床沙级配调整对黄河下游洪水演进的影响

小浪底水库运行以来，进入黄河下游的水沙条件出现了较大变化，受水库清水下泄影响，黄河下游床沙粒径出现了明显的粗化。为了探讨床沙级配粗化对黄河下游洪水演进的影响，本文首先建立了适用于黄河下游的一维水沙耦合数学模型，然后采用花园口至孙口河段2020年4—10月的实测洪水过程对模型进行了验证；其次根据河段床沙粗化特点，并以花园口床沙粗化过程为代表，设计了4组床沙级配作为模拟计算的初始床沙条件；最后采用验证后的模型进行了模拟计算，分析了床沙级配调整对洪水演进的影响。结果表明：床沙级配调整对黄河下游的流量、水位、含沙量、洪水演进时间以及河段冲淤量均有影响，但是对流量影响较小，而水位、含沙量、洪水演进时间与河段冲淤量对床沙级配的改变响应较为敏感。床沙中值粒径d₅₀由0.076 mm(级配1)增至0.242mm(级配4)时，夹河滩断面水位增高0.89 m，花园口至孙口河段冲淤量由冲刷0.679亿m³转变为淤积0.059亿m³，冲刷量减幅为109%。研究结果可为新水沙情势下黄河下游河道治理提供借鉴与参考。