黄河下游引水引沙对输沙水量影响分析
2021-01-18李仁燕任若璇
山东水利 2020年12期
李仁燕,于 洋,任若璇
(1.东营市水利灌溉管理处,山东 东营257091;2.青岛理工大学土木工程学院,山东 青岛266000)
当前,水资源短缺已经成为黄河流域经济和社会发展的瓶颈。输沙水量作为衡量输沙用水效率的一个重要指标,是维持河流系统功能健康的重要方面,构成生态需水量的主要部分[1]。
对于黄河下游河道,输沙水量不仅受上游来水来沙、边界状态等多方面的影响,还与下游河道要求控制的淤积水平等密切有关[2]。其中,来水来沙条件对河道输沙水量具有重要的影响。近几十年来,随着黄河流域社会经济的快速发展,沿黄引水引沙量逐年增大,造成水沙条件相应发生改变。不过,现今对于引水引沙改变水沙条件影响输沙水量的研究尚开展较少。本文在已有输沙水量研究成果的基础上,以黄河下游艾山—利津河段为研究对象,进一步分析研究河道引水引沙对输沙水量的影响。
1 输沙水量的定义与计算方法
输沙水量是指在一定水沙条件下,通过河流某一河段或断面输送单位重量泥沙进入下游所用的清水的体积,相应计算方法为:

式中:W′为输沙水量,m3/t;S 为河流过水断面含沙量,kg/m3;ρs为泥沙密度,kg/m3,一般取2 650 kg/m3。
大量实测资料分析表明,黄河下游河道泥沙输送具有“多来多淤多排”的特点,沿程某一过水断面含沙量可以采用考虑上站来水含沙量的幂律函数进行表示[3]:

式中,S 为出口断面含沙量,kg/m3;Q 为出口断面流量,m3/s;S0为进口断面含沙量(当有引水引沙情况时,采用来沙量减区间引沙量与来水量减区间引水量的比值进行修正),kg/m3;……
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