黃河河口段河道在小浪底水庫運(yùn)用后的沖淤變化

(黃委黃河口水文水資源勘測局，山東 東營 257091)

小浪底水庫1999年10月至2015年年均水量155億m3、沙量1.3億t。水量和沙量年際和年內(nèi)分配不均。1999年10月至2002年汛前屬于相對枯水枯沙期，2002年汛前開始實施調(diào)水調(diào)沙,之后年水量增加，含沙量在2003年達(dá)到最大值。利津水文站年水量、沙量、含沙量變化過程見圖1。

圖1 利津水文站年水量、沙量、含沙量變化過程

1 黃河河口段河道河勢、河長變化

21世紀(jì)以來，黃河河口河勢發(fā)生大的變化有3次(圖2)，分別為2004年6月向東擺動、2008年10月向北擺動、2011年汊1附近彎道人工裁彎取直。

圖2 黃河口清4以下河勢變化

小浪底水庫運(yùn)行后，由于入海泥沙較少，平均約為1.3億t/a,黃河口門平均延伸速度為0.3km/a,最大為1.0km/a,遠(yuǎn)小于小浪底運(yùn)行前的延伸速度(1.4km/a)(見圖3)。2015年河長約為109km,比1996年8月改汊前的最大河長(113km)短4km，按照目前的延伸速率，約需4～14年達(dá)到1996年8月的河長。

圖3 清水溝流路河長逐年變化

2 黃河河口段河道沖淤變化

黃河河口段河道以清4、清7測量斷面為界，把利津——汊3河道分為三段，即利津——清4河段、清4——清7河段、清7——汊3河段。

清水溝潮區(qū)界約在清4附近。利津——清4河段不受潮汐影響，主要受上游水沙條件影響(圖4)，清4——清7河段、清7——汊3河段不僅受水沙條件影響，而且受潮汐影響，其中清4——清7河段主槽河寬較上下游寬一些，清7斷面附近也是規(guī)劃的北汊汊河的起點(diǎn)。

圖4 利津——汊3單位河長的河段時間累計沖淤量逐年變化注 沖淤量計算初始時間利津——清4、清4——清7均為1999年9月，清7——汊3為2004年4月

汊3斷面測驗資料從2004年開始計算。

小浪底水庫運(yùn)用以來，尤其是2004—2015運(yùn)用年(有資料時期)，利津——汊3沖刷3665萬m3,但2014年10月至2015年10月利津——汊3淤積453萬m3(見下表)。

利津——汊3河段沖淤量表 單位:萬m3

小浪底水庫運(yùn)用以來利津——清4、清4——汊3河段演變特點(diǎn)：

a.水庫運(yùn)用3.5年后，清4上下游沖淤由性質(zhì)相反的沖淤轉(zhuǎn)化為一致的沖刷。

由小浪底水庫開始運(yùn)用的1999年10月到2002年5月，利津——清4由淤積轉(zhuǎn)為沖刷，而清4——清7由沖刷轉(zhuǎn)為淤積，且到2002年5月時，沖淤基本平衡。

2002年5月—2003年5月經(jīng)歷了相反的過程：利津——清4由沖刷轉(zhuǎn)為淤積，而清4——清7由淤積轉(zhuǎn)為沖刷。

2004年4月以后，利津——清4、清4——清7、清7——汊3轉(zhuǎn)為沖刷速率(單位時間內(nèi)的單位河長的沖刷量)基本相同(約為34m2/a)的沖刷過程。

b. 2000—2007年、2007—2015年沖刷量占同期利津沙量的4%。

c.決定利津——汊3沖淤的主要因素是水沙過程，但決定清4上下段沖淤特性不同的主要是泥沙量和含沙量較大的少數(shù)幾個多沙時段，如：2000年非汛期、2002年、2003年、2004年、2005年、2006年汛前調(diào)水調(diào)沙期和汛期，這些相對的大沙時段造成清4以上沖刷、清4以下河段強(qiáng)烈淤積，需要其后數(shù)年才能沖刷掉這些短時段的淤積。這種短時段“多沙淤積”情形類似于清水溝1980—1985年汛期大量泥沙來到河口地區(qū)造成清4以下河段抬升。因此，感潮河段易淤積的特性在多沙時段再次得到驗證。

2003年、2004水沙量較大，造成河口潮汐河道嚴(yán)重淤積、致使2004年6—7月河口擺動。

黃河河口河長縮短和延伸與水沙條件共同作用，造成清4以下河段比利津——清4更大幅度的沖刷-回淤，如2011—2015年沖淤就是這樣：2011年在汊1附近人工裁彎取直，引起上游清4以下河道先發(fā)生溯源沖刷、爾后回淤。但是這樣的沖淤仍服從于較少泥沙造成的大趨勢性的沖刷(即約為34m2/a的沖刷過程)。

3 結(jié) 語

小浪底水庫運(yùn)用以來，在河海動力和人為裁彎取直工程等因素的綜合作用下，黃河河口段河道以沖刷為主，1999年10月至2015年10月利津——清4主槽累計沖刷面積622m2、清4——清7河段主槽累計沖刷面積313m2；2004年4月至2015年10月清7——汊3累計沖刷面積116m2；近10年來利津以下三段的其沖刷速率基本都約為34m2/a，沖刷量占利津來沙量4%。河口沙嘴向海延伸，延伸速率平均0.3km/a，突出的海岸(如刁口河、神仙溝流路附近海岸、清8人工改汊后老清水溝河口附近海岸等)仍在蝕退。2000—2007年黃河三角洲海域凈沖刷19.5億t，占同期利津來沙量167%。2007—2015年凈淤積8.1億t，占利津來沙量97%。

黃河河口附近海域是容沙的海域，小浪底水庫運(yùn)用以來，利津年沙量不足2億t,致使河口淤積延伸速率降低為0.3km/a。考慮到黃河三角洲有74%中度和重度鹽堿地(2004年觀測數(shù)據(jù))、三角洲防潮堤前海岸的蝕退降低其防潮能力以及黃河河口入海水沙所到之處生態(tài)較好等情況，如果今后對泥沙進(jìn)行多途徑處理(如放淤改良三角洲鹽堿地、或把泥沙分散到不同海岸充分利用海岸動力輸沙等)，則有可能會進(jìn)一步降低黃河河口淤積延伸速率，進(jìn)而進(jìn)一步減少對其上游河道沖淤演變的不利影響，同時還可能產(chǎn)生生態(tài)經(jīng)濟(jì)，提高防潮堤防御能力等效益，因此建議開展黃河河口泥沙處理方式研究。

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[2] 何傳光，陳俊卿，王光濤.勝利油田耿井水庫沉沙池使用年限分析[J]．水利建設(shè)與管理，2013,33(10):79-81.

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