改进双累积曲线法分析长江上游水沙关系累积变异规律

摘要

[目的]大型水库群拦沙条件下，长江上游干流水沙关系出现累积变异，年径流量不存在显著变化而年输沙量持续减少。[方法]基于1950—2022年长江上游主要干支流年径流量、年输沙量观测值，采用改进的双累积曲线法，计算双累积曲线偏差序列并引入尺度缩放因子，分析长江上游流域水沙累积变异规律。[结果]长江上游水沙关系分别在1985年、1998年、2002年和2013年发生突变，年均含沙量由1.20 kg/m³依次下降为1.02、0.77、0.12、0.03 kg/m³。结合长江上游大型水库群时空分布，分析对长江上游水沙关系存在明显调控作用的大型水库发现，长江上游发生4次水沙关系突变分别对应宝珠寺和乌江渡水库、二滩和三峡水库、向家坝水库、溪洛渡水库的蓄水运用，由此导致长江上游年均输沙量减少5.15亿t，上游流域减沙率为97.17%。[结论]改进双累积曲线法可有效量化水沙关系累积变异，识别多时间尺度突变点。长江上游水沙关系突变受水库群拦沙主导，且支流与干流水库的时空叠加效应加剧了累积变异。研究成果可为流域水沙调控提供理论依据。

关键词

长江上游 / 泥沙 / 改进双累积曲线法 / 水沙关系突变 / 累积变异