用全沙观点研究黄河泥沙问题

《用全沙观点研究黄河泥沙问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、【水文・泥沙】用全沙观点研究黄河泥沙问题龙毓骞，张原锋（黄河水利科学研究院，河南郑州450000〉摘要：黄河现行的输沙率测验存在系统误差。漏测及计算方法引起的沙倉误差虽然占全沙駅的百分数较小，但在水库及F游河道的冲淤演变中所起的作用却不能忽视。采用Einstein全沙的槪念，对实测输沙率泾行修正后，用沙量平衡法计算的冲淤笛与断面法计算的冲淤量基本一致，改正后的输沙率可作为全沙输沙率用于黄河泥沙问题的研究。■关键词：全沙输沙率；悬移质；推移质；修正；断面法；尹量平徴去；冲淤詈；對污中图分类号:P333.4文献标识码：A立章编ei.1000-1379（2002）08-0028-021

2、悬移质与推移质黄河以多泥沙闻名于世。黄河干支流各水文站均进行了多年的悬移质泥沙观测。原陕县站多年平均悬移质输沙最达16亿to20世纪50年代后期及60年代初，曾在一些站进行推移质测验。张原锋⑴用修改后的推移质公式根据部分干流站水力特性估算各站推移质量占全沙的百分比，见表1。表1各站推移质■占全沙的百分比％项目上游中游下游石嘴山龙门潼关花园口高村孙口诛口利津资料组数351061738244366057最大值4.203.051.691.911.290.87L000.97平均值0.880.700.360.570.430.400.310.32由表1可见，在黄河干流冲积河段，推移质所占百分

3、数很小，就一个较短时段的输沙数量而言，可以忽略，但作为床沙质的一部分，它在河床演变中的作用却不可忽视。就级配而言,推移质级配与床沙相近。潼关站的部分资料统计显示：在床沙中粒径小于0.025mm的泥沙还不到5%,而悬沙中大约占67%左右；粒径大于0.05mm的泥沙在床沙中约占80%•但在悬沙中仅占15%左右。黄河各河段泥沙输移的情况较为复杂,在高含沙时还会出现层流层⑷。目前，黄河上各水文站均进行悬移质输沙率或悬移质含沙量测验，而没有进行推移质测验。经整编后可计算某一时段的悬移质输沙量而不是包括推移质在内的全沙沙昴。但是，在研究黄河水库泥沙冲淤问题时，必须考虑全沙沙凰。在研究河道河床

4、演变问题时，应以包括推移质在内的床沙质为对象。因此，在研究黃河水库及河道泥沙冲淤演变问题时•应考虑如何估算全部床沙质输沙率的问题。线积分而求得悬移质输沙率，两者之和即为全部床沙质输沙率°它也反映了在一定的边界条件下一个河段的输沙能力。通过某一断面的泥沙则是全部床沙质和冲泻质之和，就运动方式而言，也是推移质和全部悬移质泥沙之和。钱宁曾指岀原发表的Einstein床沙质输沙率公式中的一些不足之处⑵。王士强等通过一些实验研究，在Einstein理论的基础上提出了新的输沙能力公式⑶。张原锋对其中的推移质公式作了一点改进，并用黄河实测资料进行了检验⑷，实测推移质资料与计算值的关系虽较散乱

5、，但基本没有系统偏差。另外还选择约300组冲淤变化较小测次的黄河下游实测悬移质输沙率资料•用MEP程序计算得出全部床沙质输沙率，用以检验王士强等提出的全沙输沙能力公式对黄河的适用性㈤",检验结果如图1所示。图中实测及计算值均为粒径大于0.025mm的床沙质泥沙•检验结果较好。在实际应用中还要加上粒径小于0.025mm的冲泻质，那时的计算值与实测值相关关系还会更好。水文站实测输沙率时收集有测验断面的水力因子、比降、床沙级配及水温等资料。在研究黄河泥沙输移问题时可以用上述公式计算测验时刻的全沙输沙率。但是，在进行单沙测验时没有取得这些资料•还不能用这一方法直接计算任一时刻的se<艾〕

6、、保玉倉皆君酒七2Einstein全沙输移概念图1计算粒径大于0.025mm的输沙率与实测值比较钱宁曾对Einstein输沙理论作过全面介绍⑵。Einstein的床沙质函数是把床沙、推移质和悬移质结合在一起进行考虑所给出的全諦床沙质输沙率的计算方法。以在床面层运动的推移质为基础，取其含沙量作为悬移质垂线分布的下限，再沿垂收稿日期：2002-06-28作者简介：龙鹹骞（1923—），男，湖南彼县人，高级工程师（教授级）。全沙输沙率，因此还无法求得一个时段的全沙输沙量。4三门峡水库沙量平衡及冲淤变化3用MEP程序计算全沙输沙率钱宁以Einstein输沙理论为基础分析了河流泥沙测验

7、问题，指出现行测验方法可能存在系统误差⑵。我们也曾用实测资料对此进行过论证⑺oColby等在20世纪60年代初提出了修正爱因斯坦程序这一程序实际上不是一种输沙能力公式，而是一种利用实测悬移质资料计算全沙的方法。其原理可用下述公式说明：计算全沙输沙率=理需鑒儡麟率X实测输沙率式中理论值是利用Einstein公式并作了一些经验处理求得的。Einstein也曾对此作过评论〔叭找们曾引进美国地质调査局Stevens织制的MEP程序.林斌文等曾对其进行修改以适应我们的悄况⑷:，原程序适用于