Page 84 - 2022年第53卷第10期

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由于各家公式建立时的出发点与考虑的具体条件不同，尤其选取的４家扬动流速公式受泥沙粒
径、水深等方面的影响程度不同，使得随着泥沙粒径增加，几家公式计算结果差异变大，式（３）与式
（４）的计算结果明显小于式（５）与式（６）的计算值。水文测验尤其是悬移质泥沙级配资料表明（见表
３），黄河下游汛期平均流速大于２ｍ?ｓ时悬移质泥沙中，粒径为０．２５ｍｍ的泥沙的占比很小，说明黄
河下游汛期粒径为０．２５ｍｍ的泥沙扬动概率小，其扬动流速应该在２ｍ?ｓ左右甚至大于２ｍ?ｓ。对于粒
径为０．２５ｍｍ的泥沙，式（３）与式（４）分别计算的扬动流速为１．２５～１．４４ｍ?ｓ与１．０２～１．０９ｍ?ｓ，按这样
的计算结果，黄河下游汛期粒径为０．２５ｍｍ的泥沙完全可以扬动，显然同实际情况不符。式（５）与式
（６）的计算结果较为合理，二者中式（５）的计算结果与实测资料相比更为接近。为此，本文选择式（５）
研究黄河下游泥沙的扬动流速。

表３花园口站汛期悬移质泥沙级配资料举例（平均小于某粒径的体积百分数）（单位：％）
流量平均流速粒径级?ｍｍ
时间
－１
－１
３
?（ｍ·ｓ） ?（ｍ·ｓ）０．００２０．００４０．００８０．０１６０．０３１０．０６２０．１２５０．２５０．５１．０
２０１３．７．２２２８００２．１２１７．８３４．７５６．５７７．０８９．５９６．０９９．３１００
２０１３．７．２４３４５０２．４０１５．０２９．５４８．８６８．９８５．５９５．８９８．９９９．６１００
２０１３．７．２６３８６０２．０３１５．０２９．５４９．２７１．１８８．１９７．４９９．９１００
２０１４．６．２４３８００２．６６４．８９．３１６．１２７．０４４．６７０．７９０．９９７．８９９．８１００
２０１４．７．６２８２０２．０４１５．５２９．７４７．５６６．８８４．４９５．２９８．９９９．９１００

２．２黄河下游泥沙扬动特性根据表１中式（５）的计算结果，查得粒径为０．１ｍｍ的泥沙在水深２～
４ｍ下的扬动流速为０．４７～０．５３ｍ?ｓ，小于黄河下游各断面的汛期平均流速（见图１），说明粒径为
０．１ｍｍ的泥沙在汛期能够处于扬动状态，在悬移质泥沙级配中所占比例已经较多（由表２得知，粒径
为０．０７５～０．１ｍｍ的泥沙所占比例可达１０．１％）。随着粒径的减小，小于该粒径的泥沙在实测悬移质泥
沙级配中所占比例明显增多。由式（５）计算０．０７５ｍｍ粒径泥沙的扬动流速为０．３～０．３４ｍ?ｓ，比黄河下
游河槽汛期一般实测流速都小，从理论上讲小于该粒径的泥沙均可以扬动，在河床冲淤交替频繁的黄
河下游，床沙级配实测资料中也经常出现（见表４，为便于研究，其中０．０５ｍｍ、０．０７５ｍｍ粒径的级配
数据经内插得出）。至于粒径小于０．０５ｍｍ的泥沙的扬动流速更小，扬动后参与悬移运动的概率更大
（由表２得知，小于０．０５ｍｍ泥沙达５０％以上），小浪底水库修建后经过清水多年冲刷，在下游床沙级
配实测资料中则较少出现（由表４得知，小于０．０５ｍｍ泥沙只有０．５％～１０．４％）。

表４花园口站２０１３—２０１４年河床质泥沙级配资料举例（平均小于某粒径的体积百分数）（单位：％）
粒径级?ｍｍ
时间
０．００２０．００４０．００８０．０１６０．０３１０．０５０．０６２０．０７５０．１２５０．２５０．５１
２０１３．１．１８０．１０．５０．７１．２３．０４１．０９６．５１００
２０１３．４．１２０．５１．２１．７４．２１３．９５７．７９７．９１００
２０１３．６．２４０．１０．２０．３０．６２．０３．７４．７８．２２１．５７４．６１００
２０１３．７．５０．２０．４０．６１．２２．９５．６７．３９．１１６．０６５．８９９．６１００
２０１３．７．６０．１０．３０．６１．６２．０２．３４．３１２．０６１．９９８．９１００
２０１３．７．７０．７１．４２．４３．８６．１８．７１０．３１２．９２２．７６６．１９８．８１００
２０１３．７．９０．４１．０１．７３．５７．１１０．４１２．５１６．７３２．７７５．１９８．９１００
２０１３．７．２２０．１０．５０．９１．６２．５３．１４．３９．０４４．３９２．６１００
２０１３．８．２０．１０．２０．４０．６０．９１．１１．２１．８４．０４６．５９７．３１００
２０１４．６．２４０．３０．４０．７１．２３．３８．１１１．２１５．０２９．５７６．４１００
２０１４．７．６０．１０．４０．７１．３２．７３．１３．３８．０２６．０７３．２９５．６１００

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