黄河下游近期持续冲刷过程中床沙粗化特性分析

作     者：曹玉芹 夏军强 周美蓉 陈建国 CAO Yuqin;XIA Junqiang;ZHOU Meirong;CHEN Jianguo

作者机构：武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 

出 版 物：《水力发电学报》 (Journal of Hydroelectric Engineering)

年 卷 期：2024年第43卷第5期

页      面：1-12页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081502[工学-水力学及河流动力学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U2243237 U2243238) 

主　　题：床沙粗化 不同河型 补给受限 持续冲刷 黄河下游 

摘      要：床沙组成的变化影响悬沙沿程恢复及河床阻力变化。本文基于黄河下游7个水文站1999—2020年的实测床沙资料,计算了各水文断面不同粒径组床沙占比的年际变化,分析了近二十年持续冲刷过程中不同河型河段床沙的时空粗化特性,讨论了河床冲淤过程对床沙粗化的影响。从时间来看,小浪底水库运用后,不同时期床沙的粗化特点不同,拦沙初期(2000—2006年)急剧粗化,拦沙后期(2007—2020年)粗化放缓,高村站及上游各站床沙呈波动粗化,高村站以下则变化不大,且粗化程度最强处由游荡段向下游过渡段转移;从空间来看,床沙沿程细化,游荡段以极粗沙为主,过渡段以粗沙和极粗沙为主,弯曲段的中细沙不可忽视。拦沙初期各河段床沙组成的调整表现为中细均冲;拦沙后期则表现为中粗均冲,极粗沙占比增大,利津以上各站细沙占比不足5%,对悬沙的补给受限,中沙和粗沙仍经受冲刷,极粗沙对相应悬沙有较好补给作用。河段汛后床沙中值粒径与河床累计冲刷量呈良好的幂函数正相关关系,但拦沙后期床面已粗化到相当程度,河床冲淤对床沙粗化的影响受限。研究结果有助于掌握近期整个黄河下游床沙的粗化现状及预测下游河道冲淤变形规律。