水流交汇区是河流系统的节点和基本特征，水流动力复杂，河床地形独特，对其上下游的水流、泥沙及污染物的运动及河床演变具有重要的调节作用^[1]。根据入汇支流的泥沙输移特性，可将交汇区分为低含沙水流交汇区、高含沙水流交汇区和泥石流交汇^[2]。黄河上游内蒙古河段南岸支流—十大孔兑（孔兑为蒙古族语，山洪沟的意思）与黄河交汇，形成典型的高含沙水流交汇区。十大孔兑为季节性、高含沙河流，在暴雨洪水期间，输送大量泥沙进入黄河干流，在交汇区淤积，形成沙坝，堵塞黄河，造成交汇口上游干流水位长时间壅高，增大淹没风险，甚至造成大堤决口。十大孔兑之一的西柳沟，其高含沙洪水在入黄交汇区形成的沙坝多次堵塞设置在干流河道中的包头钢铁有限公司取水口，导致该企业停产，造成巨大经济损失^[3]。

有关学者在交汇区水力特性和河床形态方面开展了大量研究。在交汇区水力特性方面，Best^[4]提出了交汇区水力特性的概念模型，该模型中交汇区包含了水流停滞区、水流偏转区、分离区、高流速区、剪切层和水流恢复区6大要素，完整的揭示了一般交汇区水力分区特性。Modi等^[5]和茅育泽等^[6]研究了不同交汇角度下高流速区最大断面收缩系数、分离区纵横向尺度与汇流比或动量比的关系，发现随着交汇角和汇流比增大分离区几何尺寸增大。Weber等^[7]、王协康等^[8–9]采用超声多普勒流速仪对交汇区3维流场、脉动强度、螺旋流结构等进行了测量和研究。魏文礼等^[10]和王冰洁等^[11]对明渠交汇区水力特性进行了数值模拟。

在交汇区冲淤和河床形态方面，Best^[4、12]通过试验和天然观测，提出了一般水流交汇区床面形态的3要素：中部的冲刷坑、干支流河床伸向冲刷坑的坡面和下游交汇角附近的沙坝，各要素几何特征均受干支流汇流比和交汇角的影响。刘同宦等^[13]通过水槽试验研究了交汇角为30°、支流为清水和沙质推移质条件下干流交汇区冲淤特征，指出冲刷规模受随汇流比和来沙的影响。Rhoads等^[14]研究了天然河流中汇流比对交汇区冲刷坑位置、走向、分离区沙坝规模的影响。陈立等^[15]、闫涛等^[16]研究了受水库影响的交汇河段淤积特性。对于泥石流交汇区，Roger^[17]、Bigelow等^[18]研究了泥石流交汇区淤堵问题，指出了交汇区的扇形堆积形态。党超等^[19]、陈德明等^[20]和郭志学等^[21]分析了泥石流堵河的主要影响因素，研究了泥石流淤积量、淤积率、淤积厚度等特征值与流量、汇流比和交汇角的关系，建立了泥石流堵塞主河的临界条件或判别式。叶健等^[22]进行了泥石流汇流仿真数值模拟，研究了泥石流沟道交汇角对泥石流堆积范围的影响。对于高含沙水流交汇区，张原锋等^[23]分析了高含沙洪水交汇区沙坝主要影响因素，提出了沙坝形成的水沙判别条件。王平等^[24]、张原锋等^[2]研究了直角交汇的高含沙洪水交汇区泥沙运动特性和河床形态，指出高含沙交汇区不仅具有与一般水流交汇区相同的水力分区特性，在交汇口上游还会形成明显的壅水区；交汇区内沙坝淤积形态包括壅水区淤积体、回流区淤积体、输水输沙主槽、回流区下游沙洲和滩地淤积体。

总的来看，目前对一般（清水或低含沙）水流交汇和泥石流交汇问题的研究开展较多，并在交汇区水力特性、河床形态特征、水流和河床形态主要影响因素以及交汇区水沙运动数值模拟等方面取得丰富的成果。高含沙交汇区水沙运动特性与一般水流交汇区有相似之处，但更为复杂，目前的研究开展得较少。鉴于黄河上游孔兑入黄交汇区淤堵问题的严重性，对该问题开展研究并寻求治理措施是十分必要和迫切的。现有研究表明交汇角（一般指交汇口上游干支河道夹角）是影响交汇区水流运动和河床形态的主要因素之一。对于淤堵严重的高含沙水流交汇区，研究能够有效减轻淤堵的交汇角度，并应用于交汇口河道整治，将是一项治理交汇区淤堵的主动性措施。云南小江支流蒋家沟的泥石流与小江的交汇角度通过导流堤由90°整治为35°后，泥石流连年堵塞小江的现象大为缓解^[19]。现有研究已经揭示了黄河上游高含沙交汇区水沙运动特性和淤堵形态特征，在此基础上，开展了不同交汇角对黄河上游高含沙交汇区淤堵影响的模型试验研究。

十大孔兑位于黄河内蒙古河段南岸鄂尔多斯市境内，由南向北汇入黄河，自西向东依次为毛不拉、布尔色太沟、黑濑沟、西柳沟、罕台川、壕庆河、哈什拉川、母花沟、东柳沟和呼斯太河（图1）。交汇区黄河干流属冲积性河段，河型由过渡型河段逐渐变为弯曲型河段，河道比降约0.01%。西柳沟入黄口上游1.5 km处，原设有昭君坟水文站，于1995年停测。十大孔兑河长在65～110 km之间，河道平均比降在0.267%～0.525%，总流域面积约1.1×10⁴ km²。十大孔兑流域地势南高北低，南部上游地区为砒砂岩丘陵沟壑区，属鄂尔多斯高原，地表支离破碎，沟壑纵横，植被稀疏，水土流失严重。该区地表覆盖风沙残积土，颗粒较粗，大于0.05 mm以上粗泥沙占60%左右^[25]。中部为库布齐沙漠，横贯东西，孔兑穿越沙漠而过，季风期大量风沙堆积在河道中，成为洪水的重要沙源。孔兑下游为冲积扇区，地势相对平坦。孔兑高含沙洪水具有峰高量大、含沙量高、陡涨陡落的特点。例如，1989年7月21日孔兑流域爆发洪水，西柳沟洪峰流量达6 940 m³/s，最大含沙量达1 380 kg/m³，洪水总量为7.275×10⁷ m³，输沙量为4.743×10⁷ t。孔兑高含沙洪水爆发时黄河干流通常处于平水期，流量一般在每秒数百至一千多立方米，含沙量一般不超过10 kg/m³。孔兑高含沙洪水曾经多次淤堵黄河，其中1961年、1966年、1989年、1998年以及2003年发生的淤堵尤为严重，黄河主河槽被淤埋，滩地大量淤积。1989年的淤堵事件中，西柳沟沟口上下干流河道中形成了“高2～4 m、长达600～1 000 m、上下游宽7 km”^[25]的沙坝，河槽被堵塞近一个月。十大孔兑中西柳沟最具代表性，高含沙洪水较频繁，洪峰流量大、水沙量多，淤堵黄河次数最多，危害最大。

图1(Fig. 1)

图1 十大孔兑流域示意图 Fig. 1 Sketch of the ten tributaries basins

以西柳沟与黄河交汇区河段为模拟对象制作了实体模型。干流模拟河段河长35 km，其中西柳沟入黄口以上河长24 km，以下河长11 km。西柳沟模拟河段长8 km。干流河段主槽平均宽度624 m，比降约0.012%，河床糙率为0.014～0.02，悬沙中径约0.023 mm。西柳沟模拟河段河槽平均宽度约280 m，比降约0.19%，河床糙率约0.02～0.028，悬沙粒径0.088 mm。模拟河段如图2所示。

模型设计采用黄河高含沙水流动床模型相似律^[26]，模型水平比尺1 000，垂直比尺80，含沙量比尺为2，糙率比尺为0.59，沉速比尺为1.345，悬沙中径比尺为0.95，详见表1。

模型沙采用水选后的郑州热电厂粉煤灰。沙坝形成过程是局部河段的单向淤积过程，且历时很短，非淤堵河段河床冲淤变形不会很大，因此模型初始地形制作成定床，避免了每次试验后重新塑制地形的繁复过程。模型初始地形根据2008年汛期测量断面和同期河势制作。对模型进行了阻力相似性和沙坝冲淤相似性验证^[2]，模型与原型基本相似。根据不同年代地形图、卫星图片等资料分析，孔兑与干流交汇角绝大多数情况下都小于或等于90°，本次试验选择90°、60°、30°和15°作为试验角度，其中90°为西柳沟与黄河现状交汇角度。

表1(Tab. 1)

表1 模型相似条件 Tab. 1 The model scales and scale equations

表1 模型相似条件 Tab. 1 The model scales and scale equations 比尺名称 比尺值 相似条件 水平比尺 ${\lambda _L}$ 1000 — 垂直比尺 ${\lambda _{{H}}}$ 80 — 流速比尺 ${\lambda _{{V }}}$ 8.94 ${\lambda _{{V }}} = \lambda _{{H}}^{0.5}$ 流量比尺 ${\lambda _{{Q}}}$ 715542 ${\lambda _{{Q}}} = {\lambda _{{V }}}{\lambda _{{H}}}{\lambda _{{L}}}$ 糙率比尺 ${\lambda _{{n}}}$ 0.587 ${\lambda _{{n}}} = \left( {\lambda _{{R}}^{2/3}/{\lambda _{{V }}}} \right)\lambda _{{J}}^{0.5}$ 沉速比尺 ${\lambda _{\text{ω}}}$ 1.345 ${\lambda _{\text{ω}} } = {\lambda _{{V }}}{\left( {{\lambda _{{H}}}/{\lambda _{{L}}}} \right)^{{{0}}{{.75}}}}$ 粒径比尺 ${\lambda _{{d}}}$ 0.947 ${\lambda _{{d}}} = {\left( {{\lambda _{\text{ω}} }{\lambda_{{\nu }} }/\lambda _{{\gamma _{{s}}} - \gamma }} \right)^{1/2}}$ 容重差比尺 ${\lambda _{{\gamma _{{s}}} - \gamma }}$ 1.50 — 含沙量比尺 ${\lambda _{{s}}}$ 2.00 ${\lambda _{{s}}} = {\lambda _{{s_ * }}}$ 干容重比尺 ${\lambda _{{\gamma _0}}}$ 2.12 ${\lambda _{{\gamma _0}}} = {\gamma _{{0p}}}/{\gamma _{{0m}}}$ 水流运动比尺 ${\lambda _{{t_1}}}$ 111.8 ${\lambda _{{t_1}}} = {\lambda _{{L}}}/{\lambda _{{V }}}$ 河床变形比尺 ${\lambda _{{t_2}}}$ 118.6 ${\lambda _{{t_2}}} = {\lambda _{{\gamma _0}}}{\lambda _{{L}}}/({\lambda _{{s}}}{\lambda _{{V }}})$

图2(Fig. 2)

图2 模型模拟河段示意图 Fig. 2 Sketch of prototype river channel of the modeled river reaches

拟定了5组水沙条件，干流原型流量均设定为1 000 m³/s，支流原型流量分别为500、1 000、1 500、2 000和3 000 m³/s，如表2所示。由于干流原型含沙量很低，试验中不作考虑。支流原型含沙量为400 kg/m³，持续时间为6 h。各方案支流总水量在1.08×10⁷～6.48×10⁷ m³之间，总沙量在0.432×10⁷～2.59×10⁷ t之间。支流水沙条件值在实测洪水水沙特征值范围内。为了试验操作方便，水沙过程为恒定值。在拟定的每个交汇角度下各进行了5组水沙条件的交汇试验。

表2(Tab. 2)

表2 不同交汇角淤堵试验水沙条件 Tab. 2 Prototype and model flow and sediment conditions in the experiment schemes

表2 不同交汇角淤堵试验水沙条件 Tab. 2 Prototype and model flow and sediment conditions in the experiment schemes 原型 模型 干流流量/ (m3·s-1) 支流沙量/ 104 t 支流洪量/ 104 m3 支流流量/ (m3·s-1) 支流含沙量/ (kg·m-3) 汇流比 持续时间/h 干流流量/ (L·s-1) 支流流量/ (L·s-1) 支流含沙量/ (kg·m-3) 持续 时间 1000 432 1080 500 400 0.5 6 1.40 0.70 200 3′13″ 1000 864 2160 1000 400 1.0 6 1.40 1.40 200 3′13″ 1000 1296 3240 1500 400 1.5 6 1.40 2.10 200 3′13″ 1000 1728 4320 2000 400 2.0 6 1.40 2.80 200 3′13″ 1000 2592 6480 3000 400 3.0 6 1.40 4.19 200 3′13″

在进行高含沙水流交汇试验之前还进行了清水交汇试验。由于模型为比尺模型，高含沙水流过程持续时间很短，试验中来不及对交汇区流场进行详细测量，因此以清水交汇试验替代浑水交汇，使观测时间得到保证。清水交汇试验中干支流流量设置与高含沙交汇试验相同，每个交汇角度下进行了5组流量条件的试验，共进行了20组试验。试验中为了测量流速，对交汇口上下游的69断面、70断面和71断面之间进行了断面加密，自上而下断面号依次为（69+1）～（69+3）、（70+1）～（70+12）。对沿河道方向、垂直于断面的流速进行了测量。由于模型水深较小，断面每个测点只测量了表层流速。

在以往的研究^{[2, 24]}中知道，在高含沙交汇区，支流高含沙水流进入干流后与干流水流相互顶托，支流水流流向发生偏转，形成高流速带；交汇口上游流速降低，形成壅水区；高流速带与右岸之间形成分离区（也称之为回流区）；高流速带与分离区交界面存在流速差，形成剪切层。在一定的交汇角下，影响交汇区各水力分区形态和规模的主要是汇流比（支流流量与干流流量之比）。本次试验发现，当入汇角度发生变化时，水力分区形态也相应发生变化。在交汇口上游壅水区，随着交汇角增大，支流对干流顶托作用增强，流速降低，水深增大（图3和4）。

图4中，支流入汇流量大于1 000 m³/s以后，水流漫滩，水位增幅减小。

图5是壅水区内（68+3断面）无量纲断面平均流速（断面平均流速V与初始断面平均流速V₀之比）与汇流比（以Q_t/Q_m表示，Q_t、Q_m分别为支流和干流流量）的关系，可以看出，无量纲断面平均流速随着汇流比增大而呈线性减小的趋势，同一汇流比下，随着交汇角增大而减小。在交汇角60°、汇流比大于3以后，以及交汇角90°、汇流比大于2以后，断面平均流速基本为0。

图3(Fig. 3)

图3 交汇区纵向流速分布（支流2 000 m3/s） Fig. 3 Transverse distribution of the longitudinal flow velocity in the model river confluence

图4(Fig. 4)

图4 壅水区（昭君坟断面）交汇前后水位变化值 Fig. 4 Changes of water level at Zhaojunfen in backwater area before and after the tributary flow’s merging

图5(Fig. 5)

图5 壅水区（68+3断面）平均流速与汇流比关系 Fig. 5 Relationship between the section average flow velocity and the discharge ratio

在交汇口下游，由于支流入汇水流流速大于干流水流，形成高流速带。交汇角度为15°时高流速带靠右岸（入汇侧岸）流动，与右岸之间没有形成回流区（图3）。随着交汇角增大，高流速带逐渐向对岸移动，交汇角30°时靠右岸出现负流速带，形成回流区。随着交汇角进一步增大，出现负流速的断面增多，负流速分布范围增大，表明回流区范围增大。试验中，在交汇口以下河道中遍撒碎纸屑，以观察水流运动情况。由于回流区流速远低于高流速区，高流速区的碎纸屑很快被水流带走，而在回流区内碎纸屑较长时间滞留，回流区和高流速带的界线十分明确，如图6所示。碎纸屑的分布范围基本反映了回流区的范围，由此测量得到回流区最大宽度和长度。图7（a）和图7（b）分别为测量得到的回流区长度、宽度和宽长之比与支流流量的关系。可以看出，随着支流流量增大，回流区长度和宽度线性增大；同一流量下，交汇角越大，回流区长度和宽度越大。图7（c）为回流区宽长之比与汇流比的关系，可以看出随着汇流比也就是支流流量的增大，回流区宽长之比呈减小趋势，这表明流量增大过程中回流区宽度的增幅要小于长度的增幅。60°和90°交汇时宽长比大于30°交汇时的宽长比，表明交汇角度较大时，形成的宽长比较大。60°和90°交汇时宽长变化趋势逐渐趋于重合，其原因是在流量增大到一定时支流入汇水流抵达对岸，河岸限制了回流区的进一步扩大。

图6(Fig. 6)

图6 碎纸屑反映的回流区范围 Fig. 6 Separation zone overspreaded by the paper fragment

图7(Fig. 7)

图7 回流区特征值与支流流量或汇流比（ ${\mathit{\boldsymbol{Q}}} \cdot {\mathit{\boldsymbol{Q}}}_m^{ - 1}$ ）的关系 Fig. 7 Relationship between the characteristic value of separation zone and the tributary discharge or discharge ratio

在回流区下游，支流入汇水流逐步与干流水流混合，恢复正常流动（图3）。由于河段为弯道段，主槽右侧流速总体大于左侧。15°角时由于不产生回流区，支流入汇水流靠右岸流动并逐步混合，混合过程中主槽右侧流速减小，左侧流速增大。其他角度下，干支流水流混合过程表现为高流速带向主槽右侧的回归和流速减小。

高含沙交汇区与一般交汇区的水力分区特性基本一致^{[2, 24]}：干支流水流相互顶托，支流入汇水流发生偏转，形成高流速带；交汇口上游干流水流受阻，流速降低，水位抬高，形成壅水区；高流速带与交汇口下游右岸之间形成分离区（回流区）。高含沙交汇区水力分区特性决定了其河床形态的基本组成元素，即包括壅水区淤积体，回流区淤积体，介于壅水区淤积体、分离区淤积体及对岸之间的输水输沙主槽（图8（a））。当交汇区存在宽阔滩地，并出现水流漫滩时，还形成滩地淤积体。淤积体规模与汇流比、支流总来沙量等有关。汇流比越大，对干流顶托作用越强，壅水区壅水程度越大，支流入汇后偏转程度越小，回流区范围越大，泥沙向两区的扩散作用越强，形成的沙坝规模越大。

以往试验研究^{[2, 24]}是在原型河段既有交汇角度下进行的，本次试验表明，不同交汇角下高含沙交汇区淤积形态不仅包含了上述各要素，而且在一些条件还有所不同，主要表现在：当交汇角和汇流比（或支流流量）较小时，支流对干流顶冲作用较弱，形不成壅水区淤积体。比如支流流量500 m³/s时，交汇角由15°增大到90°过程中均形不成壅水区淤积体；支流流量增大到1 000 m³/s，在交汇角为15°时仍形不成壅水区淤积体。当交汇角和汇流比（或支流流量）较小时，也形不成回流区淤积体，如支流流量500 m³/s且交汇角30°以下、以及交汇角为15°且流量小于3 000 m³/s时，形不成明显的回流区淤积体。

当交汇角或汇流比（或支流流量）较小时，交汇口对岸河槽中易形成对岸淤积体，如图8（b）和图8（c）所示，这是以往研究中不曾出现的。对岸淤积体实际是支流和干流动量比较弱条件下的产物。当交汇角较大或汇流比较大时，支流入汇水流即高流速带接近或顶冲对岸，在对岸河槽中形不成淤积体。而当交汇角或汇流比较小时，入汇水流靠近或紧贴入汇侧岸，对岸流速较低，泥沙横向扩散淤积，形成对岸淤积体。回流区淤积体和对岸淤积体随着交汇角和汇流比的变化互为消长，两者或同时存在，或单独存在。试验中交汇角为15°且流量小于3 000 m³/s，以及交汇角为30°流量为500 m³/s时，有回流区淤积体而无对岸淤积体；交汇角为60°和90°时，各级流量下只有回流区淤积体而无对岸淤积体；交汇角为15°且流量为3 000 m³/s以及交汇角为30°且流量在1 000 m³/s以上时，同时存在回流区淤积体和对岸淤积体。流量大于1 500 m³/s后出现明显漫滩，漫滩程度随交汇角和流量增大而增大。

图8(Fig. 8)

图8 交汇区淤积形态 Fig. 8 Sandbar morphology at the confluence

以沙坝长度、宽度和高度作为表征沙坝规模的指标，研究沙坝规模与交汇角的关系。沙坝长度指沙坝沿河道走向分布的长度，沙坝宽度指沙坝横向宽度的最大值，沙坝高度指沙坝横断面平均厚度的最大值。壅水区淤积体无论规模大小，其横向分布基本都占据整个河槽，宽度变化不大，不作为指标。对岸淤积体上下端分别与壅水区淤积体和交汇区下游淤积体相连，其范围划分不太准确，因此仅以该淤积体位于交汇口70+1断面处的宽度和高度作为代表，反映其变化规律。

图9是壅水区沙坝长度和高度与支流流量和交汇角的关系。可以看出壅水区沙坝长度和高度随支流流量的增大而增大，两者为线性关系。同一流量下，交汇角度越小，沙坝长度和高度也越小。不同交汇角下的趋势线斜率不同，交汇角度越小，趋势线斜率越小，这样随着流量越来越大，较小交汇角度与较大交汇角度之间沙坝长度和高度的差异越来越大。

图9(Fig. 9)

图9 壅水区沙坝特征值与支流流量的关系 Fig. 9 Relationship between the characteristic value of sandbar at backwater area and the tributary discharge

图10是回流区沙坝长度、宽度和高度随支流流量和交汇角的变化关系。其中，沙坝长度和宽度随支流流量的增大而线性增大，同一流量下，交汇角度越小，沙坝长度和高度也越小。这与壅水区沙坝变化规律相似。但回流区沙坝高度的变化有所不同。在流量低于2 000 m³/s时，回流区沙坝高度也随支流流量的增大而线性增大，但流量大于2 000 m³/s以后沙坝高度增幅变缓。造成这一变化的原因是支流流量进一步增大后，汇流后的流量进一步增大，更多的泥沙被带到滩地和下游河槽淤积。另外，在60°和90°交汇角下，回流区沙坝填满主槽后，交汇区形成深坑，回流区水深减小，泥沙向回流区的扩散减弱。

图10(Fig. 10)

图10 回流区沙坝特征值与支流流量的关系 Fig. 10 Relationship between the characteristic value of sandbar at separation zone and the tributary discharge

图11是对岸淤积体宽度和高度的变化。可以看出随着支流汇入流量的增大，对岸淤积体宽度呈减小趋势，30°交汇角下的对岸淤积体宽度小于15°交汇角。对岸淤积体高度随流量的变化趋势则不同，如图11（b），随着流量增大，淤积体高度表现出先增大后减小的变化趋势。两个交汇角度下出现转折时的流量不同，15°交汇角时转折发生在流量2 000 m³/s后，30°交汇角时转折出现在流量1 500 m³/s后。30°交汇角时的对岸淤积体高度明显小于15°交汇角时，而60°和90°时形不成对岸淤积体，表明对岸淤积体有随交汇角增大而减小的变化趋势，这显然不同于回流区淤积体淤积高度随交汇角增大而增大的变化趋势，反映了对岸淤积体和回流区淤积体此消彼长的变化关系。

图11(Fig. 11)

图11 对岸淤积体高度与宽度与支流流量和交汇角的关系 Fig. 11 Relationship between the height and width of opposite bank sandbar and the tributary discharge and confluence angle

对于交汇口以下紧邻河段主河槽，当对岸淤积体和回流区淤积体两种淤积形态单独存在时，主河槽淤堵程度由单独存在的淤积体规模决定，其随交汇角和支流入汇流量的变化关系也与单独存在的淤积体变化一致。当两种淤积体同时存在时，由于两者具有此消彼长的变化关系，主河槽淤堵程度及其随交汇角和入汇流量的变化则可能与两种淤积体单独存在时不同。为此，对交汇口以下紧邻河段主河槽淤积泥沙不作对岸淤积体和回流区淤积体的区分，统计计算了整个主河槽最大淤积高度。如图12所示，在各级流量下，交汇口以下主河槽淤积高度随着交汇角增大表现出先减小后增大的趋势，并且流量越大这种变化趋势越明显。交汇角为30°时淤积高度值最小。同一交汇角度下，支流流量越大，淤积高度也越大；但是，在15°和30°两种交汇角度下，当流量为3 000 m³/s时，淤积高度反而较流量为2 000 m³/s和1 000 m³/s时的淤积高度要小，其原因是流量的进一步增大，使得河槽总体流速增大，输沙能力增强，泥沙更多输送到下游，回流区和对岸淤积体规模反而减小。

图12(Fig. 12)

图12 交汇口下游主河槽最大淤积高度与交汇角和支流流量的关系 Fig. 12 Relationship between the maximum height of the sediment deposition in the main channel immediately downstream of the river mouth and the confluence angle and tributary discharge

从不同交汇角对交汇口上下主河槽淤堵的影响来看，交汇口以上主河槽的淤堵由壅水淤积体造成，交汇角越小淤堵规模越小。但是交汇角度较小时淤积体高度的增幅也较小，如30°交汇角时的淤积体高度较15°时增大并不多。对交汇口以下主河槽而言，在交汇角30°时淤堵规模最小。因此，可以认为30°时交汇口上下河道总体淤积规模最小。从河道稳定性来看，如果交汇角度太小，交汇口上游干支流河道间河岸过窄，易受干、支河槽摆动而破坏。一旦所夹河岸被冲毁，入汇角度可能再次恢复到较大值状态。可见交汇角过小的交汇格局稳定性会较差，不易维持。综上分析可以认为对于孔兑高含沙交汇区而言30°交汇角是较优的交汇角度，这对于孔兑河口整治具有重要的指导作用。当然，这是针对现状河道和水沙条件试验得到的结果，如果现状条件，特别是河道条件发生较大变化，有利于减轻淤堵的较优交汇角度则可能发生变化。

通过不同交汇角对黄河上游高含沙交汇区淤堵影响的试验研究得到以下结论：

1）随着交汇角增大，支流对干流的顶托作用增强，壅水区流速逐渐减小，水深增大。在交汇角度60°、汇流比大于3以后，以及交汇角90°、汇流比大于2以后断面平均流速基本为零。交汇角较小时交汇口下游没有明显的回流区，交汇角30°以后开始出现回流区，其规模随交汇角增大而增大，伴随高流速带向对岸移动。

2）交汇角和汇流比较小时形不成壅水区淤积体，也形不成回流区淤积体，但会形成交汇口对岸淤积体。回流区淤积体和对岸淤积体随着交汇角和汇流比的变化互为消长。壅水区淤积体对交汇口以上紧邻河段造成淤堵，回流区淤积体和对岸淤积体共同对交汇口以下紧邻河段造成淤堵。

3）同一交汇角下，壅水区和回流区沙坝长度、宽度和高度随支流流量的增大而增大；同一流量下，沙坝尺度随交汇角增大而增大。同一交汇角下，对岸淤积体宽度随支流流量增大而减小，对岸淤积体高度随流量增大先增大后减小；同一流量下，对岸淤积体高度随交汇角增大而减小。

4）交汇角为30°时交汇口上下河道总体淤堵规模最小。从交汇口上下河道淤堵规模和河岸稳定性方面综合分析认为在现状河道和水沙条件下，30°是有利于减轻黄河上游高含沙交汇区淤堵的较优交汇角度。