黄河小北干流近期河道冲淤演变及其影响(精)

黄河小北干流近期河道冲淤演变及其影响薛选世黄河小北干流河道全长132.5km，宽3～18km，平面形态呈哑铃状，河道纵0，河床宽浅，水流散乱，主流摆动不定，沿程有渭河、比降上陡下缓，为3～6000涺水河、汾河、涑水河等支流汇入，为典型的堆积游荡性河道。

1、近期水沙变化分析黄河小北干流河段的水沙主要来自龙门水文站以上,来水来沙异源, 水沙量年际年内分布不均，水少沙多，水沙不平衡，含沙量高。

近年来，由于黄河流域的降雨偏少、工农业用水增加、水库调节及水土保持的减水减沙作用等，使黄河小北干流来水来沙发生了较大变化，主要呈现以下特点：1．1来水来沙不断减少据有关资料统计，1919～2005年，黄河小北干流龙门水文站多年平均来水来沙分别为289.6亿m3、8.582亿t，其中汛期(7～10月)来水来沙分别为163.4亿m3、7.511亿t。

多年平均含沙量29.6 kg/m3，最大含沙量1040 kg/m3。

1986年以后，进入黄河小北干流的水沙量大幅度减少，1987～1995年来水来沙分别比1919～1986年减少30.3%、41.1%；其中汛期减少幅度更大，分别减少48.5%、43.9%；非汛期来水来沙分别为126.1亿m3、0.921亿t，与1919～1986年平均值（132.8亿m3、1.152亿t）接近。

1995年以后，来水来沙减少更多，黄河干流进入了枯水枯沙期，1996～2005年来水来沙分别比1919～1986年减少48.9%、68.8%；其中汛期来水来沙减少幅度更大，分别减少65.5%、72.3%；非汛期来水来沙分别为98.50亿m3、0.662亿t，比1919～1986年减少25.8%、42.5%。

1．2 水沙量年内分配发生了新的变化，水沙条件更为不利1986年10月15日，龙羊峡、刘家峡水库联合运用以来，进入黄河小北干流河段水沙量的年内分配发生了较大的变化。

汛期水沙量占年总量的百分数分别较1987年前减少了13.5％和7.2％，减水幅度大于减沙幅度。

1990年以来，减水幅度进一步加大，年平均汛期水沙量占年总量的比例分别较1987年以前减少了14.2％和8.7％。

近年来，该河段汛期小水流量对应的水量占汛期总水量的比例显著增加，大中水流量对应水量的比例明显减少，汛期日均流量小于1000m3/s水量占汛期总量的比例较1987年前增加了29.2％；大于3000m3/s的比例减小了16.9％；大于1000m3/s而小于3000m3/s的比例减小了12.3％。

与此同时，近年来，汛期进入该河段小流量挟带的沙量明显增加。

如小于1000m3/s流量挟带的沙量占汛期总沙量的比例较1987年前增加了44.7％；大于3000m3/s挟带沙量占汛期总沙量的比例减小了38.1％；1000～3000m3/s挟带的沙量变化不大。

1950年7月～1987年6月，该河段来沙系数为0.010， 1987年7月～1997年6月为0.012，1990年7月～1997年6月为0.014，来沙系数逐时期增大，水沙条件更为不利。

1．3大流量出现机遇明显减少，小流量出现机遇明显增加黄河龙门站1950年～1985年汛期大于2000m3/s流量出现天数平均40天、大于1000m3/s流量出现天数平均为90天， 1986年～2002年汛期大于2000m3/s 流量出现天数平均每年汛期为6天，大于1000m3/s流量出现天数平均为30天，大流量出现机遇明显减少，小流量出现机遇明显增加。

1．4泥沙组成发生了新的变化1．4．1汛期来沙量及各分组泥沙量都大量减少黄河龙门、潼关站1986年后年均沙量比1968年前分别减少50%、46%。

1986年后龙门细泥沙（d<0.025mm）、中泥沙（0.025mm<D<0.05MM）、粗泥沙的年均沙量分别比1968年前减少38%、57%、72%；潼关减幅为40%、51%和60%。

粗泥沙减少最多，中泥沙次之，细泥沙最少。

1．4．2粗泥沙比例相对减少，细泥沙比例相对增加各分组沙量的不均匀减少造成泥沙组成发生变化。

龙门站中泥沙占全沙比例变化较小，细泥沙增加较多，由1968年前的占44%增加到近60%，粗泥沙减少较多，由28%减少到仅仅16%；潼关细泥沙占全沙的比例同样增加，由54%增加到61%，中泥沙、粗泥沙的比例减少值相差不大。

黄河中游干流汛期不同时期各分组沙量多年平均值表1．4．3泥沙中值粒径均有所减小，来沙细化1960～1995年，黄河龙门、潼关站汛期中值粒径d50都明显变小，其中龙门变化最大，减少近0.01mm。

而中游各主要粗泥沙产沙支流的多年平均中值粒径d50也都减小了，尤其进入90年代以后，来沙细化十分显著。

黄河中游干支流主要控制站汛期中值粒径d50变化表(单位：mm)1．4．4泥沙组成规律也发生了变化该河段来沙量越大，粗泥沙比例越高，来沙量越小，细沙比例越高，7～8月份的泥沙较9～10月稍细。

这是由于7～8月为流域面上来沙，而9～10月来沙部分为河道冲刷补给。

2、黄河小北干流近期河道冲淤变化分析黄河小北干流在自然条件下汛期多为淤积，非汛期一般发生冲刷。

近年来，由于黄河小北干流水沙条件更为不利，使河道淤积加剧，淤积主要集中于平水丰沙、含沙量相对较高的年份，主河槽淤积增加，滩地淤积减少，纵向淤积分布由溯源淤积变为沿程淤积。

2．1水沙条件更为不利，河道淤积加剧黄河小北干流为堆积性河道。

三门峡建库前，该河段淤积量在0.5～1.5亿t之间变化；三门峡水库建库后，1960年9月至2003年10月，该河段共淤积泥沙25.134亿m3，年均淤积约0.59亿m3，且淤积还在不断发展。

三门峡建库后的1960年9月～1962年3月，受水库淤积上延的影响，导致潼关高程淤积抬高，黄河小北干流河段淤积泥沙达3.274亿m3，黄淤41～45断面淤积最为严重。

1962年4月～1973年10月，为了减轻三门峡库区的淤积，对水库枢纽泄流建筑物进行了两次大改建，但由于前期淤积较多，而此间又发生了1964年、1966年、1967年、1970年等几个丰水丰沙年份，加上刘家峡水库1968年10月投入运用，改变了水沙条件，使该河段淤积泥沙达15.268亿m3，黄淤45～50断面淤积最为严重。

1973年10月～1986年10月，由于三门峡水库采用蓄清排浑的运用方式以及有利的来水来沙条件，1977年又连续发生两次“揭河底”冲刷。

因而，该河段仅淤积泥沙0.093亿m3，冲淤基本平衡。

1986年10月～1990年10月，由于黄河上游龙羊峡水库投入运用，龙、刘两库联合运用等因素的影响，黄河水量特别是汛期水量和大流量出现的机率大幅度减少，中小流量出现的历时加长，含沙量增加，水沙更为不协调，河道淤积增加，该河段淤积泥沙2.423亿m3。

淤积主要集中在黄淤45～54断面及黄淤62～68断面，占全河段同期淤积总量的68.8%。

1990年10月～2004年10月，由于黄河流域降水减少，工农业用水不断增加，汛期来水量显著减少，非汛期来水量变化不大，来沙系数增大，加剧了河道淤积，该河段淤积泥沙4.004亿m3，年平均淤积量为0.31亿m3，为1973年～2004年0.21亿m3的1.48倍，淤积仍主要集中在黄淤45～54断面及黄淤62～68断面，占全河段同期淤积总量的61.8%。

2．2汛期多为淤积，非汛期一般发生冲刷黄河小北干流在自然条件下汛期多为淤积，非汛期一般发生冲刷，汛期淤积量随含沙量的增大而增加，非汛期冲刷量随龙门站来水量的增大而增大。

1974～2003年，黄河小北干流河段汛期年均淤积0.6456亿m3，其中1974～1986年由于水沙条件有利,该河段基本冲淤平衡，汛期年均淤积0.4779亿m3: 1987～1998年汛期淤积最为严重，共淤积了11.04亿m3，汛期年均淤积0.92亿m3。

据有关资料统计分析,1987～1995年汛期（7～10月）年平均径流量95.2亿m3，仅为1919～2005年汛期年平均径流量163.4亿m3的58.3%,但1987～1995年汛期年平均含沙量却高达50.8m3/kg,比1919～2005年汛期年平均含沙量46.0m3/kg还高: 1999～2003年进入枯水枯沙期,该河段汛期淤积了2.11亿m3，汛期年均淤积0.4229亿m3。

黄河小北干流河段冲淤量统计表（单位：亿m3）非汛期，黄河小北干流多年平均冲刷0.4277亿m3，冲刷量最多的是1975～1976年非汛期，冲刷量达1.1亿m3；一般年份冲刷量为0.2～0.5亿m3，个别年份也会发生淤积，但淤积量不大。

1987年以来，黄淤50断面以下冲刷量减少，而上段冲刷量增加，特别是1999年以后从上向下冲刷量沿程减少的特点更加明显。

黄河小北干流不同时段非汛期冲淤量分布表（单位：亿m3）2．3淤积主要集中于平水丰沙、含沙量相对较高的年份近年来，该河段的淤积主要集中于平水丰沙、含沙量相对较高的年份。

如1988年和1994年，年平均水沙量及含沙量分别为253.4亿m3、9.678亿t、38.2kg/ m3和241.6亿m3、8.570亿t、35.5kg/ m3，年平均淤积量分别为1.724亿m3和1.075亿m3，这两年淤积量占1987年～2002年总淤积量的44.9％。

黄河小北干流河段近期水沙量及冲淤量表2．4主河槽淤积增加，滩地淤积减少汛期，该河段的淤积主要发生在几次沙量较大的洪水。

如果洪水的含沙量不是很大，则洪水漫滩时，滩地淤积，主槽发生冲刷；如果洪水的含沙量很高(“揭河底”情况例外),则主槽和滩地均发生淤积,大水过后，水流归槽，主槽淤积。

滩地和主槽的这种相互调整和转化，形成了该河段滩、槽同步抬高的趋势。

如果高含沙洪水发生“揭河底”冲刷，则主槽强烈冲刷，滩地大量淤积，淤滩刷槽，形成高滩深槽。

近年来，由于进入该河段漫滩洪水发生的机遇明显减少,加之多年未产生“揭河底”冲刷，滩地淤积明显减少，淤积量占全断面淤积量的比例由1968年～1982年的72.8％减少为59.5％，主河槽淤积显著增加，淤积量占全断面的比例由1968年～1982年的27.2％增加到40.5％，从而导致该河段的滩槽高差减小，主河槽萎缩，过洪能力降低。

2．5纵向淤积分布发生变化，由溯源淤积变为沿程淤积1960年4月～1973年10月，该河段的淤积主要集中于黄淤41-50断面的三门峡水库变动回水区，占全河段淤积量的57.2%，其次为黄淤59～68断面、黄淤50～59断面；1973年10月～1986年10月，淤积主要集中于黄淤50～59断面，黄淤59～68断面淤积较少，黄淤41～50断面发生冲刷。

近年来，淤积主要集中在黄淤59～68断面，占全河段淤积量的48.7%，其次为黄淤50～59断面、黄淤41～50断面，淤积形式也由溯源淤积变为沿程淤积，其主要原因是三门峡水库两次改建和采用“蓄清排浑”运用方式以后，潼关高程下降，其淤积分配形式已由受来水来沙条件和潼关高程的共同作用，变为主要受来水来沙条件的影响。