Page 84 - 2025年第56卷第8期

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Simulation and prediction of water demand for sediment transport in the lower Yellow River

1，2 2 2 2 1 1

LI Linqi ，ZHANG Hongwu ，FU Xudong ，HOU Lin ，GUO Qingchao ，HUANG Hai

（1. China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100048，China；

2. Department of Hydraulics and Hydropower Engineering，Tsinghua University，Beijing 100084，China）

Abstract：Reasonable prediction of water demand for sediment transport in the lower reaches of the Yellow River is

crucial for optimizing water-sediment regulation，ensuring flood control safety，and enhancing the effectiveness of
river channel management. This study introduces a non-equilibrium sediment transport equation incorporating the
average sediment concentration distribution coefficient a and the unsaturated coefficient f to calculate the variation
* S
in sediment concentration along the river course. A numerical model of channel erosion and deposition is constructed，
with the integrated riverbed stability index serving as a constraint for river regulation projects. The model is validated
using measured water and sediment data from the lower Yellow River. By simulating 10 scenarios with different water

and sediment conditions，the study finds a positive correlation between sediment transport water demand and sedi‐
ment inflow. When the sediment inflow exceeds 500 million t，the growth in water demand tends to slow down. Fur‐

thermore，an increase in the degree of river regulation effectively reduces the sediment transport water demand. For
instance，when the integrated riverbed stability index Z increases from 4 to 4.5，the required water volume for the

W
same sediment inflow can be reduced by approximately 10%. Further simulation predictions suggest that when the

annual sediment transport volume in the lower reaches of the Yellow River is between 200 and 300 million t，the cor‐
responding water demand ranges from 10 to 15.5 billion m³，and the current water resource allocation is generally suf‐

ficient to meet sediment transport needs. The findings of this study provide a scientific basis for water-sediment regu‐
lation and river channel management in the lower Yellow River and offer valuable insights into water-sediment regula‐
tion in high-sediment rivers.

Keywords：water demand for sediment transportation；lower reaches of the Yellow River；integrated riverbed stabil‐

ity index；numerical model；bedload transport

（责任编辑：王 婧）
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