黄河下游河道淤积特征浅谈.doc

黄河下游河道淤积特征浅谈【摘要】黄河下游是一条多泥沙堆积性平原河流，以水 少沙多为其特征，形成了世界上著明的地上悬河70年代以 来，河床以淤积为其主要特征，尤其80年代以来，随着人 类工程对河床流路的规范化，河床的淤积速率明显增大黄 河下游河床淤积物中，上段较下段粗，深层比表层粗，河床 比漫滩粗游荡性宽河段的泥沙淤积量较大，其次为过渡性 河段，弯曲性窄河段淤积量较小黄河下游河道变化受地质 地理、地质构造和人为作用等各种因素影响关键词】黄河；河道淤积；地上悬河；河道变化1. 引言(1) 黄河是我国第二大河，发源于青海省巴颜喀拉山 北麓，向东流经九个省区，先后跨越青藏高原、黄土高原和 黄河下游冲积平原三个地形地貌阶梯据地质地貌和河流水 文特征，将黄河划分为上、中、下游三个部分上游自河源 地至内蒙的托克托，河道长3472Km,落差3846m,比降1. 11% 流域面积38.6万Km2,占全流域的51.3%；中游自托克托至 河南的桃花峪，河道长1206Km,落差890m,比降0.74% 区间流域面积34.4万Km2,占全流域的45. 7%；下游自桃花 峪至山东垦利河口，长786Km,落差95m,比降0.12%。

区 间流域面积2.3万Km2,占全流域面积的3%2) 黄河下游是一条多泥沙堆积性平原河流，在进入 下游的近16亿吨泥沙中，约1/4输入深海，约1/2沉积于 入海三角洲，其余约1/4堆积于下游河道内，使黄河下游河 道逐渐淤积抬高，年均淤积厚度0.05〜0. 10m,临背差3〜 5m,部分河段最高达10m以上，是世界上著明的地上悬河2. 现黄河下游河道淤积特征(1)现黄河下游河道是1855年兰阳铜瓦厢决口，夺山 东大清河由利津入海改道形成的1855年以来，黄河下游河 道各河段淤积变化各有不同特点，铜瓦厢决口初期，东坝头 以上河段溯源冲刷形成高滩深槽，以下则漫流淤积1875〜 1905年，东坝头河段陆续修筑堤防，沁河口至东坝头河段由 溯源冲刷相应转变为溯源淤积或塌滩淤槽现阶段花园口以 上河段老滩已不明显，以下河段还保存有老滩，但高差已逐 渐减小，老滩滩面上的淤积物为1855年前堆积，其它则为近年堆积1935〜1985年，受花口改道后的溯源冲刷和三门峡水库运行影响，花园口以上河道冲淤基本平衡，以下河段则淤积明显现阶段小浪底水库已开始运行，花口以上河段已具有一定的冲刷能力2)黄河下游河床淤积物中，上段较下段粗，深层比 表层粗，河床比漫滩粗。

黄河水携带的泥沙中，小于0. 025mm 的泥沙约占全部沙量的50%,主要在洪水漫滩时淤积在滩上 (约占滩地淤积物的一半)，淤积在主槽的很少(一般不到 主槽淤积物的5%)o大于0. 025mm的泥沙占全部沙量的50%, 但在下游河道的淤积量中却占70〜80%；大于0. 05mm较粗颗 粒泥沙，仅占全部沙量的20%,但在淤积量中却占50%,在 主槽淤积量中更多，占到80〜90%；大于0. 1mm的粗泥沙， 几乎全部淤积在主槽内从测量断面中可看出，黄河主河槽 在两岸大堤之间摆动频繁，形成多个粉细砂透镜体3) 据黄委会1935〜1985年实测资料计算，黄河下游 河道淤积总量80〜90亿吨，其中沁河口——东坝头淤高约 lm,平均淤积速率2cm/a；高村 陶城铺淤高2. 5〜3. 5m,平均淤积速率5〜7cm/a；陶城铺以下淤积厚度逐渐减小，一 般2〜0.5ni,平均淤积速率4〜lcm/ao另据叶青超等研究， 1954〜1982年，花园口——东坝头段沉积厚度2. 10m,平均 沉积速率7. 4cm/a；东坝头——艾山段沉积厚度2. 86m,平 均沉积速率10. 2cm/a；艾山——利津段沉积厚度1. 98m,平 均沉积速率7. lcm/a ；花园口——利津平均沉积速率 & 2cm/ao由此可看出，黄河河道在逐年淤积抬高，纵剖面 的下凹度逐渐变小，淤积速率表现为中段大，两头小；河槽 大，滩地小。

横剖面则再现为床滩差变小，东坝头一一高村 段已出现床高滩低的“二级悬河”的不利局面3. 河道冲淤特征与变化(1) 河道淤积变化宏观上受控于不同的河流地貌子系 统河床是水沙运移通道，也是大洪水的主要通道，人类工程对黄河水流动力作用的控制作用越来越强烈，控导工程在 不断地限制和缩小河水游荡范围，规范河床边界，并保护河 漫滩不受一般中常洪水的侵袭2）漫滩只有在大洪水条件下才具有部分水沙输移功 能花园口至高村宽河段同时具有滞洪和落淤功能，河流地 貌断面的形态与输水输沙的能力有较大的关系，理想的断面 是宽滩深槽，这样可增强防洪功能，提高河道的稳定性，但 是近年来河流地貌断面的发展却不尽人意，随着河道整治程 度的提高，已由1960年前的淤滩为主演变为1960年以后的 淤槽为主，使河床淤积抬高3. 1河道冲淤量变化从近年来不同河段河道冲淤量统 计表（表1）中可以看出，1986〜1999年间各河段均处于淤 积状态，属于游荡性宽河段的花园口一一高村段淤积量较 大，其次为高村一一孙口的过渡性河段，弯曲性窄河段淤积 量较小3. 2近期河道横、纵剖面变化3. 2. 1河道淤积速率70年代以来，河床以淤积为其主 要特征，尤其80年代以来，随着人类工程对河床流路的规范化，出现了河床的淤积速率明显增大（表2）。

沿河道纵向上，1975〜2000年间,花东坝头河段的河床淤积速率为4〜4. 32cm/a左右；东坝头一一高村河段河床淤积速率 增大，最大达23. 9cm/a；高村以下河床淤积速率明显减小， 如孙口断面仅为2. 6cm/ao3. 2.2滩、床高差的变化1) 从不同河段黄河横断面图和不同时期滩、床平均 高差变化统计(表3)结果可以看出2) 花园口——东坝头河段：50年代以来，除60年代初三门峡水库蓄浑排清造成河床冲刷，滩床高差略有增大 外，其它时期均处于淤积状态目前该河段河床与一级河漫 滩高差已基本消失，局部地段出现了一级漫滩滩唇明显高于 滩根的现象，同时由于一级漫滩的断续上水与淤积抬高，一 级漫滩与二级漫滩的高差在不断缩小现状高差一般1〜 1.5m (3)东坝头一一高村河段：该河段滩、床高差最小，80年代开始出现河床平均高度大于滩地平均高程，逐 渐形成二级悬河，此后不断发展，滩、床高度倒挂的现象越 来越严重1992年高村断面的河床平均高程较滩地高出 0.52m, 2000年马寨断面的河床平均高度较两岸滩地高出 1. 0m左右4) 高村一一艾山河段：该河段河道淤积强度相对较 弱，处于床、滩同时淤高状态，但床、滩高差也处于缩小趋 势。

3. 2.3河床纵剖面特征不同河段的河床纵坡降分别 为：花园口——东坝头0. 20%东坝头——高村0. 16% 高村一一孙口 0. 12%0,孙口一一艾山0. 13%0,即沿程坡降总体呈减小趋势随着时间的推移，河床持续抬高3. 2.4河床变化天然来水来沙条件下，桃花峪一一高 村段，河道平面形态状如藕枝，河道宽浅，河心沙洲多，水 流散乱，主槽变化剧烈是其主要特征河道平面变化的一般 规律：小水坐湾，改变流势，往往形成“一湾变，湾湾变” 的连锁反应；坐湾刷尖，还将塌滩淤槽高村一一陶城埠段, 两岸工程控制程序较高，河床相对较稳定近年来，黄河下 游兴建了大量的控导护滩工程，起到了控导主流，稳定河势, 护滩保堤的作用，河床更加稳定根据不同时段河道带遥感 解译结果：花园口一一东坝头段主河槽由宽、浅、散、乱向 窄稳发展，其原因主要是工程对主流的控制程度不断加强和 径流量的相对减小与相对稳定；东坝头以下河段除东坝头 ——高村段略有摆动外，主槽相对稳定遥感成果显示，黄 河下游自1986年以来，深水河槽及河床浅滩、边滩面积均 有所减小（见表4）其河床的滚动可通过河床南北两侧漫滩 面积的变化来反映（见表5）4. 河道变化的影响因素黄河下游河道变化受地质、地理、河流地貌、河床演变 和人为作用等各种因素影响。

4. 1河道淤积抬高的必然结果黄河流域面积75万Km2, 其中黄土高原面积58万Km2,处于干旱、半干旱气候区，在 了侵蚀的发展，黄土高原大部分地区的侵蚀模数，平均每年 达3700Kg/Km2,平均每年输沙量高达16. 3亿吨，年平均含 沙量达37. 6Kg/m3o进入下游平原后，河流比降渐减，流速 降低，河床宽浅，泥沙大量淤积，平均每年有4亿多吨泥沙, 而且多数又是大于0. 05mm的粗泥沙，沉积在下游河道里， 造成下游河床不断淤积抬高，形成高悬在平原上的“地上悬 河”，河床越淤越高，行洪排沙能力下降，必然导致决口改 道7、8、9月暴雨集中时段内,黄土侵蚀强烈，人类活动加速4. 2地质构造活动的影响1) 黄河下游古河道多北流或东流行河于北部裂谷沉 降带，并且沉降幅度北部大南部小，因而符合河流特征，相 对稳定，行河时间长南流多系人为改道，流经断块隆起区, 为异向流，行河不顺，河势紊乱，河患不断，行河时间不长2) 当河流穿行活动断隆时，河道猝然收缩，河床窄 狭，形成“门坎”或“瓶颈”，行洪排沙不畅，必然在上段 强烈断陷区的宽河带滞洪淤积，河床迅速抬升3) 历史上下游黄河所发生的四次自然大改道，其决 口部位均位于裂谷断隆带边缘；宿胥口决口位于内黄凸起南 段西缘；魏郡和商胡塢决口位于内黄凸起段东缘；铜瓦厢决 口位于荷泽凸起西南角边缘。

并且都发生在与北西西活动断 裂的交汇带上，因北西西活动断裂为压剪性，水平错动强烈, 不仅发生垂直变形，而且还有水平位移，从而更加危及河道 稳定4. 3人为作用4. 3. 1筑堤束河、固定流路加速悬河形成筑堤防洪、 排水排沙入海是一直是人们的主要治河措施这固然解决了 黄河一时自由泛滥的问题，但也使得泥沙局限于河道内堆积 而加速形成地上悬河，人为增大了黄河决口泛滥的潜在危 险4. 3. 2以水代兵、促发河道变化历史上曾多次人为扒 堤造成黄河决口如1938年6月国民政府为阻日西犯，扒 开花园口大堤，使得黄河循贾鲁河入淮达9年之久4. 3.3综合施治、河水安澜五十载建国后，在逐渐形 成的“上拦下排，两岸分滞”的治黄策略指导下，黄河中上 游相继修建了一系列拦洪发电水利工程、下游也三次加高两 岸大堤，兴修了大量的护滩、控导工程，基本归顺了中水河 槽，使得黄河出现50年伏秋大汛安澜无恙的历史少见的小 康局面5. 结语从黄河的形成、河道淤积特征可以看到，黄河河道的变 化和流路在一定程度上受控于区域地质构造的格局和活动 性，受控于地质地貌条件和河流水动力条件，也受控于人类 活动，所以说黄河下游悬河稳定性受环境地质条件、河流动 力地质作用、人类工程活动等多重因素制约。

随着社会和科 学技术的不断进步和对黄河泥沙之规律认识的不断深入，通 过多学科、多技术手段的溶合，最终达到根治黄河，实现除 害兴利之目标参考文献[1] 叶青超，黄河下游河流地貌•北京：科学出版社，1990.[2] 周景芍，1986〜1995年黄河下游河势变化特点分析. 人民黄河，1996 (5).[3] 燕长海等，黄河下游(河南段)悬河稳定性评价. 人民黄河，1996 (5).。