黄河口清水沟流路冲淤发展与使用年限预测

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1、水利学报年月第卷第期文章编号黄河口清水沟流路冲淤发展与使用年限预测王崇浩安催花曹文洪张世奇中国水利水电科学研究院泥沙研究所北京黄河勘测规划设计有限公司郑州摘要本文利用作者开发的一二维连接的黄河口整体冲淤数学模型根据有无古贤水库二种情况进入黄河下游的水沙条件对未来黄河口清水沟流路的淤积发展过程进行了计算研究并根据计算结果对流路使用年限河道向海域延伸的安全距离淤积量和淤积分布海域容沙量及海洋动力输沙能力等相关问题进行了分析探讨旨在为黄河口的整治规划提供科学依据计算研究结果表明各流路组合运行方案的清水沟流路使用年限为年古贤水库的修建和不同流路的交替组合使用皆有利于延长清水沟流路的可使

2、用年限有无古贤水库条件下河口的入海输沙能力均较为稳定海域年均输沙量分别为亿和亿左右关键词黄河口清水沟流路使用年限海域容沙量海域排沙比中图分类号文献标识码研究背景关于黄河口清水沟流路使用年限的研究从世纪年代就开始了按尾闾河道河床比降?西河口?流量的洪水位控制在考虑尹学良教授的研究成果认为清水沟原河道流路可使用约年年开始如调节小水后可使用年山东河务局的研究成果认为清水沟原河道流路可使用年年开始黄委设计院年提出的流路规划认为清水沟原河道流路可使用年世纪年代以后在国家八五攻关补充项目和项目中中国水利水电科学研究院对清水沟流路含原河道汊河和北汊流路不同组合下的使用年限进行了进一步的研究研

3、究成果认为在考虑小浪底水库运用的条件下清水沟流路还可行河年左右若西河口?流量设防水位提高至则清水沟流路的使用年限可达到年左右年起算文献介绍了一二维连接的黄河口整体冲淤数模的计算原理方法及模型的验证结果本文主要介绍该模型的应用研究成果利用这套模型按设计的水沙系列对未来黄河口清水沟流路的淤积发展过程及使用年限进行了预测计算并根据计算结果对流路使用年限河道向海域延伸的安全距离淤积量和淤积分布海域容沙量及海洋输沙能力等相关问题进行了分析探讨为黄河河口综合治理规划提供了依据清水沟流路改汊组合方案黄河勘测规划设计有限公司将清水沟现行清汊北汊和原河道图根据西河口断面设防流量下相应水位为或西河

4、口以下流路长度达到时改汊的控制条件设计了四个不同的收稿日期基金项目国家自然科学基金重点项目和黄河勘测规划设计有限公司资助作者简介王崇浩浙江奉化人博士高级工程师主要从事河流及河口海岸泥沙运动数模计算研究流路改汊组合方案如表所示流路使用年限指从计算年份开始到各流路淤积发展后达到改汊控制条件时可使用的年数设计水沙系列计算进口断面艾山站水沙系列的选取主要参考小浪底水库的设计水沙系列过程并考虑有无古贤水库二种情况的水库调水调沙过程和经下游河道冲淤计算后得到只考虑小浪底水库运用经黄河中下游河道调节后的艾山断面年水沙过程以下简称为无古贤水沙系列考虑小浪底水库运行年后古贤水库建成运行联合调节小

5、浪底水库出库水沙经黄河中下游河道调节计算后的艾山断面年水沙过程以下简称为有古贤水沙系列二种设计水沙系列艾山水文站的设计年水量年沙量及过程见图和图有无古贤水库情况艾山站年平均分别年沙量为亿和亿古贤水库运用系列比无古贤水库系列进入黄图黄河口入海流路布置河下游的沙量少亿水量基本相同有无古贤水库年水量分别为亿和亿表清水沟流路改汊组合方案方案流路改汊组合及济珞使用控制条件一现行清汊控制北汊控制原河道控制二北汊控制现行清汊控制原河道控制三现行清汊控制北汊控制原河道控制现行清汊控制四北汊控制现行清汊控制原河道控制北汊控制现行清汊控制控制表示西河口?流量下的水位达到时改汊控制表示西河口以下河长

6、达到时改汊图艾山水文站设计年水沙量过程清水沟组合流路的淤积发展及流路使用年限计算分析按照有无古贤水库两种设计水沙系列和区间引水过程以年汛前断面为计算初始河道边界条件年汛后黄河口水下地形为外海地形条件取平均海平面大沽高程作为外海边界条件进行河海联合的泥沙冲淤计算并预估四种不同流路组合的流路使用年限表给出了各流路组合方案的计算淤积量和组合流路使用年限流路使用年限从单股流路可使用情况看现行清汊达到西河口以下河长可使用年有无古贤水库情况下北汊达到西河口以下河长可分别使用年和年北汊比现行清汊短所以北汊达到西河口以下河长可比现行清流路多使用年现行清汊达到西河口?水位在有无古贤水库情况下分别

7、可使用年和年而北汊可分别使用年和年说明古贤水库的运用可延长现行清汊和北汊单一流路使用年限年表淤积量及流路使用年限计算结果有古贤水沙系列无古贤水沙系列方案一方案二方案三方案四方案一方案二方案三方案四使用年限?年艾山沙量?亿河道淤积量?亿入海沙量?亿输往外海沙量?亿滨海淤积量?亿从不同流路组合方案看各方案清水沟流路的使用年限均在年以上有古贤水库条件下方案一四的流路组合可分别使用年年年和年无古贤水库条件下可分别使用年年年和年古贤水库的修建可延长清水沟流路使用年限年不同流路组合方案比较相同水沙系列条