第一章黃河下游各水文站基本資料第一節高村水文站基本資料黃河高村站位于山東省東明縣，是黃河入魯第一個水文站，也是黃河流域上的重要控制站。斷面距河口距離579.1公里.集水面積734146平方公里。清光緒二年（1876年），因洪水肆鳳村莊被淹,舉村從堤西遷至堤東，該村地勢較高，故命村名為高村。測驗河段位于黃河下游游蕩河段的末端，呈上寬下窄的漏斗狀,灘地高，堤根洼，易產生塌岸險情或發生潰決。史書記載僅光緒四年（1878年）、六年（1880年）、十年（1884年）高村就三次決口。經過1982年大洪水的考驗，顯示了河道整治對防洪的重大作用，在歷年工農業引水、護灘保村及航運方面也都發揮了較好作用。第二節夾河灘水文站基本資料34°黃河夾河灘站位于河南省開封縣，東經114°34’,北緯54’o斷面距河口距離672公里，集水面積730913平方公里。洪水34°主要來自花園口站以上流域，漲落較為遲緩?峰型較胖，水位流量關系受沖淤和漲落共同影響，多表現為漲沖落淤，一般為順時針套繩。單次洪水過程水位流量關系相對穩定。水沙量年內分布不均，大水大沙集中在7~10月份，主汛期水量約占全年水量的58%,輸沙■約占全年輸沙■的80%。沙峰受來水區間影響，一般三門峽以上來水時含沙量較大，三花間來水時含沙量較小，沙峰滯后于水峰。黃河下游花園口至夾河灘河段系典型的游蕩型河段。衽該河段,黃河大堤內范圍寬廣，一般洪水頻率年份，水流主要限制在主槽內，因此大堤內分布有不少居民點以及縱橫交錯的保護居民點的生產堤和不少高于地面的灌溉渠堤和公路，使洪水行洪范圍受到了很大的限制。在本次設計中，我計算的是高村和夾河灘1967,1970,1971三年的流量和輸沙率資料（見表19~30）o小組數據為1967,1970,1971,1972,1973,1974,1975,1976,1977,1978,1979共九年的信息。班內數據為I960年到1997年共三十三的信息（其中缺失1968,1969,1970,1984,1987年信息）。第二章設計目的及內容本設計是將水力學、工程水文學、河床演變學和河流動力學等課程所學理論知識系統地、有機地結合起來進行綜合鍛煉的過程，是學習《河床演變及河道整治》課程的重要環節。通過這次課程設計,鞏固和提高同學們已學知識■學會通過分析水文泥沙資料，掌握采用平灘水位和輸沙率法計算造床流量的方法■初步掌握計算圖表的設計與相關圖表的分析和計算報告的編寫，為今后從事航道整治工作奠定基礎。在能自由發展的沖積河流的河床，在水流的長期作用下，有可能形成與所在河段具體條件相適應的某種均衡形態，這種均衡形態的有關因素與來水來沙條件的物理量之間有關，這種函數關系就是河相關系，它應是沖積河流水力計算和河道整治的依據，是河道演變研究中重要課題之一，而找到造床流量就是為建立河相關系提供依據。為了適應沖積河道的來水來沙，保持河道的長期穩定，把造床流■作為整治流量。如何確定造床流量，目前理論上還不成熟，輸沙率法是比用的輸沙率法進行造床流量計算。第三章 造床流量的計算方法第一節輸沙率法本設計參照馬卡維也夫方法，因為輸沙率Gs=QnMP,而我國的水文站都有實測輸沙率成果，可以直接用輸沙率進行計算，可以將各水文站逐日平均流量表，按500m3/s,劃分為若干級，做出歷年流量分級表，把各月屬于每級流量下的流量值挑出,根據各級流量發生日期,在逐日平均懸移質輸沙率表上將各級流量下的相應輸沙率值進行累積月統計，再進行年統計，計算出EGs。第二節平灘水位法

用漫灘水位確定造床流?，是由于按前述方法計算的造床流量水位大致與漫灘齊平，同時，也只有當水位平灘時，造床作用才最大,因為當水位再升高漫灘時，水流分散，造床作用降低，水位低于河漫灘時，流速較小，造床作用也不強。這一方法亦稱滿槽流量法。使用這一方法的困難之處在于河漫灘高程不易準確確定。為了避免用一個斷面時河漫灘高程難以確定及代表性不強的缺點，可以在河段內取若干個有代表性的斷面，取其平灘水位時的平均流量值作為造床流量。

此法概念清楚.簡便易行，實際工作中應用較廣泛。第四章計算成果

第一節輸沙率法

高村水文站、夾河灘水文站1967、1971^1972三年流量分級、輸沙率統計信息見表T?表T2。高村水文站、夾河灘水文站1967、1971v1972三年輸沙率之和統計信息見表表-15。高村水文站、夾河灘水文站1967高村水文站、夾河灘水文站1967、1971—1978九年輸沙率之和統計信息見表T4、表-16。高村水文站、夾河灘水文站1967、1971-1997三十三年輸沙率之和統計信息見表T7、表T8。高村水文站、夾河灘水文站三年、九年、三十三年所得ZGs與Q關系見圖6?關系見圖6?第二節平灘水位法高村主槽起點坐標(4182,63.32)終點坐標(4951,63.32)橫向比例1：1,縱向比例1：100.面積(A)=2531.37rrr,濕周(X)=769.35m.

水力半徑（R）=仝=蘭竺=3.29m.J?〒一、‘X769.3521 2 1速度(V)=空二3.2930.000161速度(V)=11 0.013流量(Q)=A?V二2531.37X2.15=5442m流量(Q)=夾河灘主槽3468 °“21612 13468 °“21612 11.630.000162 ▲“ /―———=1?33m/s.0.013流量（Q）=A?V=3468X1.33=4612m7s.起點坐標(1554,74.80)終點坐標(3714,74.80)橫向比例1：1,縱向比例1：100.水力半徑(R)=令21速度(V)=竺二II第五章成果分析

從圖1?圖6可以看出，計算數據為三年、九年、三十三年

時，高村斷面與夾河灘斷面造床流量結果不同。當代表年份比較

少時，繪出的ZGs~Q曲線比較散亂(如圖1和圖4),當代表年份很多時，曲線則比較有規律（如圖3、圖5和圖6）,且有向單峰發展的趨勢。米格紙繪出的圖3、峰發展的趨勢。米格紙繪出的圖3、5和圖6只有單峰，也就不會有第二造床流量。由此.我們可以知道，計算造床流量與所選擇的代表年份有關。第一.當所選代表年流量比較平穩時，所計算出的造床流量也就越精確，當所選代表年流量變化較大時，所計算出的造床流量也就越不準。第二，所選代表年數越多，計算結果越符合實際,所選代表年數越少，計算結果越偏離實際。在實際工作中，流量分級要進行多次試算，直到ZGs~Q曲線比較擬合。計算數據為三十三年時，高村斷面第一造床流量為1250m3/s,第二造床流量為2250m3/s,夾河灘斷面第一造床流量為1250m3/s,第二造床流量為2250m3/s?？梢?，這兩個斷面的造床流■相同，第一造床流量不一定是最大洪水流■，第一造床流量不一定大于第二造床流量。利用平灘水位法計算出的高村斷面與夾河灘斷面的造床流量分別為5442m3/s和4612m3/s,與輸沙率法計算出的造床流量相差很大O通過比較輸沙率法與平灘水位法所得結果，我們認為差異與所選擇的代表斷面有關，由于用平灘水位法計算時只采用了某一天的斷面形態，而斷面形態不僅每天在改變,而且每時都在改變,所以選擇準確的斷面計算造床流量是非常困難的。第六章對本設計的認識與展望第一節對本設計的認識本設計通過輸沙率法與平灘水位法計算了黃河高村斷面與夾河灘斷面的造床流量。通過計算的過程，我們認識到了今后的工作方向和老一代水利工作者的艱辛。他們在沒有計算機的情況下還能記錄下母親河如此詳細的流量及輸沙■信息，為我們當代人研究黃河提供了寶貴的資料，這種獻身水利的精神值得我們每一代水利人傳承。在不沖刷的規則渠道中，只限于輸送經過控制后的徑流,確定水流的水力特征是不會引起盧大困難的，但是在天然的河道水流（它的水深、比降和流速無論沿流程或沿時間都不斷地變化）,則確定水力特征會遭遇到一系列的困難,在目前河床演變過程理論的情況下，這些難是不能完全克服的。在水工計算中常常使用所謂“造床”流量，造床流量是指在某一時間段內（通常是水文年），與同時期的其他流量比■丿 V fl■長-\W》j第二節對本設計的展望確定造床流量，目理論上尚不成熟。因此其概念模糊，提法不一,方法甚多。在早期研究中,有的學者認為，河床基本上是由洪水造成的,因此采用與最高水位相應的流量作為造床流量;與此相反，也有的學者認為，洪水只是破壞河床地形，