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条件，来预测不同水沙条件下的输沙需水量， 表 1 黄河下游宽河段模拟及验证方案信息
所 有 计 算 方 案 的 详 细 信 息 见 表 1。 如 表 所 示 ， 方案号 径流量/亿 m 3 来沙量/亿 t 时段
这 10 种方案是根据其年来沙量进行排序的，为 1 166.88 1.386 全年
排除数据选择对结果的干扰，每个年来沙量级 2 225.87 2.080 全年
选择 2 至 3 组不同日均水沙系列作为对比。选 3 227.28 3.276 全年
用了高村至孙口河段 2021 年调水调沙期（6 月 4 290.10 3.320 全年
20 日—7 月 9 日），2013 年汛期（6 月 30 日—7 月 5 137.80 3.345 全年
模拟
25 日）两段典型洪水期以及花园口至孙口河段 6 366.97 4.056 全年
1977 年全年的实测数据资料对模型进行验证。
7 192.38 4.270 全年
选 用 黄 河 下 游 宽 河 段 上 的 花 园 口 、 夹 河
8 291.34 4.293 全年
滩、高村和孙口水文站 2006—2015 年的实测泥
9 286.70 6.007 全年
沙颗粒资料，寻找悬移质中值粒径 d 、含沙量
50 10 200.70 6.052 全年
S 和清水沉速 ω 之间的规律。分析实测资料并
0 V1 59.27 0.531 2021/06/20—2021/07/09
点绘悬沙中值粒径 d 与含沙量 S 之间的关系，
50 验证 V2 49.50 0.670 2013/06/30—2013/07/25
见图 3（a）。d 和 S 之间存在着一定的关系，含
50
V3 349.42 17.470 1977/01/01—1977/12/31
沙量偏小时，d 随着含沙量的增加而减小；含
50
沙量大于 60 kg/m 后，d 随着含沙量的增加却
3
50
没有明显变化，基本在 0.008 mm 左右持平。分析原因认为是小浪底异重流排沙现象造成进入下游的
沙量较大，但是异重流进入下游的泥沙粒径很小，大部分为随水流飘入下游的冲泻质。异重流排
沙受小浪底下泄水位的影响，水位低时，排沙粒径稍粗，水位高时，排沙粒径较细，所以很难找
到相应规律。因此通过分析以上实测资料，采用分段函数拟合得如下关系式：
ìd 50 = 0.008 + 0.05S -2 S ≤ 60 kg/m 3
í （24）
î d 50 = 0.008 S > 60 kg/m 3

图 3 黄河下游悬沙中值粒径与含沙量及沉速关系图

采用黄河下游宽河段的实测悬移质中值粒径和对应实测泥沙颗粒的清水沉速 ω 资料，建立 d 与
0 50
ω 关系，见图 3（b）。通过统计实测资料发现，悬移质颗粒级配和沉速的测量资料集中在汛期，非汛
0
期资料较少。并且统计资料范围在 2006 年以后，随着小浪底水库的运行，汛期来沙量大时，悬移质
粒 径 小 于 0.01 mm 的 泥 沙 颗 粒 占 比 很 大 。 分 析 图 3（b）中 d 与 ω 之 间 的 关 系 ， 给 出 函 数 关 系 为 ω =
50 0 0
8.2323d 。
50
对于黄河下游宽河段，受已有工程约束和上游水库对水沙的调控，目前宽河段的河床综合稳定指
标均在 3.5 以上，随着工程修建，宽河段河势将更加稳定。在模型计算时，黄河下游宽河段 Z 分别取
W
值为 4 和 4.5；高村站作为游荡型和过渡型的临界点，故高村至孙口河段 Z 取 5。
W
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