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水沙变异条件下黄河下游河道纵横剖面的响应

孙高虎  
【摘要】:本论文根据河流动力学及河床演变学的基本原理,分析了黄河下游水文、泥沙及河道断面等大量实测资料,研究了黄河下游水沙变异和纵横剖面的响应,得到了如下四个方面的主要认识: (1) 黄河下游河道来水来沙及其变异的特性。得到了年沙量的变异和年水量的变异呈二次抛物线关系: W′_s=k_1W′~2+k_2W′+k_3 式中系数各水文站而有不同; 相邻两年年水量、年沙量的差值也呈二次抛物关系: ΔW_s=k_1ΔW~2+k_2ΔW+k_3 式中系数随各水文站而有不同。 (2) 黄河下游河道冲淤与水沙的变异密切相关。根据1961~1999年水文、泥沙及断面资料,分析了黄河下游各个时期河道的冲淤特点,包括冲淤数量、冲淤强度、冲淤纵向分布等。得到了各河段年冲淤量与年水量变异、年平均含沙量变异及年来沙系数变异等的关系,并用回归分析得到了各河段年冲淤量与年来水量、来沙量之间的表达式,各河段年冲淤量与年水量变异、年平均含沙量变异以及年来沙系数变异之间的表达式,以及相邻两年之间的冲淤量差值与年水量差值、年平均含沙量差值等之间的表达式。对于艾山以上宽河道在调节水沙及对艾山以下河道冲淤的影响也作了分析。 (3) 从宏观的角度,用回归分析的方法得到了黄河下游河道各年纵剖面的高次方程表达式。用3000m~3/s、1000m~3/s实测水面线分析了黄河下游1961~1999年间各特征时段纵剖面的变化特征:纵剖面升降的部位、数量及其与河道冲淤的对比。指出夹河滩~高村以及高村~艾山河段纵剖面的抬升最多,在今后河道治理中应给以特别重视。


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