Page 41 - 水利学报2021年第52卷第4期

图 8 2016 年荆江段典型断面水位计算与实测过程对比

图 9 2016 年荆江段含沙量过程计算与实测结果对比（k 和 m 由公式决定）

实 测 水 位 的 平 均 相 对 误 差 均 在 0～ 1% 之 间（图 8）。 因 此 ， 张 瑞 瑾 挟 沙 力 公 式 的 参 数 取 值 采 用
不 同 方 法 时 ， 对 流 量 及 水 位 计 算 结 果 的 影 响 不 大 。 然 而 沙 市 及 监 利 站 计 算 与 实 测 含 沙 量 的 平
均 相 对 误 差 分 别 减 小 至 26% 和 36%（图 9）。 经 比 较 ， 计 算 含 沙 量 与 实 测 值 的 符 合 度 较 k 和 m 取
常 数 时 基 本 一 致 或 有 所 提 高 。 因 此 ， 张 瑞 瑾 挟 沙 力 公 式 的 参 数 取 值 采 用 公 式 计 算 时 ， 能 根 据
水 力 泥 沙 要 素 自 动 调 整 ， 对 天 然 河 流 的 适 应 性 更 强 ， 且 含 沙 量 过 程 的 模 拟 也 更 为 准 确 。 但 总
体 上 看 ， 含 沙 量 的 计 算 和 实 测 值 误 差 仍 较 大 ， 尤 其 在 监 利 站 ， 主 要 是 因 为 该 站 的 含 沙 量 过 程
较 为 复 杂 ， 其 较 大 程 度 上 受 到 下 游 洞 庭 湖 水 沙 入 汇 的 影 响 ， 仅 根 据 现 有 的 一 维 水 沙 数 学 模 型
无 法 考 虑 这 一 影 响 。
分析 2016 年沙市、监利站计算得到的综合参数 C ′ ，其值范围为 0.26 ~ 0.89 和 0.38 ~ 4.78。在这
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范围内，k 的取值变幅不大，分别在 0.044 ~ 0.070 kg/m（平均值为 0.052 kg/m ）和 0.045~0.056 kg/m（平
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均值为 0.048 kg/m ）之间；而 m 变化较为显著，范围分别为 1.21 ~ 1.72（平均值为 1.46）和 0.74 ~ 1.55
（平均值为 1.05）。通过比较，沙市站和监利站的综合水沙条件存在一定的差异，使得相应的 k 和 m 取
值也存在一定的差别。

5 结论

本研究基于长江中游的实测水沙资料，确定了低含沙量情况下张瑞瑾挟沙力公式中系数和指数
的计算关系。并将该参数计算式嵌入到一维水沙动力学模型中，进一步验证公式的准确性及适用
性。本研究得到如下主要结论：
（1）选取三峡工程运行前、后相对冲淤平衡状态下的水流含沙量 （除去冲泻质部分） 共计 573

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