【摘要】：黃河下游漫灘高含沙洪水河床調(diào)整劇烈,多數(shù)斷面洪水后形成"相對(duì)窄深河槽",洪水前后河槽寬度發(fā)生明顯變化。分別以觀測(cè)斷面洪水前后的河槽寬度為基準(zhǔn),計(jì)算漫灘高含沙洪水期泥沙時(shí)空沉積分布,結(jié)果表明,漫灘高含沙洪水與非漫灘高含沙洪水相比,能將主河槽內(nèi)淤積泥沙量的59.3%搬運(yùn)至嫩灘或?yàn)┑?減緩主河槽淤積。在分析研究基礎(chǔ)上,建立了洪水后漫灘河段河槽相對(duì)縮窄率與洪水前期河槽寬度的量化關(guān)系,洪水后主槽寬度縮窄率為15.5%~44.0%;分析遴選了漫灘高含沙洪水灘地淤積量與主要水力因子間關(guān)聯(lián)度及物理含義,給出了漫灘高含沙洪水灘地淤積量與相應(yīng)水力因子間的響應(yīng)函數(shù);初步提出漫灘洪水河道塑槽淤灘的臨界水沙配置指標(biāo),臨界水沙系數(shù)取值為0.025~0.040。成果對(duì)高含沙洪水調(diào)控具有一定的指導(dǎo)意義。
【圖文】：

本文在以往眾多研究成果基礎(chǔ)上，考慮到洪水漫灘河段、洪水時(shí)段、輸沙率資料修正及不同的主槽劃分寬度等因素，，對(duì)漫灘高含沙洪水的輸移特性及不同年份漫灘高含沙洪水的“淤灘塑槽”作用進(jìn)行了全面的分析研究，旨在揭示漫灘高含沙洪水泥沙沖淤的時(shí)空分布特性，探討灘地沖淤與水沙因子間的響應(yīng)關(guān)系，建立漫灘洪水灘槽沖淤與洪水指標(biāo)間的關(guān)系，提出滿足河槽不淤積的漫灘高含沙洪水調(diào)控指標(biāo)，為多沙河流高含沙洪水調(diào)控模式提供技術(shù)支撐。1灘槽寬度界定黃河在孟津縣白鶴由山區(qū)進(jìn)入華北平原，于山東墾利流入渤海，河長(zhǎng)878km，見(jiàn)圖1。黃河下游為典型的沖積性游蕩型河道，20世紀(jì)70年代以來(lái)，盡管兩岸修建了大量的河道整治工程，對(duì)約束主流橫向擺動(dòng)起到了一定作用，但由于黃河的復(fù)雜性，床沙細(xì)，沖淤善變，主槽位置經(jīng)常遷徙不定，汛期兩股河或多股河會(huì)隨時(shí)發(fā)生，有時(shí)經(jīng)過(guò)一場(chǎng)洪水，主流位置會(huì)完全移位，變化非常迅速。圖1黃河下游平面示意Fig.1SketchofthelowerYellowＲiver黃河下游橫斷面多為主槽與灘地組成的復(fù)式斷面。灘地阻力大，盡管過(guò)水面積大，但流速低，過(guò)流能力較小，只起到過(guò)洪的輔助作用;主槽阻力小，糙率系數(shù)一般在0.01左右，流速大，洪水期主槽是河道排洪輸沙的主要通道，如花園口斷面漫灘洪水期主槽過(guò)流比占全斷面的80%以上，見(jiàn)表1，維持主槽不萎縮對(duì)河流健康具有重要意義。鑒于黃河河道變化的復(fù)雜性和多變性，對(duì)主槽沖淤量計(jì)算以實(shí)測(cè)大斷面為基準(zhǔn)，采用“定寬度、動(dòng)主槽”進(jìn)行分割計(jì)算。灘槽劃分標(biāo)準(zhǔn)以主槽兩側(cè)具有明顯的約束點(diǎn)(如整治節(jié)點(diǎn)、生產(chǎn)堤或者洪水前后明顯的灘唇)為分界進(jìn)行劃分。針對(duì)研究的對(duì)象是漫灘高含沙洪水灘槽沖淤分布，考慮到高含沙洪水?dāng)嗝嬲{(diào)整的多變性，故灘槽寬度的界定隨不同年份場(chǎng)次洪水而變，且由于高含沙洪水

anyuankoucrosssectionduringoverbankfloods時(shí)間全斷面主槽流量/(m3·s－1)水面寬/m平均流速/(m·s－1)流量/(m3·s－1)過(guò)流比/%寬度/m平均流速/(m·s－1)最大流速/(m·s－1)1957-07-191120053001.70926082.714703.074.801958-07-171150053501.79989086.010003.084.401958-07-181720035102.291580091.912003.004.441977-08-081080028002.81885081.94703.535.211982-08-021470028302.581180080.013702.693.861996-08-05786033001.79696088.56303.284.34圖2黃河下游漫灘洪水典型斷面示意Fig.2TypicalcrosssectionofthelowerYellowＲiverduringoverbankfloods2典型漫灘高含沙洪水灘槽計(jì)算2.1漫灘洪水水沙特征從黃河下游實(shí)測(cè)大斷面成果看，下游河道發(fā)生漫灘或局部漫灘高含沙洪水的年份有1969年、1970年、1971年、1973年、1977年、1988年、1992年、1994年和1996年，洪水期典型水文站水沙特征值，如表2所示，可以看出，漫灘年份以1977年洪水流量為最大，“77.7”和“77.8”兩場(chǎng)高含沙洪水花園口站瞬時(shí)最大流量分別為8100m3/s和10800m3/s，三門(mén)峽瞬時(shí)最大含沙量分別為589kg/m3和911kg/m3。1969年漫灘洪水流量最小，花園口站瞬時(shí)最大流量為4500m3/s，三門(mén)峽瞬時(shí)最大含沙量為435kg/m3。黃河下游游蕩性河段河道整治主要始于20世紀(jì)70年代中期，工程修建對(duì)控制流路起到了一定作用，從1969年漫灘高含沙洪水看，當(dāng)時(shí)洪水流量并不大，但游蕩性河段發(fā)生了局部漫灘，隨后的1970年和1971年也發(fā)生過(guò)類(lèi)似的漫灘高含沙洪水。1996年花園口站瞬時(shí)最大流量為7860m3/s，由于前期河道排洪能力小及洪水前期小洪水造成河道嚴(yán)重淤積，黃河下游呈現(xiàn)大范圍漫灘。2.2典型年份漫灘
【作者單位】： 黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51379087;51509101)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TV122;TV147

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本文編號(hào)：2526300