小浪底水库运用后黄河下游河床调整规律.pdfVIP

第 38卷第 10期 人 民 黄 河 Vo1．38．No．10 2016年 1O月 YELLOW RIVER Oet．．2016 【防洪治河 】 小浪底水库运用后黄河下游河床调整规律 夏军强，李 洁，张诗媛 (武汉大学水资源与水电X-程科学国家重点实验室，湖北 武汉430072) 摘 要 ：小浪底水库的运用改变了坝下游的水沙条件，引起了黄河下游河道的再造床过程 ，给防洪及滩地利用等带来了 一 系列影响。利用黄河下游 1999--2015年水沙及断面地形等实测资料，分析了近期黄河下游河床的调整过程及特点： ①进入下游河道的年均沙量仅为0．88亿t，累计河床冲刷量达 18．7亿m ，其中游荡段冲刷量 占总冲刷量的72％，在冲刷 过程 中河道纵比降变化不大，河床粗化较为明显，床沙中值粒径由建库前的0．06mm增大到水库运用后的O．15mm；②河 床断面形态调整较为显著 ，下游各河段调整均表现为向窄深方向发展 ，其 中游荡段主槽展 宽较为明显，平滩河宽由1999 年的943m增大到2015年的1275m，过渡段及弯曲段的平滩河宽调整较小，此外各河段平滩流量也显著增大，游荡段、 过渡段、弯曲段平滩流量分别 由1999年汛后的3229、2339、3080m ／s增大到2015年汛后的7126、4864、4721m ／s； ⑧河床平面形态总体保持稳定，各河段深泓摆动幅度均有所下降，其中游荡段的年平均深泓摆动幅度由建库前的234m 降低到水库运用后的123m；④河段尺度的平滩河槽形态参数(如平滩河宽、平滩水深、平滩面积、平滩流量)及深泓摆动 强度与水库运用后前4a平均的水流冲刷强度密切相关。 关键词 ：河床调整；断面形态；平面形态；河段平滩流量；小浪底水库；黄河下游 中图分类号 ：TV147；TV882．1 文献标志码：A doi：10．3969／j．issn．1000．1379．2016．10．010 冲积河流上修建水库后，改变了进入下游河道的 河流的特定断面，而当坝下游河流的河床形态沿程变 水沙条件，必然会引起坝下游河流的再造床过程。尤 化较大时，得到的结果不能代表整个河段的演变过程。 其在水库运用初期，坝下游河流将发生 自上而下的普 因此，采用河段尺度的变量来描述坝下游河流演变的 遍冲刷，使得河床形态发生显著调整。坝下游河流的 特征参数是非常有必要的，河段平均的变量可从整体 演变将对防洪、滩区土地利用等带来一系列影响，因此 上把握坝下游河床形态的宏观特征 ， 。 坝下游河床调整是河床演变研究 中的一个重要课 小浪底水库蓄水拦沙运用以来 (1999--2015年)， 题 ¨J。在水库运用初期，坝下游河床演变过程通常 进入黄河下游的泥沙数量急剧减少，导致下游河床发 包括河床持续冲刷、纵比降调整、河床粗化、断面及平 生持续冲刷，河床形态调整显著。本研究主要采用河 面形态变化、过流能力调整等 J。 段尺度的计算方法，分析小浪底水库运用后黄河下游 坝下游河流演变过程不仅复杂，而且涉及范围广、 河床调整规律，以期为科学地治理黄河下游、保障沿岸 历时长，因此通常采用多种方法分析坝下游河流的再 防洪安全和维持黄河健康生命等提供参考。 造床过程。传统的河床演变分析方法一般包括河工模 1 黄河下游河段概况及资料收集 型试验、水沙数学模型及基于平衡态河流演变提出的 各类经验公式或河相关系。近年来基于非平衡态河流 黄河下游河道具有上段宽下段窄、上陡下缓及上 调整过程的理论与方法逐渐发展起来，多用于分析坝 段冲淤变化大、下段较稳定等特点。根据河床演变特 下游典型断面的河床调整过程。胡春宏等 ¨叫通过分 点，下游河道可分为3个河段