輸沙量

河流輸沙量的大小主要決定於水量的豐枯和含沙量大小。含沙量大的河流輸沙量不一定大；含沙量小的河流輸沙 量不一定小。中國長江年平均含沙量僅0.54公斤/米3，而年輸沙量高達4.78億噸；遼河年平均含沙量為6.86公斤/ 米3，而年輸沙量僅0.41億噸。河流輸沙量隨時間變化。一年中最大輸沙量在 汛期，最小輸沙量在枯水期，年際輸沙量 也不一樣，變化較年徑流更為劇烈。在一次洪水過程中，最大輸沙量與最大洪水量出現時間大體一致。就一條河流而言，山區河段輸沙能力強，河道以沖刷為主，輸沙量沿程增加；平原河段河道以淤積為主，輸沙量沿程減少。

一定時段內通過河流指定過水斷面的泥沙總量的計算。在工程水文學中，輸沙量計算的主要任務，是預估未來工程運行期間河流來沙的數量及其變化情況，為制定排沙減淤措施提供基本特徵數據 ^[1]  。計算內容包括:(1)工程所在河流斷面的多年平均年輸沙量及其年內分配，它反映河流總的來沙條件;(2)不同典型年的年輸沙量及其年內分配，它反映了河流輸沙量在不同典型年份及其年內的變化。

徑流量對輸沙量的影響作用最大，是影響輸沙量最為顯著的環境因子。

我國河流眾多,流域氣候分佈從北到南跨越寒温帶一直到熱帶，從東到西則有從濕潤區到乾旱區的水分遞變規律,由此構成了中國流域明顯的區域氣候特徵。河流含沙量的南北低中部高區域分佈即是氣候影響因素的1種集中體現。從氣候因素的3個量化指標與輸沙量的關係來看，乾旱指數與輸沙量的相關性較好,而年均降水量和年均氣温的影響作用則不明顯。中國主要流域的年均徑流量受降水量的影響較小,尤其是黃河等流域受到蒸發量的影響較為強烈,體現在受到乾旱指數的顯著控制。氣温對流域的影響幾乎在所有的流域都明顯受到降水差異的中和。

一般而言,高海拔意味着活躍的構造活動,快速的構造隆起使風化殼遭受強烈的剝蝕,同時構造運動形成的地貌單元改變了區域性氣候和風化作用環境,使氣候、植被等也相應發生急劇變化,從而對流域的輸沙量產生重要的影響。我國的長江、黃河發育於青藏高原,輸沙量大同青藏高原強烈的隆升不無關係,同樣發源於青藏高原世界最高山峯喜馬拉雅山的印度恆河-布拉馬普特拉河、印度河等河流的含沙量、輸沙量、碎屑侵蝕模數也是世界異常高的流域 ,從另一方面佐證了這一點。

植被對流域產沙量的影響比較複雜。一方面,植物的生長造成岩石礦物的機械破碎即對機械剝蝕有所貢獻,另一方面,植被覆蓋在原巖上,形成土壤保護層,對雨滴動能有消散作用,並對降雨有攔截作用,從而延緩徑流的產生,增加了土壤的抗蝕性,同時減少了岩石暴露面積,阻止了風化作用向深部發展的進程 ^[2]  。總體而言,植被的保護作用(減少輸沙量)佔優勢地位。如果植被破壞嚴重,河流的輸沙量就會急劇增加。整體而言,中國主要流域盆地的輸沙量與森林覆蓋率的相關係數並不大 ,這可能是因為我國流域的森林覆蓋率普遍不高,除南方少數河流外,大部分流域盆地的森林覆蓋率不足20% ,導致植被的保護作用不明顯,可能被土地開墾面積等增大河流輸沙量的因素所掩蓋了 ^[3]  。

幾個世紀以來,沿河流域地區的城市化、過度開墾、毀林造田等人類活動導致世界眾多河流嚴重的水土流失和洪澇災害,正日益受到人們的關注 ^[4]  。據估算,人類大規模耕種後,世界河流每年的輸沙量已增加了2～ 10倍。自從人類大規模開墾後,黃河流域的產沙量已增加了1個數量級。