泥沙问题作为关系三峡水库运行安全的核心问题之一，在水资源开发与水生态系统保护中受到越来越多的关注。根据三峡水库水位运行调度安排，每年10月末水库蓄水至高水位175 m并持续运行数月以满足发电需求，每年6月初回落至防洪低水位145 m以满足防洪需求,从而形成垂直落差达到30 m的水库消落带。泥沙沉积过程是消落带生态系统中至关重要的环节之一，它不仅直接决定了河岸区域的地貌特征，并为生物与地球化学循环中水陆界面的元素迁移过程提供重要载体，同时还通过改变水生生境影响消落带生物种群特征。因此，消落带泥沙沉积现象的研究对于深入了解河岸生态系统具有十分重要的意义。本研究以三峡水库干流消落带沉积物为研究对象，采用原位观测方法采集沉积泥沙样品，计算不同消落带采样点的泥沙沉积量，并利用激光粒度仪和γ能谱仪分别测试泥沙样品的粒径与137Cs活度特征，分析三峡水库泥沙输移过程。揭示三峡水库泥沙输移规律及其与消落带淤积的关系，在利用典型相关分析和方差分析判断不同自然环境因素对三峡水库干流消落带泥沙沉积过程的影响作用的基础上，定量研究三峡水库消落带沉积物数量的时空变化特征，取得如下研究成果:　　(1)库尾江津-涪陵河段以人类活动的影响最为剧烈，自然环境因素与泥沙沉积量均无显著关系;库中涪陵-奉节河段以消落带地形特征中的坡度和高程影响较为明显，二者与泥沙沉积量的相关程度分别为-0.508和-0.714，而高程与沉积量之间的这种相关性是由水淹时间造成的，坡度越小、泥沙沉积越多，高程越低、消落带被含沙水流淹没的时间越长、泥沙沉积量也越多;库首奉节-秭归段则以坡度的影响为主，其与泥沙沉积量的相关程度为-0.517，坡度越小、泥沙沉积越多，不同高程间的泥沙沉积量并无太大差异。由此可见，三峡水库干流消落带泥沙沉积影响因素主要包括消落带坡度、高程、河流水沙条件和人类活动四种，植被盖度对消落带泥沙沉积过程没有影响，而四种因素的影响范围存在较明显的空间变异性。　　(2)三峡水库干流消落带沉积泥沙粒径在水平、高程和剖面内三个维度上均存在比较强烈的空间变化。首先，中值粒径沿河流流向方向呈逐渐下降趋势，并在忠县及其下游河段基本保持稳定，体现出非常明显的水平变化特征。第二，消落带粒径随高程的升高同样存在不同的变化趋势，通常情况下消落带坡脚的沉积物颗粒最粗，随着高程的升高，泥沙颗粒的变化趋势则要取决于消落带上方的土壤侵蚀强度，简言之，消落带上方的土壤侵蚀强度越高，消落带顶部的沉积颗粒就越容易变粗。第三，在水库尾端，泥沙剖面存在较明显的旋迴分层现象，其中值粒径数值较大、变化幅度较宽，越往下游推进，中值粒径的数值越低、变化幅度越小，泥沙旋迴分层现象逐渐消失。　　(3)三峡水库干流消落带沉积泥沙137Cs活度在水平方向和剖面内均存在比较强烈的空间变化。在水平方向上，137Cs活度从上游至下游逐渐增大，其中137Cs活度增幅最大的两个区间是钓鱼嘴-木洞镇和蔺市镇-任家镇河段，其单位距离增幅分别为90.01×10-4 Bqkg-1 km-1和18.89×10-4 Bq kg-1 km-1，而其他河段均不足15×10-4 Bq kg-1 km-1，表明嘉陵江和乌江汇入对沉积物存在着明显贡献。就同一采样剖面而言，变动回水区沉积物剖面各层次137Cs活度与粒径特征相关性较好，颗粒大小能够对137Cs活度的变化特征进行解释;相比之下，常年库区沉积物剖面各层次137Cs活度与粒径特征的相关性较差，泥沙颗粒大小对137Cs活度变化特征的解释能力不足。　　(4)对于三峡水库干流消落带沉积物而言，粒径d≥63μm的粗颗粒与d＜63μm的细颗粒具有差异比较明显的来源特征。就粗颗粒而言，变动回水区的粗颗粒沉积物主要来源于上游金沙江和嘉陵江，乌江入库的粗颗粒主要沉积在涪陵至忠县任家镇段，任家镇以下至三峡大坝段的粗颗粒泥沙则主要来源于库区内支流及消落带上方的侵蚀产沙。对于细颗粒而言，变动回水区的细颗粒沉积物主要来源于金沙江和嘉陵江，常年库区的细颗粒泥沙存在比较明显的季节特征，在旱季沉积的细颗粒物主要来源于金沙江和嘉陵江，而在雨季沉积的细颗粒物则具有广泛来源，金沙江、嘉陵江、乌江和库区内侵蚀产沙均具有不可忽视的贡献。　　(5)三峡水库干流消落带泥沙沉积量随时间和空间存在较大变化，各采样剖面的近三年年均沉积量在86.58～419.19 kg/m2之间变化。在空间上，库区中部任家至石宝河段为三峡水库重点泥沙淤积区，年均沉积量为全库区最高;水库前端瞿塘峡以下河段是消落带泥沙沉积量最小的干流河段;而水库末端江津至涪陵河段则视具体沉积环境和人为活动的干扰，存在较明显组内差异，其沉积量介于库中和库首之间。此外，奉节泥沙淤积量较小周镇明显升高，体现出小江（即澎溪河）汇入为三峡水库消落带泥沙的贡献。在时间上，采样剖面近三年泥沙沉积总量分别为292.72 kg/m2(2012～2013)、267.26 kg/m2(2013～2014)和204.12 kg/m2（2014～2015），呈逐年递减趋势，但与水库水沙通量的变化趋势差异较大，这种差异形成的原因在于，每年7～8月三峡水库入库沙量占全年总量的80％，但此时消落带完全露出水面，无法获得物源，还可能受到降雨冲刷，显著降低了泥沙在消落带上的沉积量。