黄河下游游荡型河段床面形态变化特征
黄河下游游荡型河段床面形态变化特征
作者：张原锋 王平
来源：《人民黄河》2018年第08期
        摘要：床面形态是水流阻力及泥沙输移的重要组成部分。利用床面形态控制数及床面形态判别方法，结合黄河下游花园口河段多波束水下三维地形及河床纵剖面资料，研究发现黄河下游游荡型河段床面形态主要表现为沙垄、过渡及动平整。当流量逐渐增大时，床面形态逐渐由沙垄向过渡、动平整方向发展。天然条件下，当流量小于1500m3/s时，床面主要表现为沙垄，床面形态的波长与波高之比平均为550；当流量大于2000m3/s时，床面形态主要为动平整。在持续冲刷条件下，当流量小于1500m3/s时，床面形态表现为双尺度
沙垄，即波高为0.2～1.2m的小尺度沙垄叠加在波高为2～3m的大尺度沙垄的迎水面与背水面上。
        关键词：动平整；双尺度沙垄；床面形态；游荡型河段；黄河下游
        中图分类号：TV147；TV882.1
        黄河是怎样变化的文献标志码：A
        doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2018.08.002
        黄河下游高村以上河段是典型的游荡型河段，水流宽浅散乱，摆动频繁，河槽易淤善冲，沙洲发育。小浪底水库修建前，黄河下游花园口河段1965-1999年床沙及悬移质平均中值粒径分别为0.094、0.021mm。小浪底水库拦沙运用后，河床持续冲刷、粗化，目前花园口河段的床沙中值粒径约为0.2mm。黄河下游为典型的冲积性河流，不同学者对其床面形态特征有很多争议。VanrijnL-C.认为对于床沙粒径小于0.1mm的冲积性河流，一般不会出现沙垄，床面表现为动平整，或者表现为具有光滑床面或沙纹的大尺度沙波：VandenbergJ.H.等则提出当泥沙粒径参数D*（可由泥沙中值粒径、黏性系数及泥沙密度求
得）小于2时，床面不存在沙垄：BassJ.H.等利用床沙粒径分别为0.095、0.076mm的泥沙进行了系列水槽试验，在床面演变过程中没有发现沙垄：王士强认为在同样的床沙条件下，水深几十厘米（水槽试验水深）的水中不会产生沙垄，但是在水深较大条件下会出现沙垄。黄河下游花园口河段曾观测到沙垄的存在，沙垄波高一般不超过2m，波长一般为数百米，有时也超过1km。由于当时的观测条件及观测精度较差，对黄河下游床面形态基本特征仍未有清晰且统一的认识，因此笔者所在团队于2016年利用多波束超声测深系统（MBES）在黄河下游花园口水文站附近进行了床面形态的系统观测，并对其床面形态特征及变化过程进行了深人研究。

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