建国后,黄河治理工作取得伟大成就,同时积累了极其丰富的观察资料。下面就1950~
1 黄河下游纵剖面自动调整的两重趋向性
1.1
黄河下游水少沙多,长期加积,悬河现象举世瞩目。自50年代初至
*自然科学基金资助项目,49671006 |
**未考虑现行清水沟流路清7断面附近1996年北汉改道的情形 |
①水利部黄河水沙变化研究基金会,黄河水沙变化及其影响的综合分析报告,1993.1-50 |
表1 黄河下游各年代实测平均年来水量、来沙量和冲淤量① | ||||||||||||||
Annual runoff and sediment load entering the Lower Yellow River and annual erosion or accumulation at verious periods | ||||||||||||||
年代 |
|
|
| |||||||||||
三门峡 | 花园口 | 利津 | 三门峡 | 花园口 | 利津 | 下游河段* | 排沙比(%) | |||||||
1950~1959 | 431 | 482 | 481 | 17.580 | 15.141 | 13.191 | 4.042 | 75.0 | ||||||
1960~1969 | 445 | 503 | 501 | 11.252 | 11.132 | 10.890 | -1.303 | 96.8 | ||||||
1970~1979 | 356 | 379 | 311 | 13.740 | 12.334 | 8.981 | 3.404 | 65.4 | ||||||
1980~1989 | 364 | 411 | 287 | 8.162 | 7.695 | 6.368 | 0.340 | 78.0 | ||||||
1990~1995 | 271 | 287 | 177 | 8.366 | 7.507 | 4.881 | 2.248 | 58.4 | ||||||
1950~1995 | 382 | 424 | 367 | 12.121 | 11.046 | 9.209 | 1.703 | 76.0 | ||||||
*小浪底+黑石关+小董~利津,已扣除下游引水输出的沙量 | ||||||||||||||
表2 黄河下游各时期冲淤总量及单位河长冲淤量沿程分布情况①〔1,2〕 | |||||||||||
Amount of scour or silting and its distribution in various periods along the river | |||||||||||
时段 | 铁谢~利津冲积总量(108m3) |
| |||||||||
铁谢~花园口 | 花园口~夹河滩 | 夹河滩~高村 | 高村~孙口 | 孙口~艾山 | 艾山~洛口 | 洛口~利津 | 铁谢~利津 | ||||
1950.7~1960.4 | 27.6429 | 895.19 | 378.86 | 1214.87 | 376.78 | 380.24 | -53.78 | 375.65 | |||
1960.4~1964.4 | -22.5901 | -666.80 | -518.28 | -495.52 | -228.10 | -4.63 | -98.89 | -177.68 | -306.99 | ||
1964.10~1973.9 | 30.0945 | 618.73 | 780.29 | 822.66 | 329.52 | 228.54 | 149.53 | 126.86 | 408.97 | ||
1973.9~1985.10 | 4.3701 | 310.46 | -46.60 | 188.96 | 358.53 | 224.60 | 13.28 | 34.64 | 59.39 | ||
1985.10~1989.10 | 7.4058 | 151.31 | 190.57 | 124.36 | 78.60 | 73.01 | 50.02 | 63.14 | 100.64 | ||
1950.7~1989.10 | 46.9232 | 687.97 | 784.85 | 1855.34 | 915.79 | 901.75 | 40.88 | 637.66 | |||
1950.7~1989.10 | 淤积总量(108m3) | 7.0978 | 7.8720 | 13.5811 | 11.5106 | 5.7595 | 1.1022 | 46.9232 | |||
各段淤积量占总量的 | % | 15.1 | 16.8 | 28.9 | 24.5 | 12.3 | 2.4 | 100 | |||
表3 黄河下游艺机河床高程及汛末同流量下的水位时空变化①②[2,3] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temporal and spatial variations for stream-bed and water-surface elevations at a discharge of 3000m3/s at end of flood season | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
测站 | 里程(km) |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
铁谢 | 0 |
| -2.81 | 0.64 |
|
|
|
|
| -0.01 | 1960.7~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
裴峪 | 32.77 |
| -2.61 | 1.54 |
|
|
|
|
| -0.04 | 1958.6~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
花园口 | 103.17 | 1.20 | -1.30 | 1.85 | 0.14 | -0.57 | 0.47 | 1.32 | 1.79 | 0.03 | 1954.6~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
夹河滩 | 203.47 | 1.13* | -1.32 | 1.94 | 0.16 | -0.69 | 0.55 | 1.22* | 1.77* | 0.02 | 1952.6~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
高村 | 276.67 | 1.17 | -1.33 | 2.37 | 0.39 | -0.65 | 0.17 | 1.95 | 2.12 | 0.06 | 1951.6~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
孙口 | 402.36 | 1.72* | -1.56 | 1.86 | 0.35 | -0.31 | 0.37 | 2.06* | 2.43* | 0.05 | 1952.8~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
艾山 | 466.23 | 0.56 | -0.75 | 2.25 | 0.02 | -0.30 | 0.45 | 1.78 | 2.23 | 0.09 | 1968.5~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
官庄 | 511.69 | 0.15 | -0.45 | 2.35 | 0.33 | -0.43 |
| 1.95 |
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||
北店子 | 549.07 | 0.35 | -1.10 | 2.90 | 0.75 | -0.86 |
| 2.04 |
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||
洛口 | 568.07 | 0.26 | -0.69 | 2.63 | 0.06 | -0.45 | 0.53 | 1.81 | 2.34 | 0.06 | 1951.4~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
刘家园 | 607.57 |
|
|
|
|
|
|
|
| 0.09 | 1965.4~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
张肖堂 | 692.27 | 0.22 | -0.22 | 1.94 | 0.05 | -0.72 |
| 1.27 |
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||
道旭 | 706.27 | 0.23 | -0.30 | 1.95 | 0.12 | -0.68 |
| 1.32 |
| 0.05 | 1965.4~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
利津 | 735.87 | -0.2 | 0.80 | 1.64 | -0.25 | -0.70 | 0.55 | 1.29 | 1.84 | 0.03 | 1951.4~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
前左 | 766.6 |
|
|
|
|
|
|
|
| 0.04 | 1964.3~1987.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
西河口 | 784.07 |
|
|
|
| -0.63 | 0.70 |
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||
*自1952年开始起算 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
②中国水利水电科学研究院、黄河河口演变规律及整治研究。“八五”国家重点科技攻关项目(85-926-02-03),1995.12,1-143 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.2
所谓均衡剖面,在这里,是指流域水沙来量与河道输移水沙能力处于动态平衡态的河道纵剖面。进入河槽水沙来量与河槽输移水沙能力是矛盾的对立统一体,对于时时变动着的水沙来量,河槽输移能力不可能时时处处恰好与其相适应。可是冲积河道系统具有冲淤调整自身河槽形态结构和边界物质组成的功能。其调整的目的,完全是为了塑造与当时来水来沙条件相适应的均衡河槽,包括作为河槽重要组分的均衡剖面,使其输移水沙能力与进入河槽的水沙来量相适应,使上游来水来沙得以顺利放行,达到输沙平衡。虽然黄河下游是一条加积性河流,就近四十六年间,其排沙比为
2 海平面对河道均衡剖面塑造的反馈作用
河流进入河口地区以后,其水面线必须与海平面相衔接,其平衡坡降的调整必然受到侵蚀基准面—海平面的控制。
2.1
黄河河口地区,泥沙强烈堆积,口门位置不断向外海延伸,河身日益加长,原口门河床及水位相应抬高,这对其上游河段来说,相当于侵蚀基准面日益抬升,坡降减缓,加剧了泥沙的落淤。在重建平衡坡降过程中,通过溯源淤积,使河口延伸所造成的影响向上游发展,直至影响所及河段的坡降调整到足以使流速能够带走所有进入河流的泥沙。对于输沙接近平衡的河流来说,经过调整而抬升的纵剖面将倾向于平行原来的纵剖面。当然,由于河口延伸的影响在向上游发展过程中,部分为各种调整因素所共同吸收,部分为沿程来水来沙条件变化所引起的调整所淹没
纵剖面平行抬升与形成均衡剖面是黄河下游造床过程对立统一的两个方面。从宏观看,在终极侵蚀基面
2.2
流路改道,流程缩短,坡降加大,类似侵蚀基面突然下降,引发溯源冲刷。
2.2.1 河床裂点消除调整 1855年黄河下游铜瓦厢决口改道,流程缩短
1976年5月,黄河口流路于西河口改道清水沟,流程缩短了
表4 黄河下游高村以下汛前同流量(3000m3/s)水位及坡降时空变化①〔6〕 |
Temporal and spatial variations for water level and gradient at a discharge 3000m3/s before flood season in the reaches downstream of Gaocun |
|
