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均水沙量分别为 414 亿 m /a、10.9 亿 t/a，整体属于丰水丰沙时期，这一时期冲淤交替发生，主槽宽度
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有所缩窄，全下游平均平滩水深为 2.5 m。在 1986—1999 年，由于黄河上中游降雨偏少以及沿黄引水
量大幅度增加，黄河下游经历了历史上少有的枯水少沙系列 ［18］ 。黄河下游多年平均水沙量分别为
279 亿 m /a、6.9 亿 t/a，该时期下游河道严重淤积萎缩，“二级悬河”现象加剧，河道排洪输沙能力显
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著下降 ［3，19-20］ 。小浪底水库运用后（1999 年以后），黄河下游来沙量降低约 90%，多年平均水沙量分别
为 289 亿 m /a、1.2 亿 t/a，游荡段河床纵向下切与横向展宽同时发生（图 1（c）），黄河下游平均平滩水深
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增加至 3.8 m，河道排洪输沙能力显著恢复。
黄河下游河道的冲淤演变与进入下游的水沙条件密切相关。河床冲淤量的计算方法主要有输沙率
法和断面地形法两种 ［21-22］ ，其中断面地形法计算冲淤量不存在累积性误差。1951 年以来黄河水利委员
会陆续开展了淤积断面的测量工作，对下游河道淤积断面测量进行了系统调整，并对测量时间也进行
了统一部署，简称为统测 ［21］ 。根据实际要求每年统测一般安排在汛前的 5—6 月及汛后的 10—11 月。
随着治黄事业的不断发展及科研工作的不断深化，黄河下游淤积测量断面也逐步进行加密，2002 年以
前黄河下游布设 91 个断面，2004 年以后断面数量增加至 333 个，断面间距 2 km 左右。图 2 给出了断面
地形法计算的 1971—2022 年黄河下游累计冲淤量变化过程。小浪底水库运用前，黄河下游基本处于持
续淤积状态，至 1999 年累计淤积量达到最大值 35 亿 m 。小浪底水库运用后，黄河下游发生大幅冲刷，
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至 2022 年河道累计冲刷量 22.9 亿 m ，其中游荡段冲刷 15.9 亿 m ，占全下游冲刷量的 69%。过渡段和
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弯曲段的冲刷量相当，分别累计冲刷 3.7 亿和 3.3 亿 m 。从年际冲刷幅度来看，小浪底水库运用后除
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2019（淤积 0.76 亿 m ）和 2022 年（淤积 0.23 亿 m ）发生淤积，其他年份均发生冲刷，其中 2000—2007 年
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年均冲刷 1.4 亿 m /a，2008—2022 年年均冲刷 0.7 亿 m /a。
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图 2 黄河下游河道累计冲淤量及床沙中值粒径变化过程

河床组成的变化对水流输沙能力、悬沙沿程补给以及床面阻力变化等有重要影响 ［23-24］ ，因此图 2
给出了黄河下游上一年汛后床沙中值粒径变化过程，由于黄河下游床沙组成沿程差异较大，故图中河
段平均床沙中值粒径取河段内水文断面上年汛后床沙中值粒径的均值。1971—1985 年，黄河下游床沙
中值粒径平均为 0.09 mm；1986—1999 年，黄河下游床沙组成细化，中值粒径平均为 0.07 mm；小浪底
水库运用后，随着黄河下游发生大幅冲刷，河床组成逐渐粗化，中值粒径平均为 0.11 mm。

3 进口水沙及河床边界条件综合作用下冲刷效率变化过程及计算

3.1 冲刷效率变化过程 由于排沙比是基于实测输沙量资料计算，河段常常存在沿程引沙以及断面泥
沙漏测等现象 ［11，21］ ，导致计算的排沙比并非真实值，更适用于描述较短河段的输沙能力。在描述长河
段输沙能力时，往往需要修正实测输沙量。此外在研究河床的冲淤变化时，选取的时间尺度不同，冲
淤变化规律也存在区别。本研究关注年际冲淤变化过程，故采用基于断面地形法的水文年河床冲刷效
率作为河道输沙能力表征参数，定义如下：
V ch
η = × 1000 （1）
V w
— 1445 —