年间，水库淤积泥沙8.91亿吨，年均淤积泥沙1.49亿吨，排沙比为16.1%。论证阶段预测水库年均淤积量为3.3亿吨，前10年平均排沙比为33％，且排沙比随着水库运行时间延长而增大。2003年蓄水以来，水库泥沙年均淤积量仅为原论证预测值的42%左右，但排沙比相对预测值明显偏低。

从淤积高程看，绝大部分来沙淤积在水库145m高程以下，145m高程以上河床淤积泥沙0.26亿m3，主要集中在奉节至大坝段。从淤积河段看，水库泥沙主要淤积在涪陵以下常年回水区，变动回水区（145m水位回水末端至175m回水末端之间的区域）淤积量较少；试验性蓄水后，常年回水区泥沙淤积逐渐上延，奉节以上库段淤积量占库区总淤积量的比例由围堰发电期的57%增加到79.2%。从航道淤积情况看，总体上，三峡水库蓄水后，库区航道条件极大改善。目前，变动回水区上段（江津－重庆）主航道累积性淤积不明显，中段（重庆－长寿）出现卵石推移质微淤，下段（长寿－涪陵）出现明显累积性淤积，变动回水区因泥沙淤积而碍航的问题在局部出现，但尚不明显；常年回水区个别河段，如忠县黄花城，淤积物为颗粒较细的悬浮泥沙，呈流动淤泥特性，部分时段对通航造成一定影响。

三峡水库泥沙淤积较论证阶段预测值减少约60％，明显好于预期，主要得益于入库泥沙大幅减少。淤积发展趋势和沿程分布总体特性与原预测值吻合较好。蓄水以来，特别是试验性蓄水期间，水库平均排沙比小于原论证预测值，主要是因为水库高于汛线水位运行以及调度方式改变，汛期对中小洪水进行调度导致的。论证期间重点关注的变动回水区港口和航道泥沙淤积问题，目前均在预测范围内。

（三）坝区泥沙淤积

2003年-2013年，坝前段（大坝-庙河河段，长约15km）总淤积量1.53亿m3，最大淤厚66m；其中，试验性蓄水以来淤积泥沙4693万m3，最大淤厚16.8m。坝前泥沙淤积体目前低于电厂进水口，过机泥沙颗粒较细，硬度较大的石英含量有所增加，泥沙矿物对水轮机叶片造成一定磨损，但未对发电造成影响。地下电厂取水区域泥沙淤积明显，取水口前淤积面已达104.5m高程，高于排沙洞进口底板高程2m，尚未对发电造成影响，但该区域泥沙淤积发展趋势值得关注。

（四）坝下游河道泥沙冲淤变化

两坝之间：2003年-2013年，三峡大坝与葛洲坝之间河段共冲刷4127万m3，占葛洲坝独立运行期淤积量的49%。试验性蓄水后，两坝间冲刷量明显减少，河床冲淤变化逐渐趋于稳定。

宜昌至湖口段（长度954千米）：（1）从河势变化看，三峡工程蓄水前50年时间内，长江中游总体河势基本稳定，局部河势变化较大；河道总体冲淤相对平衡，部分河段冲淤幅度较大；人为因素未改变河道演变基本规律。三峡工程于2003年6月蓄水运用后，坝下游河床冲刷加剧，导致局部河段河势有所调整，但总体河势仍基本稳定。（2）从冲刷情况看，2002年10月-2013年10月，宜昌至湖口河段平滩河槽（平均流量所对应水位以下的河道）冲刷总量为11.9亿m3，主要集中在枯水河槽，占总冲刷量的91%。蓄水后前三年和试验性蓄水阶段冲刷强度大，2002年10月-2005年10月，平滩河槽冲刷量为6.0亿m3，占总冲刷量的51%；2008年10月-2013年10月，平滩河槽冲刷量为5.5亿m3，占总冲刷量的46%；2005年10月-2008年10月的平滩河槽冲刷量为0.244亿m3。（3）从冲刷量沿程分布来看，宜昌至城陵矶（洞庭湖出口）河段（长度408千米）河床冲刷较为剧烈，年均冲刷强度为18.76万m3/km，平滩河槽冲刷总量为8.4亿m3，占宜昌至湖口冲刷总量的71%；城陵矶至汉口（长度251千米）、汉口至湖口（鄱阳湖出口）河段（长度295千米）冲刷量分别为0.78亿m3、2.7亿m3，占宜昌至湖口总冲刷量的7%、22%。（4）从河道崩岸情况看，2003年蓄水后河道崩岸明显增加，然后减少，2008年试验性蓄水后又明显增加，近年开始减少；2004年崩岸109处、总长134km，2009年105处、46km；上荆江出险河段堤防较为稳定，下荆江出险河段出险程度相对严重，总体呈减轻趋势，但仍应关注新的崩岸险情发生和新的崩岸隐患出现。

大坝下游河道冲刷问题十分复杂，论证期间各研究机构的预测结果存在一定差异。大致看，蓄水后下游冲刷情况与预测结果相比较，实际冲刷强度略偏大一些，发展速度也快一些。主要原因是，上游来沙大为减少，在此基础上，三峡水库又拦截约75％的来沙，河道采砂和河道整治工程也有一定的影响。

从发展趋势看，随着时间的推移，坝下游河道冲刷强度会逐步减弱。总体上看，坝下游河道呈冲刷态势，但并非全河段均呈冲刷状态，因水沙在运动过程中不断调整变化，实际是有冲有淤。从发展过程看，冲刷是一个从上往下发展的过程，当冲刷河段向下发展到一定距离后，中间局部河段在一定时期内可能出现淤积情况；宜昌至城陵矶一直处于冲刷，城陵矶至汉口、汉口至湖口总体上也是冲刷，但2012年10月至2013年10月出现淤积情况，说明冲刷向下游继续发展，目前已延伸到下游的大通断面。

二、三峡工程建设以来泥沙主要工作

一是建立泥沙工作机制。三峡建委高度重视泥沙工作，1993年第二次会议决定，在三峡办下设泥沙课题专家组（后改为泥沙专家组），协调整个泥沙科研工作。2004年8月，三峡建委印发《关于调整三峡工程泥沙研究工作领导体制的通知》，进一步明确了三峡工程泥沙工作体制，明确了三峡办和泥沙专家组的职责。三峡办负责组织协调三峡工程泥沙观测、研究工作；审批三峡工程泥沙观测和研究的中长期规划；组织协调三峡工程泥沙研究课题和科技攻关项目的申报；审批相关规章制度；推进泥沙原型观测和科研成果资料的交流与共享。泥沙专家组负责提出三峡工程泥沙观测与研究的中、长期规划、计划和专项研究计划；负责泥沙问题技术审查、指导与咨询；受有关部门委托，负责泥沙项目的论证、质量监督、成果检查、评审和验收；负责泥沙问题有关专题报告的撰写。三峡工程建设期间，三峡建委多次召开泥沙专题会议，研究泥沙观测计划、水库分期蓄水方案和水库优化调度等问题，就泥沙重大问题及时做出决策部署。目前，泥沙专家组共有14人，钱正英、戴定忠为顾问，清华大学张仁教授任组长，中国水科院副院长、工程院院士胡春宏任副组长。

二是开展水文泥沙观测工作。为全面掌握蓄水前的本底资料、为论证确定分期蓄水方案提供依据、实时监测上下游的冲淤变化、验证泥沙模拟技术，2001年，三峡建委审批了《长江三峡工程2002-2019年泥沙原型观测计划》，明确水利部、交通部和三峡公司的工作分工，以长江中游杨家脑为界，三峡公司负责以上河段水文泥沙观测，水利部负责以下水文泥沙观测，交通部负责对沿程航道泥沙冲淤情况的观测。十几年来，有关单位开展了大量观测工作，获得了与三峡工程相关的水文泥沙第一手数据资料，对三峡工程建设与运行过程中泥沙问题的跟踪分析、研究、评价，以及提出对策和建议提供了重要支撑。

三是加强泥沙科学研究工作。"九五"至"十一五"，三峡集团出资3589.5万元，由泥沙专家组组织有关单位对上游、库区、坝区和中下游，从泥沙成因分析、冲淤变化、水库调度和对航道港口影响等方面开展了系统性研究工作。完成了泥沙科研3个"五年"计划任务，出版了3期《长江三峡工程泥沙问题研究成果汇编》（九五-十一五）。针对三峡工程突出的泥沙问题，对上游、库区、坝区和中下游进行了现场勘察、调研及座谈，针对性地提出解决、缓解泥沙问题的对策建议，形成系列调研报告。

四是开展泥沙应急清淤和疏浚。2010年，交通部会同我办研究制定了《三峡库尾河段航道清淤应急预案》，并按照应急预案的要求实施航道清淤工作。三峡后续工作规划安排18.27亿元用于长江宜昌至湖口河段航道治理，8.38亿元用于库区航道整治及观测。2011年-2013年，三峡后续工作规划共实施航道整治及观测项目15个，安排资金5.17亿元。交通部长江航道局逐年对受三峡蓄水影响的部分河段实施了应急维护加固和应急维护性疏浚等工作，为长江航道畅通提供了保障。

五是实施汛期沙峰排沙调度和消落期库尾减淤调度。2012年7月和2013年7月，三峡水库进行了沙峰排沙调度试验，两次调度排沙比分别为28%和27%，显著高于2008年-2011年同期的9%、13%、17%和7%，逐步接近初步设计水平。2012年和2013年，实施消落期库尾减淤调度，库尾大渡口至涪陵河床泥沙冲刷量分别为241.1万m3和441.3万m3，冲刷量明显增大。

三、有关方面的建议意见

座谈会上，泥沙专家组、长江委、长江航道局、重庆市港航局、三峡集团公司对三峡工程泥沙工作提出建议意见，主要包括以下几个方面：

一是继续开展原型观测。观测作为泥沙研究工作的基础，在继续执行原有观测计划的同时，应进一步加大加强泥沙观测工作力度，择机编制新一期原型观测计划，对三峡工程泥沙观测工作做出总体的部署和安排。

二是系统开展泥沙科研工作。在泥沙观测的基础上，充分利用现有工作成果，针对三峡工程泥沙方面存在的问题，科学分类，系统提出解决泥沙问题的对策建议，供决策参考。

三是开展泥沙重点问题专题调研。针对变动回水区泥沙累积性淤积、坝区泥沙淤积、坝下游河道冲刷、上游大中型水库联合调度等三峡泥沙重点问题开展专题调研，提出对策措施，着力解决突出问题。

四是加强泥沙工作资源共享。加大对泥沙观测数据的共享，三峡办、交通部、长江委、三峡集团公司继续推动泥沙工作开展，建设完善数据共享平台和沟通交流机制，实现原型观测信息数据、科研成果、智库共享，充分挖掘资料价值。

四、会议对泥沙工作提出的要求

陈飞副主任在座谈会上指出，泥沙问题历来是水利工程必须面对，并需要不断解决的难题，与水库寿命和河流寿命密不可分。整体竣工验收标志着三峡工程建设任务的完成，将转入正常运行。三峡工程基本功能是防洪、发电、航运、供水，但是最根本的是要保证长江不老，让长江为人类和经济社会可持续发展提供更多的保障。当前，三峡工程泥沙问题的基本态势是，上游来沙偏少，水库泥沙淤积好于预期，坝下游河道冲刷发展较快。总的判断是，从时间上说，短期内没有大的变化；从空间上看，除局部对航运带来一定影响外，总体上也保持稳定。但是，泥沙问题的特点是具有长期性、累积性和不可逆性，随着水库运行时间延长，可能会逐步显现一些新情况、新问题。因此，不能拿短期情况来断定长期变化，要立足长远，用发展的眼光观察和思考三峡泥沙问题，一定要居安思危、未雨绸缪；既要"远虑"，也要"近忧"；要站在更高的角度和更深的层次持续不断地做好相关工作，解决好三峡工程泥沙问题。

一是深化对三峡工程泥沙问题的认识。三峡工程建设至今，承担着政治、社会、经济等综合功能。防洪、抗旱、供水是其政治责任，航运、旅游、渔业是其社会责任，发电是其经济责任，而泥沙问题是影响三峡工程寿命的关键，是三峡工程承担这些任务要解决的首要问题。只有不老的江河才能承担这些繁重任务，只有妥善处理好泥沙问题，保持坝上的航道畅通，确保枢纽安全，保证下游河道的健康，才能实现依托黄金水道建设长江经济带的国家战略。

二是加强新形势下泥沙研究工作。三峡办要站在国家的高度、全局的角度和更深的层次持续不断地做好相关工作，系统地提出泥沙工作的规划，并做好统筹工作，协调相关部委，支持泥沙研究工作的开展，形成工作合力，共同实现江河不老的目标。泥沙专家组作为权威咨询机构，要组织相关专家和单位设计一套完整的泥沙研究中长期科研课题，以便加强泥沙观测和分析工作，找到泥沙规律，并遵循规律，指导实践。

五、下一步工作建议

一是做好泥沙原型观测及成果应用。组织协调水利、交通、三峡集团公司等部门和单位，按照三峡建委既定工作分工，继续执行好泥沙原型观测计划，跟踪监测水库运行后泥沙实际变化，取得宝贵资料。委托长江委水文局在今年年底前，在科学分析现有观测计划实施成果及存在问题的基础上，根据泥沙冲淤变化的新情况、新特点，研究提出泥沙原型观测计划完善方案，并协调有关方面进一步改进观测工作，提高观测的针对性和有效性。结合后续规划效益拓展研究相关工作，组织泥沙观测和研究机构，开展泥沙观测资料分析，探索泥沙冲淤变化特征，每年组织召开会商会议，推进资料共享，加强成果应用。

二是加强重大问题科学研究。编制完成三峡工程泥沙重大课题研究计划。协调三峡集团公司在泥沙研究3个"五年计划"基础上，继续支持泥沙重大问题科学研究，落实专项经费。结合三峡后续工作规划效益拓展研究相关内容，我办按年度落实研究项目，开展泥沙研究工作。积极协调相关部委，加大对三峡泥沙科研的支持力度。

三是进一步探索泥沙治理工作。落实好《三峡库尾河段航道清淤应急预案》中确定的各项任务，在三峡后续工作规划中继续支持开展相关工作，做好应急清淤、疏浚工作，保障长江黄金水道畅通，为长江经济带发展提供支撑。协调三峡集团公司，进一步探索水库生态调度和减淤调度，不断提升效果，并使其规范化、程序化，适时纳入水库调度规程。

四是发挥好泥沙专家组作用。鉴于泥沙专家组目前组织结构和人员构成的实际情况，有必要适当调整，在发挥好老专家作用的同时，补充配备部分年轻专家，完善专家队伍结构。继续积极支持泥沙专家组开展工作，重点做好三峡工程泥沙研究中长期课题计划制定，相关重大问题分析及对策建议，泥沙重点区域和重要专题调研等，切实发挥好泥沙专家组的技术咨询作用。