黄河下游2000～2015水沙变化及河道冲刷特征

马龙?劳井卫?聂莉莉

【摘要】小浪底水库运用初期，黄河流域历经枯水少沙系列年，大洪水较少；一般情况下水库下泄清水，洪水期间水库以异重流为主排出细泥沙，进入下游河道的泥沙明显减少。2000～2015年，黄河下游河道发生了持续冲刷，累计冲刷泥沙量为8.895亿m3，河道淤积萎缩的局面得到有效遏制。

【关键词】黄河下游；小浪底水库；河道冲刷；调水调沙

1、黄河下游水沙变化过程

2000～2015年，年均进入下游水量223.10亿m3，较多年均值偏少44%，年均进入下游沙量0.648亿t，较多年均值偏少94%，属于枯水枯沙系列。其中汛期平均水沙量分别为82.10亿m3 和0.63亿t，较多年同期均值分别偏少62%和94%。年平均含沙量2.9kg/m3，汛期平均含沙量7.7kg/m3，与多年年均值（29kg/m3）和多年汛期均值（48kg/m3）相比，大幅度减少。

2000～2015年，汛期下游水流过程以1000 m3/s流量级以下的小流量为主。汛期花园口小于500m3/s流量级的历时为49.7d；500～1000 m3/s流量级为51d。小浪底水库运用初期（1999～2015年），花园口洪峰流量大于2000 m3/s的洪水仅16场，年平均仅2.4场，较多年平均偏少60%；洪峰流量大于4000 m3/s的洪水没有一场，多年平均3.6場，洪水场次明显偏少。七年中花园口最大洪峰仅3970 m3/s，洪峰流量减小明显。

2、黄河下游河道冲刷特征

2000～2015年，水库除调水调沙和洪水期间外，以下泄清水为主，下游河道全程持续冲刷，河道淤积萎缩的局面得到有效遏制。根据实测大断面资料计算，16年下游累计冲刷量为8.895亿m3，其中汛期冲刷量为5.993亿m3，占全年冲刷量的67%，14次调水调沙冲刷1.954亿m3，占汛期冲刷量的33%。16年中，除2002年调水调沙期间滩地淤积0.477亿m3外，其余冲淤均发生在河槽。16年中，主槽累计冲刷量为9.373亿m3，其中汛期占69%。从年际冲刷量看，2003年冲刷量最大，为2.62亿m3，占16年总冲刷量的29%；2000～2002年三年冲刷相对较少，均在0.8亿m3左右，三年合计占冲刷总量的26%。

2000～2015年，黄河下游河道实现全程冲刷。从冲刷量沿程分布看，全年呈现出两头大中间小的特点。其中高村以上河段冲刷量占冲刷总量的78%，泺口～利津河段占冲刷总量的9%；而孙口～艾山和艾山～泺口河段冲刷量仅占冲刷总量的3%～4%。非汛期孙口以上沿程冲刷量逐渐减少，冲刷主要在夹河滩以上，其冲刷量为3.133亿m3，占整个非汛期冲刷量的108%，孙口以下沿程淤积量逐渐增加，泺口～利津河段淤积量达到0.368亿m3。汛期全程冲刷，冲刷量与年冲刷量表现一样，也呈现出两头大中间小的特点。花园口～夹河滩河段主槽持续累计冲刷3.267亿m3，占全下游主槽冲刷量的35%，是下游冲刷量最多的河段；孙口～艾山河段主槽累计冲刷0.304亿m3，占全下游主槽冲刷量的3%，是下游冲刷量最小的河段。

2000～2015年，黄河下游河道沿程冲刷随着时间的推移不断向下游发展。从冲刷发展过程看，2000年为小浪底水库运用后的第一年，夹河滩以上河段发生冲刷，夹河滩以下均发生淤积。2001年冲刷发展到高村，高村以下河段处于微淤状态。2002年由于调水调沙冲刷集中在两头，即高村以上和泺口以下两个河段，高村～泺口河段发生淤积，主要是因为该河段在洪水期发生漫滩，部分泥沙落淤到滩地上。2003年由于调水调沙和秋汛期洪水持续冲刷，基本上达到全程冲刷。2004～2015年，全下游各河段均发生冲刷，且均以孙口～艾山河段的冲刷量为最小。2015年冲刷主要集中在孙口以上和泺口以下河段，孙口～艾山基本冲淤平衡，艾山～泺口河段发生淤积；初步分析认为，孙口以下河段没有发生冲刷，甚至发生淤积，主要是由于汛期水量少，特别是洪水的量级很小，只有调水调沙的平均流量在3000m3/s以上，其它洪水的平均流量均在1500m3/s以下。

3、结论

2000～2015年，黄河流域历经枯水少沙系列年，大洪水较少，仅2003年秋汛期水量较为丰沛。这16年来小浪底水库运用以蓄水拦沙为主，期间进行了14次调水调沙试验，绝大多数中粗泥沙拦在库里，进入黄河下游的泥沙明显减少，一般情况下，小浪底水库下泄清水，洪水期间水库以异重流为主排出细泥沙，从而使得下游河道发生了持续的冲刷，河道淤积萎缩的局面得到有效遏制。根据实测大断面资料计算，16年下游累计冲刷量为8.895亿m3，其中汛期冲刷量为5.993亿m3，占全年冲刷量的67%，14次调水调沙冲刷1.954亿m3，占汛期冲刷量的33%。2000～2015年的16年中，除2002年调水调沙期间滩地淤积0.477亿m3外，其余冲淤均发生在河槽。

参考文献：

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基金项目：国家十三五重点研发计划重点专项（2016YFC0402408）；国家自然科学基金项目（L1624052）

作者简介：马 龙（1981- ），男，山东滨州人，助理工程师，主要从事水利工程建设与管理