黄河下游的泥沙淤积问题主要是流经中游黄土高原地区，挟带了很高浓度的泥沙所致。因此，上中游的水土保持、水资源利用方式与河流的含沙量有着密切的关系。此外，小浪底水库的运行及其以下100多座取水、引水工程的分流，对其水量的含沙量以及河道淤积也有影响。本书在分析现状输沙用水的基础上，采用经验法对下游的输沙需水进行计算。

（1）输沙用水现状。根据1919～1960年、1919～1989年陕县水文站实测资料系列计算的结果，黄河多年平均来沙量分别为16 亿t、14.9 亿t。20世纪50年代，下游年平均淤积量4.04 亿t，这个时期中上游的拦沙工程甚少，基本反映了自然状态，所以一般认为，黄河下游的年均淤积量为4亿t。60年代，三门峡水库拦蓄泥沙52.7 亿t，下游河道年均冲刷1.303 亿t。70年代，三门峡水库进行改建和改变运用发生，水库不再拦沙，下游的年均淤积量回升到年均3.4亿t。随着中上游水利水保工程的建设及气候因素的变化，入黄河的泥沙逐年减少，下游的淤积也相应减少，80年代的淤积量年平均只有0.34亿t。90年代以来，由于龙羊峡、刘家峡水库的投入运用以及黄河流域近年来降水量偏少，使汛期进入下游的水量大幅度减少（大约减少20 亿～100 亿m3）。汛期进入利津站的水量变幅在39 亿～130 亿m3 之间。虽然中游地区的水土治理减少了产沙量，汛期进入利津站的沙量在0.16 亿～5.95 亿t之间，但汛期水少沙多的矛盾仍很突出。据1986～1997年统计资料，下游年均淤积量达2.49 亿t，与80年代相比，年均淤积量增加了2.15 亿t。长期河道水量的偏少，泥沙的不断淤积，给下游工农业生产和人民生活用水造成严重影响。同时对下游河道环境用水也提出了新的问题。

（2）黄河含沙量与输送单位泥沙用水量的关系。从下游多年平均情况看，汛期输送单位泥沙用水量为30～40m3/t，非汛期为100m3/t。各河段的特点不一，各年的来水来沙条件变化也很大，因此沿程输沙用水量有所区别。对黄河艾山以下窄深河段输沙特性研究表明，艾山以下河道存在很强的输沙潜力，输沙用水量的多少完全取决于水流的含沙量。表9.4是汛期不同含沙量的输沙用水量。

表9.4　黄河下游汛期含沙量与输沙用水量的关系

注 资料来源：叶青超主编，黄河流域环境演变与水沙运行规律研究，山东科学技术出版社，1994。

因此，黄河下游输沙需水量取决于洪水演进到艾山站的含沙量。其中高村以上为宽浅游荡性河段，是控制输沙用水量的关键。非汛期流量小，经上游水库蓄清排浑运用，下泻水流较清，输沙用水量与非汛期水量有关，且变幅较大。当非汛期水量大时，输沙用水量可达200m3/t。表9.5 给出了下游各站输沙用水量。洪峰期输送单位泥沙用水量随含沙量增大而减小。表9.6 为不同含沙量级河段输沙用水量。

表9.5　高村以下各站非汛期单位泥沙输沙用水量（1974～1985年）单位：m3/t

表9.6　不同含沙量级河段输沙用水量

实测洪峰时段利津站洪水流量大时，输送单位泥沙用水量为10m3/t，而非汛期枯水输沙用水量为100～150m3/t，为有害输沙流量，因为它会造成主槽的严重淤积。由此可见，充分利用洪水期输沙潜力是节省输沙用水量的有效途径。

（3）小浪底水库投入运用后的输沙情况。小浪底水库对于黄河下游具有较强的调水调沙能力。随着水库泄空水位降低，调沙库容增大，水库调节能力的增强，出库含沙量增加，水库一次排沙历时增长，下游河道淤积量近年来逐渐减少，年均输沙用水量也减小，详见表9.7。

由表9.7可知，在泄空最低水位225m时，如果洪水演进到利津站的含沙量为100kg/m3，输送1t泥沙耗水量为10m3，水库平均1.5年排沙一次，则年均用水量为44.7 亿m3，平均一次排沙用水量为67 亿m3；当泄空水位为205m时，如果利津的含沙量为200kg/m3，输送1t泥沙耗水量为5m3，水库平均2.6年排一次沙，则年均输沙用水量为24.4亿m3，平均排一次沙用水量为63 亿m3。1956～1974年的设计系列各级流量统计表明，大于3000m3/s的流量可用于输沙洪水，年均耗水量为49.6 亿m3，为极限输沙用水量。1986～1992年的实测水沙系列调沙演算结果表明，1986年以后水库仍有一定的排沙机会，使库区维持冲淤平衡。

表9.7　小浪底水库正常运用期下游河年均淤积及排沙期输沙耗水量（利津站）

（4）输沙需水量。为了更好的比较说明黄河下游河道输沙需水，依据不同系列的历史统计资料进行计算。(www.daowen.com)

1）根据1992～1999年的资料计算。根据1992～1999年利津站水质监测资料，计算各年到达利津的沙量以表9.4、表9.5、表9.6 为依据，参考不同月份、不同含沙量级所对应的输送单位泥沙用水量，可计算出各月、年的输沙需水量，表9.8仅列出了年输沙需水量。

表9.8　1992～1999年利津站水质监测资料计算输沙需水结果

从表9.8看出，利津站20世纪90年代河道输沙需水量在40 亿～229 亿m3 之间，平均约为117 亿m3。其中1997年的输沙需水量最小为40 亿m3，这与1997年断流天数最长（226 天）有关。上述计算结果是在下游河道年平均淤积量在2亿～2.49 亿t（1986～1997年的年均淤积量）的前提下的输沙需水量。

2）根据1986～1998年的资料计算。根据1986～1998年汛期入海水量、沙量，计算出利津站含沙量见表9.9，根据汛期单位输沙用水量（见表9.4）计算输沙需水量，结果见表9.9。输沙需水量1986～1998年平均约为124.2亿m3。

表9.9　1986～1998年输沙需水量

3）根据各年代输沙情况计算输沙需水量。根据各年代利津站的水量、沙量，计算其含沙量，汛期输沙量按照占全年80%计算。计算分两种情况：①按照输沙用水量最小16m3/t计算；②按照汛期对应于不同含沙量的输沙用水量计算。各年代的计算结果见表9.10。

表9.10　黄河利津站输沙需水量计算结果

注“好”表示等级。
① 输沙用水量16m3/t。
② 对应于不同含沙量的输沙用水量。

从表9.10看出，利津站的沙量从20世纪50年代的13.2 亿t减少到90年代的2亿t，呈逐年下降趋势，相对应的最小输沙需水量由211 亿m3 降低到32亿m3。50～90年代的平均输沙需水量的变幅为66 亿～285 亿m3，平均为188亿m3。

各系列资料计算的输沙需水量以及对应的沙量和淤积量见表9.11。

由表9.11 看出，20世纪50年代年淤积量最大，与目前的淤积量相差较大，90年代的沙量较少，主要是由断流所致，与现实情况不相符合。因此，可以将50年代与90年代的两个特殊年代剔除，来计算黄河下游输沙需水量。在这种情况下，黄河下游的输沙需水量介于124.2 亿～235.4 亿m3 之间。相对应的输沙量为3.6 亿～10.9 亿t、河道年均淤积量为0.34亿～3.4 亿t。上述结果比较符合黄河冲淤的实际情况。故将20世纪60年代、70年代、80年代的平均值作为黄河下游的输沙需水量，约为196 亿m3，对应的平均年均淤积量约为2亿t。

表9.11　20世纪黄河下游输沙需水量以及对应的沙量和淤积量比较