對當前黃河下游河道演變發展的認識

關鍵詞：河道演變;水沙變化;河床邊界;河口基準面;黃河下游

中圖分類號：TVl47;TV882.1 文獻標志碼：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2022.03.008

引用格式：王愷忱.對當前黃河下游河道演變發展的認識[J].人民黃河，2022，44（3）：40-43，47.

1前言

黃河小浪底水庫建成攔沙后，下泄清水，下游河道產生顯著沖刷，加之黃河處于枯水枯沙期、來水來沙減少，小浪底水庫排沙運用延遲和1996年河口尾閭人為改汊導致河口基準面降低，使得黃河下游河道防洪形勢大大緩解。但是這種形勢能否穩定保持，目前存在不同認識。有觀點認為黃河下游河道洪水基本沒有漫灘可能，不僅可以維持現狀，而且還會繼續發生沖刷，河槽的過洪水能力還會不斷增大，河床不抬高可以長期保持等。

科學預測黃河下游發展趨勢對今后的黃河治理工作具有重要的現實意義。為此，本文針對黃河下游河道現狀與發展趨勢，從制約黃河下游河道演變發展的三大要素———來水來沙、河床邊界和河口基準面演變發展的狀況進行分析探討。

2黃河下游河道的演變發展概況

在探討黃河下游河道發展趨勢之前，首先對黃河下游演變發展的歷史與現狀進行簡略的梳理和總結是必要的。

2.1黃河下游的歷史演變概況

廢黃河明清故道行河始于1194年黃河南決奪淮。初期主要分由潁、渦、睢、泗4條流路入淮入海，下游來沙主要淤滯于河南境內，清口（今淮安市淮陰區）以上黃淮兩河清水合流，其下分多股入海，入海口深闊無淤積。中期，隨著堤防自上而下逐步完善，1503年后全河盡趨徐州，奪泗入淮，下排沙量加大，入海口迅速淤積延伸，河床相應淤高，尾閭擺動改道頻繁，使水患、漕運和明朝祖陵淹沒問題日益嚴重。后期，1578年潘季馴第三次出任總河，將堤防延至安東（今漣水），入海沙量急劇增加，廢黃河清口上下河段很快淤高近10m，廢黃河開始成為靠堤防約束洪水的地上河，相對平衡縱剖面形成，河口基準面開始制約全河的沖淤。巨量泥沙入海，河口基準面抬高，迫使下游堤防和為蓄清刷黃而建的洪澤湖圍堤相應加高，水患愈發嚴重，致使廢黃河1827年不得不與大運河、淮河和洪澤湖完全隔絕，獨流入海。河口基準面的升高引發下游河道相應升高，最終導致銅瓦廂決口，改入渤海，形成不可堵復歸故的大改道[1]。

現黃河是1855年蘭考銅瓦廂決口改入渤海后形成的。當時下游可分為三大河段：決口處以上為明清故道;決口處向東北至位山，為北至太行堤、南至廢黃河北堤間的泛區;位山以下為窄深的大清河故道。改道初期，決口處高差達數米，以上河段溯源沖刷，中段泛區沉納所有來沙，下段大清河故道因下泄清水而沖深展寬。當泛區和大清河故道于19世紀80年代修建堤防并逐漸鞏固完善后，巨量泥沙逐漸下排入海，大清河故道和河口河段同樣很快淤高近10m，成為地上河。1889年河口尾閭發生第一次改道，標志著現黃河下游受堤防約束的三大河段已經銜接成為統一的相對平衡縱剖面，此后巨量來沙經下游河道沖淤調節后，絕大部分輸排至河口三角洲，河口河道開始受制于“淤積—延伸—擺動—改道”的基本規律，河口基準面開始對下游淤積起控制作用[2-3]。

2.2黃河下游有觀測資料以來的演變發展概況

黃河下游1950年開始系統水文觀測至今，花園口和利津兩站3000m/s年均水位的變化（見圖1）充分反映了下游河道沖淤演變過程及其規律。

由圖1可以看出：

（1）下游河道的沖淤時刻都在來水來沙、河床邊界和河口基準面三大要素綜合制約下趨向于三者的相對平衡，其短時段的沖淤過程是極其復雜、難以觀測的，已發生的沖淤過程不會重復再現，更不會停止于某一有利時段不變。隨著巨量泥沙輸排至河口三角洲，河口基準面升高，下游河道長時段的演變趨勢是淤積抬升[4]。

（2）盡管花園口和利津上、下兩河段沖淤的主導要素不同，加之來水來沙的隨機性和河口尾閭演變的劇烈性，使黃河下游短時段的沖淤極其復雜多變，沖淤時序亦稍有差異，但因黃河來沙量巨大，河床可動性強，且時刻處于極限排沙狀態，故而沖淤總體上是相對應的。

（3）所有的沖淤均具有鮮明的前因后果和獨特的時間、條件、地點烙印。如20世紀50年代花園口河段淤積趨勢是花園口扒口后溯源沖刷使河床偏低和大水大沙漫灘淤積所致，而利津河段的沖刷則是1953年尾閭由甜水溝改道神仙溝、尾閭河槽順直窄深和尾閭長度縮短、河口基準面顯著降低所致;除此特殊情況外，下游各河段的沖淤基本是同步的。

（4）兩個持續淤積升高階段均與尾閭淤積延伸有關。1962—1975年主要是改道刁口河后尾閭淤積延伸即基準面升高所致，1984—1996年則是改道清水溝后尾閭淤積延伸所致。

（5）利津河段連續2a以上的沖刷，均與河口尾閭改道和尾閭取直沖深使河口基準面降低相關，沒有單純水沙條件好引發持續沖刷的實例。如1964年三門峽水庫下泄約6個月6000m/s的清水，利津河段沒有沖刷。分析下游河道沖淤若不與河口基準面狀況相聯系，將不可能正確認識和闡釋下游的沖淤過程和演變趨勢。

（6）1996年后黃河下游上、下兩河段顯著沖刷下降2m左右，主要是1996年清8改汊、河口基準面降低和小浪底水庫建成攔沙、下泄清水沖刷所致。上段清水沖刷的作用較下段明顯大，相應河槽降低較多，2010年后受河口基準面升高影響，利津河段基本不再沖刷下降，逐漸開始向回淤轉化。

綜上所述，黃河下游河道演變發展歷史和1950年后的觀測資料均表明下游的沖淤和演變趨勢時刻受制于來水來沙、河床邊界和河口基準面三大要素的綜合影響，三者缺一不可，無一例外。所有的沖淤始終處于相互轉化的發展過程中，沖淤過程均受制于三大要素的制約，具有鮮明的前因后果和獨特的時間、條件、地點的烙印，不會重復再現，更不會停止于某一有利時段不變。不了解黃河下游演變發展歷史，認識不到下游河道修建堤防前后河床演變規律有著本質差別，不承認現階段黃河下游已經處于相對平衡縱剖面極限排沙狀態，河口基準面對全下游的制約作用以及大量來沙是通過河床沖淤調整后下排至河口使河口基準面抬高，進而導致下游河道相應抬高的辯證關系，必然脫離黃河實際，違背唯物辯證觀。

3需要關注的問題

黃河下游河床1996年至2015年出現大幅度沖刷下降（約2m），是三大有利條件疊加作用的結果。

（1）1996年清水溝流路河口尾閭實施了清8改汊，改向東偏北入海，縮短流程約20km，河口基準面顯著降低近2m，使山東河段乃至整個下游河道產生相應下降。

（2）小浪底水庫于1999年10月下閘蓄水，2000年5月建成運用，來沙被水庫攔截，清水下泄必然產生自上而下的沿程沖刷，同時使進入下游和入海的沙量顯著減少。截至2018年10月小浪底水庫攔沙35.22億m，約44億t，進一步延緩了河口基準面相對升高的速度[5]。

（3）黃河自1987年進入枯水枯沙期至2015年，潼關站年均水、沙量與多年平均值相比，年水量減少了約l/4，年沙量減少了約l/2，使小浪底水庫排沙運用延遲。1987—2015年下游4站平均年水沙量與1950—2015年年均值相比，水、沙量分別為多年平均值的65.0%和41.8%;利津站入海的水、沙量相對更低，分別僅為多年平均值的53.0%和38.0%。可見，進入下游和入海的沙量明顯減少。

此3個有利條件的疊加，即1996年尾閭的改汊和2000年后小浪底水庫的攔沙下泄清水，以及黃河流域處于枯水枯沙期、下游沒有出現較大的洪水，使得黃河下游出現今后不可能再現的較長時段的有利狀態，從而給人們一個黃河下游形勢大好、黃河下游不淤積升高已經實現、洪水不再漫灘、黃河將永保安瀾的假象。

但所有事物均是在不停變化中，沖淤矛盾雙方時刻在相互轉化發展，由量變到質變，物極必反是唯物辯證的客觀規律。此3個有利條件向不利條件轉化發展的狀況，關系著下游河道的演變發展趨勢。據初步分析，3個有利條件當前均已基本達到由好變壞的轉折點，對此需要特別關注和充分認識。

（1）河口基準面已經達到轉折點。由2016年河口形勢（見圖2）不難看出，目前尾閭流程已基本與1996年改汊前相當，河口基準面將進入不可逆轉的升高階段。由水文觀測資料得知，艾山—利津河段2010年以后基本接近沖淤平衡狀態，2015年孫口以下河床粗化基本完成，清水沖刷效率明顯降低，山東韓劉以下河段已經回淤，見圖3[6]。

若考慮小浪底水庫2018年的排沙情況和三門峽水庫排沙的實踐，均表明黃河下游河道已基本進入全面回淤升高狀態。升高的速度主要取決于入海沙量的多寡，回淤過程中唯一可能使河床水位暫時略有下降、延緩升高速率的是尾閭改由現河口大嘴和孤東油田之間海域入海時段，但由于此海域己淤積得相當淺緩，加之入海口門受漲潮流的頂托和現河口大嘴的遮擋，不利入海泥沙外輸擴散，走河年限不長，因此不會對降低下游河道淤升速度產生較大影響。下游河道河床高程與水位超過1996年的水平是不可避免的;2018年7月全下游淤積2.92億t即是明證。

（2）小浪底水庫設計正常高水位275m，庫容126.5億m，長期有效庫容51.0億m，淤沙庫容75.5億m。截至2018年10月水庫已淤沙35.22億m，尚有一定攔沙潛力。若按1950—2015年三門峽年均輸沙量9.93億t計，考慮到小浪底水庫現存庫容中約一半為支流庫容，而支流庫容可利用率約為1/3，將使水庫大量攔沙運用的時日不會太久。2018年小浪底水庫淤沙1.56億m，淤積三角洲頂點向壩前推進了8.654km，高程降低了8.83m，庫區HH27斷面—HH10斷面間發生明顯的沖刷。汛期入庫沙量4.84億t，出庫4.66億t，排沙比為95%。2018年小黑武水量（小浪底、黑石關、武陟三站水量之和）454.92億m，利津站水量334.21億m，均是1985年以來最大值。花園口站年輸沙量4.464億t全部來自小浪底水庫排沙，利津站年輸沙量2.97億t，均為近期最大值。花園口站最大洪峰流量4450m3/s，最大含沙量高達268kg/m。2018年共有5個編號洪峰，其中2018年7月2號洪峰“騰庫迎峰”調度期間，下游來沙4.12億t，是2002年以來平均輸沙量0.6億t的6.9倍;下游來水65.9億m，是2002年以來均值45.8億m的1.4倍;含沙量為62.6kg/m，是2002年以來均值的5.4倍。僅此次洪峰就造成全下游各河段普遍淤積，累計淤積量高達2.92億t。需要注意的是艾山—利津河段2號洪峰后的3個洪峰均表現為淤積，見表1[5]。此情況預示著小浪底水庫下泄清水的結束和河口已處于回淤狀態，以及下游河道即將開始較大幅度回淤。下游淤積將在花園口、利津兩河段率先快速調整，上段沿程淤積向下發展，下段溯源淤積反饋影響向上發展，而后經過各河段復雜的沖淤調整，最終趨于全下游適應三大要素條件的相對平衡縱剖面狀態。三門峽水庫開始排沙后下游河道迅速回淤的事實表明，如果黃河流域進入豐水豐沙期，小浪底水庫一旦大量排沙，下游河道淤升速度將是很快的。受河口基準面的制約，下游河道河床最終將回淤到并超過1996年的水平，即大約升高2m。

（3）流域產流產沙洪枯交替是客觀的規律。黃河自1987年進入枯水枯沙期至今已經33a，從當今世界氣候變暖、國內外惡劣天氣發生概率增加、洪澇災害加劇的現狀看，把黃河流域前段未出現大范圍暴雨、產流產沙減少的情況固定化是形而上學的觀點，過高估計水土保持措施減水減沙的作用也脫離黃河實際。近年來，黃河水沙量減少的主要原因是大雨、暴雨量的減少。由有關資料統計可知，大北干流河口鎮—龍門區間20世紀80年代后期較70年代以前大雨次數減少了26.2%，暴雨次數減少了53.2%，近十余年來大雨、暴雨次數減少得更多。小范圍局部暴雨依然可以造成嚴重的災害和損失，如2017年7月下旬陜北發生特大暴雨，其中21個縣（區）暴雨、6個縣（區）大暴雨，子洲、米脂、橫山日降雨量突破建站以來的極值;吳堡25—27日連續3d暴雨，無定河、大理河出現超警戒水位;子洲縣舊城積水深1m多;綏德縣此次洪水災害造成12人死亡，1人失蹤，全縣受災人口10.47萬人，損毀橋梁41座、大壩38座。

小型水土保持工程對不超標洪水減水減沙作用較大，實踐表明，如遇暴雨則可能產生歷史最大洪峰流量和最大輸沙量。如1994年8月31日，北洛河發生特大暴雨，吳旗站暴雨量214mm，吳旗、頭兩站洪峰流量分別為7010m/s和6260m/s，其中頭站洪峰流量系1932年設站以來的最大值。另外，特大暴雨洪峰會導致小流域淤地壩和小水庫垮壩現象，出現水沙“零存整付”情況。1977年7月延安暴雨造成50.7%的淤地壩損毀[7]，1977年8月第5次洪峰歷時8d，下游三門峽、黑石關、小浪底站平均流量僅3921m/s，但含沙量高達323.5kg/m，造成利津以上河段淤積5.68億t;1977年全年利津以上河段累計淤積11.37億t。今后如遇大范圍和較長時段的暴雨，再現此情況不是不可能的。

2018年7—10月黃河流域平均降雨量385.2mm，較常年偏多24%。7月份蘭州出現兩個編號洪峰，隨之銀川、血墓直、綏德、榆林和延安相繼出現較大洪水，這是以前罕見的。黃河干流各主要水文站年水量較1950—2015年均值偏多14%～46%，與1987—2015年相比偏多59%～115%。潼關站年水量404.36億m，為1985年以來最大值，較近期平均值偏多65%;年輸沙量3.72億t，較近期平均值偏少27%。利津站年水量334.21億m，為2000—2015年平均值159.62億m的2倍多;利津站年輸沙量2.971億t，為2000—2015年均值1.26億t的2.4倍[5]。2017年7月陜北局部暴雨的災害和2019年南方大范圍洪水的災害，均顯示黃河流域即將進入豐水豐沙期。

綜上所述，1996年河口清水溝流路清8改汊、河口基準面下降，小浪底水庫2000年建成開始攔沙、下泄清水沖刷和1987年后流域進入枯水枯沙期，三大有利條件疊加作用形成的黃河下游形勢大好的局面，即將因河口基準面下降已經達到轉折點、流域可能開始進入豐水豐沙期和小浪底水庫即將開始排沙而下游河道出現全面回淤而結束。下游河道將逐步淤積升高約2m，迅速恢復到并超過1996年的水平。對此嚴峻形勢須有科學預判和思想準備，以免被動，造成損失。

4結論

（1）用事物時刻不斷變化發展、矛盾相互轉化，而不是孤立靜止看問題的唯物辯證觀認識黃河下游河道演變過程與現狀，科學預測其發展趨勢，是治理黃河的基礎。黃河下游所有的沖淤均具有鮮明的前因后果和獨特的時間、條件、地點的烙印，盡管上、下河段沖淤的主導要素不同，沖淤有時差，但黃河來沙量巨大，河床可動性強，且處于極限排沙狀態，故而下游各河段的沖淤總體上是相對應的。近幾十年來，黃河下游花園口、利津河段兩次持續淤積升高階段均與河口尾閭淤積延伸有關;利津河段連續2a以上的沖刷，均為河口尾閭改道或尾閭取直沖深使河口基準面降低所致，沒有單純水沙條件好引發持續沖刷的實例。

（2）當前黃河下游的大幅度沖刷是三大有利條件疊加的特殊情況下形成的，但它是暫時的，也是今后不會再現的。三大有利條件當前均已基本達到由好變壞的轉折點，河口基準面已經轉為升高，枯水枯沙期基本結束，小浪底水庫也即將實行排沙運用，下游河道將相應進入迅速全面回淤的狀態，將恢復到并超過1996年水平，由此帶來的問題和影響，需高度重視，未雨綢繆，以免造成難以估量的損失。

（3）所有沖積性河流都受來水來沙、河床邊界和河口基準面三大要素的制約，無一例外;不了解黃河演變發展歷史，只考慮水沙和邊界兩個條件，不承認三大要素綜合作用和河口基準面對全下游的制約作用，不承認黃河下游河道自1889年后已處于相對平衡極限排沙狀態，必然脫離黃河實際。黃河下游河道短時段和長時段與沿程和溯源沖淤間存在相互依存、相互轉化、不斷發展的辯證關系，河口基準面抬高是引發下游河道淤積趨勢的真正緣由。

【責任編輯 許立新】