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水 利 学 报

２０２５年 ３月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５６卷 第 ３期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２５）０３ － ０３１７ － １１

河流泥沙颗粒分析规程修编对悬移质级配分布测算的影响研究

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杨润 ，张红武 ，朱金峰 ２
（１．清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京 １０００８４；２．水利部水文司，北京 １０００５３）

摘要：我国《河流泥沙颗粒分析规程》中悬移质泥沙级配测算的原理、方法进行了数次修订，研究该规程更改对悬
移质泥沙级配资料一致性的影响，有助于分析泥沙基础资料的可靠性，完善河流动力学基本理论。为把握规程修
编对原始泥沙资料测算的影响程度，本文对新老规程沉速公式的计算结果进行比较，发现在过渡区粒径较大时，
规程先后采用冈恰诺夫早期公式和沙玉清公式计算所得的沉降粒径存在较大差别。基于黄河下游 ７个测站 １９６０—
１９８５年的水文资料，分别利用河流泥沙颗粒分析规程曾采取的悬移质级配测算和现行的方法，对原始资料中的颗
粒级配、代表粒径、平均沉速进行验算，分析与评估《河流泥沙颗粒分析规程》的变更对资料的影响，发现采用不
同沉速公式对颗粒分析资料的一致性和连续性均产生影响，在水流挟沙力等泥沙运动规律的精细研究中难免造成
差异。为解决规程变更前后资料的一致性问题，本文基于多项式回归方法，提出了精度较高的悬移质泥沙级配资
料换算方法。最后，本文进一步研究了冈恰诺夫早期公式和沙玉清公式的计算结果随温度变化的差异，并与张瑞
瑾公式进行了对比。计算结果表明，只有张瑞瑾公式随着温度增减引起的水流黏滞系数变化对于细沙沉速影响最
为明显，同泥沙沉降受水流黏滞系数影响的基本概念符合最好。
关键词：泥沙颗粒分析；规程修编；黄河；级配；沉速公式
中图分类号：ＴＶ１４３
文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２４０２１６
１ 问题提出

河流中泥沙粒径及其级配组成是基础的泥沙资料之一 ［１］ ，关乎到河流动力学研究的方方面面 ［２ － ５］ 。
自然界的粉土和黏土，已难以采用筛分的办法确定泥沙的粒径，只能采用水析法，即通过测量沙粒在
静水中的沉降速度，按照沉速公式换算成粒径 ［１］ 。从水文站泥沙资料整编角度看，《中华人民共和国
水文年鉴》中的悬移质级配资料是按照泥沙颗粒分析规程测算出来的，泥沙颗粒分析规程是指导全国
各级水文站网工作的重要依据之一。我国最早的泥沙颗粒分析规程是 １９５６年颁布的《水文测验暂行规
范》，而后的 １９６０年代，水利电力部对这一规程进行了进一步的修订，这一阶段的规程以学习前苏联
经验为主 ［６］ 。１９７５年，在全国水文站网经历调整升级的大背景下，水利电力部水利司颁布了《水文测
［７］
验手册》 ，对已有的泥沙颗粒分析规程进行了全面升级。１９８０年代开始，特别是 １９９０年代以来，随
着国民经济的发展，我国高度重视水文标准化工作，开始广泛借鉴国际规范，对已有规程进行修订升
［９］
级 ［８］ 。１９９３年，水利部黄河水利委员会水文局起草颁布了《河流泥沙颗粒分析规程》（ＳＬ４２—１９９２） ，
这是一部与西方惯例接轨较多的规范。目前，泥沙颗粒分析领域的现行规范是修订后的《河流泥沙颗
粒分析规程》（ＳＬ４２—２０１０） ［１０］ 。
在泥沙颗粒分析规程的沿革中，水利部门主要进行修订的内容有：颗粒级配描述方法、颗粒分析

收稿日期：２０２４ － ０４ － １８；网络首发日期：２０２５ － ０２ － ０５
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｕｒｌｉｄ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２５０１２６．１６３４．００１
基金项目：国家重点研发计划项 目 （２０１６ＹＦＣ０４０２５００）；国 家 自 然 科 学 基 金 青 年 项 目 （５２００９１４５）；鄂 尔 多 斯 水 利 科 技 重 点 项 目
（ ２０２３２００００９０）
作者简介：杨润（ ２００１ － ），博士生，主要从事河流动力学研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｙｒｙ２３＠ｍａｉｌｓ．ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ
通信作者：张红武（１９５８ － ），教授，博士生导师，主要从事水力学及河流动力学研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｚｈｈｗ＠ｍａｉｌ．ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ

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