黃河下游2000～2015水沙變化及河道沖刷特征

馬龍?勞井衛(wèi)?聶莉莉

【摘要】小浪底水庫運(yùn)用初期，黃河流域歷經(jīng)枯水少沙系列年，大洪水較少；一般情況下水庫下泄清水，洪水期間水庫以異重流為主排出細(xì)泥沙，進(jìn)入下游河道的泥沙明顯減少。2000～2015年，黃河下游河道發(fā)生了持續(xù)沖刷，累計(jì)沖刷泥沙量為8.895億m3，河道淤積萎縮的局面得到有效遏制。

【關(guān)鍵詞】黃河下游；小浪底水庫；河道沖刷；調(diào)水調(diào)沙

1、黃河下游水沙變化過程

2000～2015年，年均進(jìn)入下游水量223.10億m3，較多年均值偏少44%，年均進(jìn)入下游沙量0.648億t，較多年均值偏少94%，屬于枯水枯沙系列。其中汛期平均水沙量分別為82.10億m3 和0.63億t，較多年同期均值分別偏少62%和94%。年平均含沙量2.9kg/m3，汛期平均含沙量7.7kg/m3，與多年年均值（29kg/m3）和多年汛期均值（48kg/m3）相比，大幅度減少。

2000～2015年，汛期下游水流過程以1000 m3/s流量級(jí)以下的小流量為主。汛期花園口小于500m3/s流量級(jí)的歷時(shí)為49.7d；500～1000 m3/s流量級(jí)為51d。小浪底水庫運(yùn)用初期（1999～2015年），花園口洪峰流量大于2000 m3/s的洪水僅16場，年平均僅2.4場，較多年平均偏少60%；洪峰流量大于4000 m3/s的洪水沒有一場，多年平均3.6場，洪水場次明顯偏少。七年中花園口最大洪峰僅3970 m3/s，洪峰流量減小明顯。

2、黃河下游河道沖刷特征

2000～2015年，水庫除調(diào)水調(diào)沙和洪水期間外，以下泄清水為主，下游河道全程持續(xù)沖刷，河道淤積萎縮的局面得到有效遏制。根據(jù)實(shí)測大斷面資料計(jì)算，16年下游累計(jì)沖刷量為8.895億m3，其中汛期沖刷量為5.993億m3，占全年沖刷量的67%，14次調(diào)水調(diào)沙沖刷1.954億m3，占汛期沖刷量的33%。16年中，除2002年調(diào)水調(diào)沙期間灘地淤積0.477億m3外，其余沖淤均發(fā)生在河槽。16年中，主槽累計(jì)沖刷量為9.373億m3，其中汛期占69%。從年際沖刷量看，2003年沖刷量最大，為2.62億m3，占16年總沖刷量的29%；2000～2002年三年沖刷相對(duì)較少，均在0.8億m3左右，三年合計(jì)占沖刷總量的26%。

2000～2015年，黃河下游河道實(shí)現(xiàn)全程沖刷。從沖刷量沿程分布看，全年呈現(xiàn)出兩頭大中間小的特點(diǎn)。其中高村以上河段沖刷量占沖刷總量的78%，濼口～利津河段占沖刷總量的9%；而孫口～艾山和艾山～濼口河段沖刷量僅占沖刷總量的3%～4%。非汛期孫口以上沿程沖刷量逐漸減少，沖刷主要在夾河灘以上，其沖刷量為3.133億m3，占整個(gè)非汛期沖刷量的108%，孫口以下沿程淤積量逐漸增加，濼口～利津河段淤積量達(dá)到0.368億m3。汛期全程沖刷，沖刷量與年沖刷量表現(xiàn)一樣，也呈現(xiàn)出兩頭大中間小的特點(diǎn)?；▓@口～夾河灘河段主槽持續(xù)累計(jì)沖刷3.267億m3，占全下游主槽沖刷量的35%，是下游沖刷量最多的河段；孫口～艾山河段主槽累計(jì)沖刷0.304億m3，占全下游主槽沖刷量的3%，是下游沖刷量最小的河段。

2000～2015年，黃河下游河道沿程沖刷隨著時(shí)間的推移不斷向下游發(fā)展。從沖刷發(fā)展過程看，2000年為小浪底水庫運(yùn)用后的第一年，夾河灘以上河段發(fā)生沖刷，夾河灘以下均發(fā)生淤積。2001年沖刷發(fā)展到高村，高村以下河段處于微淤狀態(tài)。2002年由于調(diào)水調(diào)沙沖刷集中在兩頭，即高村以上和濼口以下兩個(gè)河段，高村～濼口河段發(fā)生淤積，主要是因?yàn)樵摵佣卧诤樗诎l(fā)生漫灘，部分泥沙落淤到灘地上。2003年由于調(diào)水調(diào)沙和秋汛期洪水持續(xù)沖刷，基本上達(dá)到全程沖刷。2004～2015年，全下游各河段均發(fā)生沖刷，且均以孫口～艾山河段的沖刷量為最小。2015年沖刷主要集中在孫口以上和濼口以下河段，孫口～艾山基本沖淤平衡，艾山～濼口河段發(fā)生淤積；初步分析認(rèn)為，孫口以下河段沒有發(fā)生沖刷，甚至發(fā)生淤積，主要是由于汛期水量少，特別是洪水的量級(jí)很小，只有調(diào)水調(diào)沙的平均流量在3000m3/s以上，其它洪水的平均流量均在1500m3/s以下。

3、結(jié)論

2000～2015年，黃河流域歷經(jīng)枯水少沙系列年，大洪水較少，僅2003年秋汛期水量較為豐沛。這16年來小浪底水庫運(yùn)用以蓄水?dāng)r沙為主，期間進(jìn)行了14次調(diào)水調(diào)沙試驗(yàn)，絕大多數(shù)中粗泥沙攔在庫里，進(jìn)入黃河下游的泥沙明顯減少，一般情況下，小浪底水庫下泄清水，洪水期間水庫以異重流為主排出細(xì)泥沙，從而使得下游河道發(fā)生了持續(xù)的沖刷，河道淤積萎縮的局面得到有效遏制。根據(jù)實(shí)測大斷面資料計(jì)算，16年下游累計(jì)沖刷量為8.895億m3，其中汛期沖刷量為5.993億m3，占全年沖刷量的67%，14次調(diào)水調(diào)沙沖刷1.954億m3，占汛期沖刷量的33%。2000～2015年的16年中，除2002年調(diào)水調(diào)沙期間灘地淤積0.477億m3外，其余沖淤均發(fā)生在河槽。

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基金項(xiàng)目：國家十三五重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)（2016YFC0402408）；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（L1624052）

作者簡介：馬 龍（1981- ），男，山東濱州人，助理工程師，主要從事水利工程建設(shè)與管理