图12-1流域水沙资源优化配置 (调控)的理论体系流域泥沙的资源化及其途径。流域水沙资源优化配置的控制条件主要包括产流产沙关系、输沙量与径流量之间的关系、水沙运动输移方程、水沙分配关系、工程与技术控制条件等。根据上述流域水沙资源优化配置的理论，建立流域水沙资源优化配置的数学模型，包括河床演变均衡稳定模型和水沙资源多目标优化配置模型两个子模型，并应用于黄河下游。......
2023-06-23
优化流域水沙资源量控制关系的方法
【摘要】：在流域产沙经验公式中，降雨产流因子是最重要的影响因素之一。图12-5为典型河流水文站输沙量与径流量之间的关系。
12.5.1.1 流域产流产沙关系
在流域产沙过程中，流域产沙与降水产流有重要的关系，受到产流条件的影响。在流域产沙经验公式中，降雨产流因子是最重要的影响因素之一。如流域水流侵蚀强度一般用土壤侵蚀模数来表达，黄河水利委员会水科所给出了坡面侵蚀模数的经验公式 (泥沙手册，1992)
式中:Ms为土壤侵蚀量模数，t/km2;C 为植被度，%;i 为一次降雨平均雨强，mm/min;P 为一次降雨量，mm;J 为地表坡度，%;Pa为雨前土壤含水率，%。
上式表明土壤侵蚀模数与降雨量、降雨强度、坡度和雨前土壤含水率成正比，与土壤植被度成反比。对于一定的土壤结构，土壤侵蚀模数与雨强I、降雨量P、坡度和径流深度h 等因子有关。土壤侵蚀模数Ms可用下式表示(王秀英，曹文洪等，1998)
式中:θ为地表坡度，(°);h 为一次暴雨径流深，mm;a为与作物有关的系数。
从上述经验公式可以看出，水流因子是影响流域产沙最重要的影响因素，流域产沙与水流因子之间有直接的函数关系，表明流域泥沙资源量受流域径流资源量的限制，泥沙资源量的预估需要受流域水资源量的控制。
12.5.1.2 输沙量与径流量间的关系
前面论述了流域输沙量与径流量之间的关系，表明从流域产沙到输移和配置利用，都离不开水流的作用，而水流运动又伴随泥沙的侵蚀、输移和分配，流域泥沙资源量与水资源量具有一定的函数关系。图12-5为典型河流水文站输沙量与径流量之间的关系。由图可见，河流输沙量与径流量成正比，径流量越大，流域输沙量越多。流域泥沙资源量(Ws)与水资源量(Ww)间的关系为
式中:K 为系数;α为指数。
图12-5 典型河流水文站输沙量与径流量的关系
(a)塔里木河阿拉尔站;(b)永定河官厅水库
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