黄河下游洪水历时变化对河道输沙的影响.pdf

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1、第32卷第3期水力发电学报Vo1．32No．32013年6月J0URNALOFHYDROELECTRICENGINEERINGJun．，2013黄河下游洪水历时变化对河道输沙的影响申冠卿，刘晓燕，张原锋，曲少军(黄河水利科学研究院，郑州450003)摘要：黄河下游自然洪水峰值大小、历时长短各不相同，洪水期泥沙输移效率与峰型、历时、含沙浓度和泥沙组成等因素有关。本文以黄河小浪底水库调水调沙期下游洪水演进模式为基础，从机理上探讨洪水历时长短对泥沙输移效果的影响，量化了河道输沙比与不同洪水历时、峰变系数等因子间的关系。给出了洪水历时必需持续一定的时间河道才能达到较好的输沙效

2、果，成果对小浪底水库科学调控水沙有意义。关键词：河流泥沙工程学；泥沙输移；峰变系数；调控水沙；洪水历时；输沙效率中图分类号：TV143．4文献标识码：AImpactofflooddurationchangesonsedimenttransportinthelowerYellowRiverSHENGuanqing，LIUXiaoyan，ZHANGYuanfeng，QUShaojun(YellowRiverInstituteofHydraulicResearch，Zhengzhou450003)Abstract：InthelowerYellowreach(LYR)，flo

3、odpeaksanddurationsofdifferentnaturalfloodeventsaredifferent，andsedimenttransportefficiencygenerallydependsonfloodtype，floodduration，sedimentconcentrationandsizecompositioneta1．Thispaperdiscussestheinfluencingmechanismofflooddurationonsedimenttransport，usingthefloodpropagationmodesinthi

4、sreachatthestageofwaterandsedimentregulatedbytheXiaolangdireservoir．Therelationshipofsedimenttransportratioversusflooddurationandcoefficientoffloodpeakisquantified．Itisshownthatinthisriverreach，acertainlongflooddurationisanecessaryconditionforhighsedimenttransportefficiency．Thisstudyisu

5、sefulforregulationoftheXiaolangdireservoir．Keywords：riversedimentationengineering；sedimenttransport；coefficientoffloodpeak；regulationofwaterandsediment；floodduration；sedimenttransportefficiencyO前言黄河下游河道调整是水沙条件与河床相互作用的结果。20世纪80年代中期至90年代末由于黄河不利的水沙条件，导致黄河下游河槽萎缩，排洪能力明显降低，局部河段平滩流量2002年降至1800

6、m／s¨。J，且出现小流量大漫滩，淹没损失严重。为恢复黄河下游河道的排洪输沙能力，随着1999年10月小浪底水库投入运用，黄河下游相继开展调水调沙试验及实践，调水调沙试验时间长会造成水资源浪费，时间短洪水过程变形大则达不到输沙的目的，如何优化水沙过程，达到试验目标，乃是调水调沙生产运行迫于回答的问题。1水库对自然洪水过程的调控模式1999年10月小浪底水库投入运用以后，自然洪水过程经小浪底水库调控后发生了较大变化，主要表现在汛前的人工调水调沙和汛期的异重流排沙。实测洪水资料表明，一般洪水从小浪底传播到利津时间大约4d，当洪水历时很短时，由于河道的槽蓄作用，洪峰在向下游

7、传递过程削减很快，洪水过程变形很大，图1中1洪水过程三站(小浪底+黑石关+武陟，下同)平均流量约2140m／s，历时1．6d，经下游演进后，利津站洪水号洪水过程，洪收稿日期：201l4)9-27基金项目：国家重点基础研究发展计划资助(201lCB403304)；国家科技支撑计划(2012BAB02B02)作者简介：申冠卿(1964一)男，教授级高级工程师．E-mail：shenguanqing@hotmail．com140水力发电学报水经过水库调控后，涨水及落水均在短时间内完成，进入下游洪水过程类似为“矩形波”，1号过程可以认为是“梯形波”，只不过由