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的 63.68%。
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表 1 黄河下游花园口-高村河段分区及面积 (单位:km )
分区 ①原阳滩 ②郑州滩 ③封丘滩 ④开封滩 ⑤兰考东明滩 ⑥长垣滩 花-夹主槽 夹-高主槽
面积 240 112 130 134 261 212 382 239
合计 1089 621
总计 1710
图例
图 例
省会
省 会
高村
县
(
)
市(县) 高 村
市
水 文 站
水文站
大 堤 东 明 县
大堤
东明县
长垣县
控 导 工 程 长 垣 县
控导工程
滩区
滩 区
原 阳 县
原阳县
县
丘
封丘县
封
西 张 集 断 面
西张集断面
东坝头
园
花
花园口 东 坝 头
口
三
李
面
断
西三李断面 兰 考 县
西
兰考县
夹河滩
郑州市
郑 州 市 开封市 夹 河 滩
市
开
封
图 2 研究河段的主槽与滩区划分
3 资料收集与研究方法
3.1 资料收集 本研究所需数据包括花园口和高村水文站 1960—2017 年水沙系列资料,2000—2005
年花园口-高村河段各断面泥沙中值粒径,以及 2000—2017 年花园口-高村河段大断面地形数据。本
次主要探讨下游河道泥沙时空分布特征及不同区域地形调整情况,其中地形测量数据以笛卡尔平面
坐标的形式收集,采用北京 54 坐标系;另外,为得到相对于统一垂向基准面的河道地形,统一采用
1985 黄海高程系统。
3.2 研究方法 估算某一河段泥沙冲淤变化的方法一般有输沙率法和断面法,近年来空间插值方法
成为研究热点,被逐渐用于计算不同地区沉积物冲淤变化,如长江感潮段泥沙收支平衡 [30] 、黄河三
角洲水下地形冲淤变化 [31-32] 。同样,河道水动力数值模拟需要对离散的水深测量数据进行空间插值,
以获得计算网格节点处的高程 [33] 。关于河道地形空间插值有多种方法,如反距离权重法、自然邻域
法、克里金法、样条法等,不同的插值方法有各自的优势,针对不同地形数据特性选择合理的插值
方法。
黄河下游游荡型河段滩地宽阔,主槽形态变化大,根据实测大断面数据分布特点,为了更精确
对河道地形进行插值,本次把滩地和主槽分开处理。主槽地形插值过程中考虑河道地形的各向异性
的性质,根据 Merwade 等 [33] 研究成果,空间各向异性插值的方法得到的结果明显好于各向同性。采用
[34]
Mike 软件中的 Mesh Generator 对主槽和滩地进行网格处理并插值,其中主槽区域构建曲线网格,采
用反距离加权插值法,而滩地采用非结构三角形网格,选择自然邻域方法进行插值。
4 来水来沙与泥沙粒径变化
4.1 来水量和来沙量变化 黄河流域近几十年来受人类活动影响剧烈,如干支流水利工程建设、流
域水资源开发利用以及水土保持措施的开展,进入下游河道的水沙条件发生显著变化。通过统计花
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