Page 60 - 2025年第56卷第11期
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虑黄河下游平衡输沙对应的小黑武(小浪底、黑石关、武陟)临界沙量,则数值将大于本文相关成果。
而在持续冲刷过程中,小花段发生部分冲刷,黄河下游平衡输沙对应的小黑武临界沙量将小于本文相
关成果(即拦沙后期临界沙量小于 4.3 亿 t)。
5 结论
小浪底水库运用后,随着水沙条件、主槽形态及河床组成的不断调整,下游河道输沙能力呈现新
的变化特点。本文提出综合考虑多边界条件影响的河床冲刷效率计算方法,分析河床持续调整过程中
下游输沙能力变化规律。主要结论如下:
(1)与小浪底水库拦沙初期相比,拦沙后期黄河下游河床冲刷效率降低一半。1971—2022 年黄
河下游经历了缓慢淤积期—快速淤积期—快速冲刷期-缓慢冲刷期,小浪底水库运用后,黄河下游
多年平均河床冲刷效率由拦沙初期的 6.0 减小至后期的 2.4。来沙系数的大幅降低以及主槽的下切
导 致 挟 沙 力 下 降 , 而 床 沙 粗 化 则 使 河 床 补 给 不 足 , 这 些 综 合 作 用 导 致 拦 沙 后 期 的 河 床 冲 刷 效 率
降低。
(2)建立了综合考虑进口水沙条件、主槽形态与床沙粗化影响的河床冲刷效率计算关系。计算式
决定系数为 0.80,与仅考虑进口水沙条件的计算式相比,综合计算式决定系数增幅为 11% ~ 45%,能
定量揭示多边界条件综合作用下黄河下游河床冲刷效率调整过程。
(3)动态预测了不同河床边界条件下黄河下游输沙阈值。平衡输沙的临界来沙系数随河床边界综
合参数的增大,呈现先增后减的趋势。水库运用前(1971—1999 年)黄河下游平衡输沙的来沙系数最
小,为 0.016 kg·s/m ;在拦沙初期最大,为 0.029 kg·s/m ,在拦沙后期居中,为 0.022 kg·s/m 。随着黄
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河下游河床下切展宽以及床沙粗化,全下游平衡输沙阈值减少 23%(与拦沙初期相比)。因此在制定水
库调度策略时,首先需要考虑下游河床边界综合参数变化,进而确定临界水沙条件。
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