大型水利枢纽的修建对于坝下游河道影响之深刻,在于其极大的改变了坝下游河道的根本——泥沙。高坝大库将大量泥沙蓄积于库内,这直接切断了坝址以上河段对坝下游河段的床沙质输送,使得坝下游悬移质中床沙质的来源发生了根本性的转变,沿程河道床面的补给成为了下游河段床沙质来源的绝大部分。这一关键边界条件的改变驱动了坝下游河段一系列适应性调整的发生。虽然调整的现象十分复杂,但总归是有其内在的规律,调整的过程就是河流这一复杂的系统根据进口来水来沙条件重新建立平衡的过程,是通过全河段内水流挟沙与床面泥沙的不断交换来实现的。本文基于长江中下游蓄水前后的水文泥沙资料和地形资料,结合其它河流建库后的演变规律,分析了泥沙交换的运行机制及影响因素,据此对未来河道输沙、地形调整、浅滩演变的趋势进行了判断,并从航运开发的角度提出了新水沙条件下浅滩治理的新策略。本文主要探讨了如下几个方面的问题：(1)通过对蓄水以前输沙量年内年际变化的分析,认为河道的年内冲淤过程伴随着河床床沙组成和床面形态的年内往复性调整,这是一种适应上游来水来沙年际间波动的短期调整机制,沙量的大小决定了短期调整机制的强弱,来沙量越大,年内调整越剧烈,反之,则年内调整越缓和,调整强弱的直观反映就是河道的输沙能力在一定范围内波动。从这样的年内变化过程来看,由于输沙能力的变化过程与来沙过程是不同步的,因此,所谓平衡河流,其“平衡”的概念并不适用于小的时间尺度,但年内调整的结果终归是建立了河流年际间的基本平衡状态。由于水文条件的周期性,河流每年的来水来沙条件不可能是一致的,受此影响,每年的动态调整过程也根本不可能完全一致,以致于对于浅滩演变而言,存在水文年性质好坏的问题,问题的实质就是水沙条件的周期性差异造成了年内动态调整过程的差异。(2)泥沙输移的过程,是悬移质泥沙与床面泥沙不断交换的过程,床沙组成不管是在蓄水以前,还是在蓄水以后,对泥沙输移过程均有十分重要的影响。尤其是在蓄水以后,大坝的修建切断了坝址上游悬沙中床沙质的向下输移,这从根本上扭转了坝下游悬移质中床沙质的来源,转变为完全由河道补给,以致于床沙组成在相当程度上决定了床沙质的沿程恢复情况。由于较粗泥沙的恢复距离较短,对于恢复距离以下的河段,水体泥沙与床面泥沙的交换也会使得河床出现粗化现象,即使位于恢复距离以下河段的河床中具有相当程度的偏细沙含量,这一交换过程也会削弱偏细沙的补给量。实际上,通过分析蓄水以来沙质河段断面形态以及纵剖面形态的调整特点,还进一步认识到床沙粗化、切应力调整将限制冲刷的幅度。由此可见,考虑床沙组成、年内冲淤过程的变化、水流条件变化等等复杂因素,可以判断坝下游河流的调整方向并非是蓄水前多年平均值,而应是适应进口的来沙条件,根据三峡工程蓄水前后床沙质输移量的减小幅度来判断未来的趋势意义不大,总的床沙质输移量在未来还将进一步减少。(3)虽然床沙质输移量沿程减少的幅度不同,但对于河道演变的影响具有一定的一致性。对于处于泥沙恢复距离以内的河段,在较长的范围内已不太可能出现明显的年内往复性调整,泥沙输移量年际间的差异对河道演变的影响将显著削弱,影响河道演变的因素更多的表现在年际间径流过程的差异。对于处于泥沙恢复距离以外的河段,由于总的床沙质输移量沿程各站均有减小的趋势,且目前的减小幅度已较为可观,也同样可以做出基本一致的判断。径流过程的不同,河道演变规律也会有所不同,这与主流的主导作用是分不开的。从功耗的角度来看,单位时间内,主流区在所在床面制造的近底紊动要大于其它流区,上扬通量自然要大于其它流区,沉降通量又相应的偏小,以致于主流区成为冲刷的主要部位。枯水河槽由于水深大,床沙组成偏粗,冲刷是有限度的,但是,当枯水河槽与洪水流路有较为明显的偏离时,位于洪水流路上的滩体则会发生较大幅度的变形,滩体的冲刷同时还会引起中枯水流路的展宽和摆动,浅滩航道条件随之变差。由此可见,三峡工程蓄水后来沙大幅减少的条件下,对于坝下游沙质河段的绝大部分浅滩,主流的摆动是决定性的因素,并据此认为长江中下游的浅滩实际上己由水沙周期性浅滩转变为径流周期性浅滩。本文还特别指出,窄深型的断面对于所能约束的特定流量级以下的径流过程,保持稳定的问题不大,如果一旦发生能够摆脱断面形态约束的大洪水过程,这种看似稳定的断面形态发生大幅度的调整也是必然的。(4)基于对浅滩演变规律变化的认识,本文还探讨了长江中下游沙质河段的治理对策问题。认为来水过程虽然难以预料,但主流冲刷的影响往往又是可以预见的,因为侵蚀状态下的冲刷过程受限于水体挟沙能力,一般均呈现相对缓变的特性,与堆积状态下汛期大幅淤积易导致枯水航槽趋于游荡有显著不同。这种可预见性给实施工程加以防治提供了准备时间,因此,三峡工程蓄水以后冲刷的不利影响又是可控的。在具体策略上,认为各级流量下流路一致的河段是十分少见的,洪水过程的冲刷能力虽然十分突出,但在航路的选择上,仍应选择枯水河槽。在此基础上,根据当前枯水河槽航道问题的性质,提出了守护控制型浅滩治理策略,即采取守控措施,稳定河道内的洲滩和汉道,防止洪水过程对洲滩完整性和枯水汊道分流能力的破坏,稳定中枯水主流。单位时间内中枯水的冲槽能力虽然相对较弱,但由于持续时间长,其累积效应也是十分可观的。这一策略的优点在于,既能较好的实现治理目标,也能最大限度的减少航道治理对河流其它功能的干扰。(5)本文还对沙卵石河段的相关问题进行探讨。对于沙卵石河段的水位问题,蓄水以后沙卵石河段水位下降的原因必然是河床冲刷(出口的水位下降也是由下游河道冲刷引起的),但冲刷引起的阻力特性的具体变化又会影响冲刷与枯水位之间的关系。河床粗化是其中一项重要因素,粗化引起的糙率增加对维持河段上口水位的稳定有积极作用,但糙率的增加基本只发生在抗冲铺盖层基本形成之前这一阶段；冲刷的部位也会显著影响冲刷绝对量与水位变化之间的关系,主流区、节点处的冲刷对水位的变化十分敏感,缓流区(枯水条件下)、深潭内的冲刷对水位变化的影响较弱。对于沙卵石河段末端芦家河水道沙泓进口淤沙问题,认为其在蓄水以后一度缓解而近期显著加剧的原因,主要是受上游河势变化、石泓发展、来沙粗化、退水加快等各方面不利因素综合作用的结果。这一现象在宜昌至昌门溪河段大部分河床卵石层面已经出露、枝城站床沙质输移量衰减至不足蓄水前5%的条件下出现,具有一定的特殊性。但问题的实质是床沙质粗化与床沙粗化导致了航槽内局部河床易淤难冲,这一内在的规律在整个长江中下游的调整演变中,又是具备一定一般性的。