黄河下游河道输沙和形态对不同流量的响应

造床流量是指与多年流量过程的造床作用等效的某一流量,在河道治理中发挥着重要作用。然而，由于造床流量定义的主观性和不确定性，造床流量的大小和作用还存在着较大的差异；而且，造床流量往往只是某一级别的特殊流量，不能全面反映整个流量过程的影响。因此，全面评价整个流量过程中不同级别流量的特征及其作用将有助于我们对造床流量的界定有深入理解。利用1951年以来黄河下游不同站点的逐日平均流量和含沙量资料，分析不同运用时期各级流量的输沙功能及的影响；根据1960年以来的卫星图片及遥感影像，结合大量的实测断面资料，对比不同时期不同流量对河道平面、断面及纵剖面形态的影响。借助于室内水沙模拟实验，分析不同水沙过程下不同流量的输沙功能及其对河道形态调整的影响。在此基础上，对造床流量进行全面界定，利用水文统计方法及河流动力学方法建立河道流量-输沙-形态动态响应模型，揭示黄河下游河道调整对流量过程的响应机制。

黄河中下游来沙量大，水沙关系不协调，造成黄河下游淤积严重。在几座大型水库修建后，受水库调节影响，黄河下游水沙关系发生了明显改变，尤其是在游荡河段。本文利用1951-2006年花园口站水沙资料对黄河下游河道水沙过程、冲淤变化及河道形态调整进行了分析。对黄河下游游荡河段水库修建前后不同时段的有效输沙流量的分析发现有效输沙流量均小于平滩流量，平滩水位以下流量对河道输沙具有主要贡献，而漫滩洪水流量对河道冲淤变化具有显著作用，这两个级别流量有效地调控着河道演变过程。来沙系数（尤其是汛期来沙系数）反映了流量与上游来沙的关系，对河道冲淤变化至关重要，通过河道整治和水库功能变化来调节来沙系数的季节分配，从而可以有效地治理黄河下游游荡河段的淤积问题。. 无定河是黄河中游的一条重要支流。受气候变化和人类活动影响，无定河流域水沙过程自1970年代之后发生了明显变化。利用无定河流域11个站点1957-1989年期间的水沙资料对无定河流域1970年前后水沙过程进行了分析。结果表明，在1970年前后两个时段，无定河流域不同地貌区的流量-含沙量关系无明显差异，表明流域径流与侵蚀产沙之间存在一定定量关系。在黄土丘陵沟壑区和河源梁涧区，有效输沙流量对应发生频次较低的极端洪水流量；在风沙区，有效输沙流量对应发生频次较高的中小流量。这表明不同地貌区水文过程和地表物质组成的差异是控制有效输沙流量的主导因素。这将有助于我们深入理解多沙粗沙区水沙过程，为水土保持措施的实施提供科学指导。