修建水庫后下游河道重新建立平衡的过程

冲积河流上修建水库以后,下游河道将失去平衡。河流为了重新建立平衡,必将发生一系列的变化。本文对这—变化的过程,提出了一些新的概念。根据枢纽下游所在地区的地质地理条件,河流的坡降可以有各种不同的变化。坡降的渐趋和缓只是三种可能性中的一种,不能当做普遍规律来看待。河槽的重新建立平衡,主要是通过河床质的粗化作用。河床质的粗化现象具有两种不同的类型。一种是河床表层复盖物因清水冲刷而外移,露出了底下属于另一地质时代的较粗的卵石层,这时河床质的粒径会发生突变。另一种是由于水流的分迭作用,河床质的变化是连续的,徐缓的。在第二种情况下,河床质的粒径虽然变化不多,但是,通过河底沙垅的加多,却可以使曼宁糙率系数有很快的增加,这就使水流的流速降低,挟沙能力减小,河流逐渐建立起新的平衡。随着河床质的渐次粗化,河床的冲刷下切率与时俱減。野外实测结果及水槽试验成果都指出冲刷率与冲刷历时之间成一指数关系。河床质中不能为水流所挟运的颗粒所占百分比愈大,冲刷率下降得愈快,河道重新恢复平衡所需要的时间也愈短。从黄河下游的具体情况来判断,将来修建枢纽以后,下游河道在承受清水冲刷时可能作整体下降,坡降的变化不会很大。黄河下游的河床质虽然很细,同样也存在着粗化的可能。通过粗化作用,可以使河床下切的深度大大减低。