黄河小浪底水库调水调沙对山东河段冲淤影响分析（张仰正,任汝信）

时间：2021-01-10 08:09:14　来源：柠檬阅读网本文已影响人

摘要本文分析了黄河四次调水调沙进入山东河段的水、沙情况和不同河段的冲淤情况。连续四年的调水调沙实践成果证明，“调水调沙”对于调整下游河道断面形态、扩大下游河道主槽过洪能力、缓解“二级悬河”的不利局面等均具有重要的作用，取得了巨大的社会经济效益。

关键词水文水资源效果分析调水调沙山东河段

1986年以来，受自然因素及人类活动对黄河水资源过度利用的影响，进入黄河下游的水量急剧减少，来水来沙条件趋于明显恶化，造成河道主槽大幅淤积“萎缩”，“二级悬河”发展迅速，黄河下游河道形态处于非常危险的阶段。自2002年7月黄河进行首次调水调沙试验以来，连续成功进行了三次调水调沙试验和一次调水调沙生产运行，黄河下游河道得到了全线冲刷，主槽过流能力明显增大，取得了巨大的社会经济效益。

1 四次调水调沙的水、沙情况

1.1 2002年首次调水调沙试验水、沙情况

2002年首次调水调沙试验整个洪水过程历时14天，花园口站洪峰流量为3170m3/s，洪水总量为30亿m3，输沙总量为0.380亿t，平均含沙量为12.7kg/m3，最大含沙量为44.6 kg/m3；
进入我省高村站的洪峰流量为2980 m3/s，洪水总量为27.1亿m3，输沙总量为0.341亿t，平均含沙量为12.6 kg/m3，最大含沙量为24.7 kg/m3；
进入河口利津站的洪峰流量为2500 m3/s，洪水总量为23.2亿m3，输沙总量为0.504亿t，平均含沙量为21.7 kg/m3，最大含沙量为31.9 kg/m3。

1.2 2003年调水调沙试验水、沙情况

2003年调水调沙试验整个洪水过程历时14天，花园口站洪峰流量为2720 m3/s，洪水总量为28.1亿m3，输沙总量为0.945亿t，平均含沙量为33.6 kg/m3，最大含沙量为87.8 kg/m3；
进入我省高村站的洪峰流量为2710m3/s，洪水总量为27.19亿m3，输沙总量为1.087亿t，平均含沙量为40 kg/m3，最大含沙量为85.6 kg/m3；
进入河口利津站的洪峰流量为2740m3/s，洪水总量为27.68亿m3，输沙总量为1.151亿t，平均含沙量为41.6 kg/m3，最大含沙量为80.1 kg/m3。

1.3 2004年调水调沙试验水、沙情况

2004年调水调沙试验整个洪水过程历时26天（分为两个阶段），花园口站洪峰流量为2970m3/s，洪水总量为48.1亿m3，输沙总量为0.212亿t，平均含沙量为4.40kg/m3，最大含沙量为13.0kg/m3；
进入我省高村站的洪峰流量为2870m3/s，洪水总量为47.2亿m3，输沙总量为0.359亿t，平均含沙量为7.61kg/m3，最大含沙量为18.9kg/m3；
进入河口利津站的洪峰流量为2940m3/s，洪水总量为47.3亿m3，输沙总量为0.707亿t，平均含沙量为15.0kg/m3，最大含沙量为23.3kg/m3。

1.4 2005年调水调沙生产运行水、沙情况

2005年调水调沙整个洪水过程历时28天（分为两个阶段）。花园口站最大流量为3530m3/s，洪水总量为51.26亿m3，最大含沙量为8.57kg/m3；
进入我省高村站的最大流量为3540m3/s，洪水总量为48.24亿m3，最大含沙量为12.6kg/m3；
进入河口利津站的最大流量为3090m3/s，洪水总量为41.83亿m3，最大含沙量为23.2kg/m3。

2 河道冲淤情况

2002年至2005年四次调水调沙期间，小浪底至利津河道共冲刷2.10亿t，其中小浪底至高村河段共冲刷1.19亿t，高村至利津共冲刷0.914亿t。河段冲淤情况分别为：小浪底至花园口河段冲刷0.624亿t，冲刷强度为48.7万t/km；
花园口至夹河滩河段冲刷0.333亿t，冲刷强度为37.0万t/km；
夹河滩至高村河段冲刷0.231亿t，冲刷强度为27.8万t/km；
高村至孙口河段冲刷0.172亿t，冲刷强度为14.5万t/km；
孙口至艾山河段冲刷0.303亿t，冲刷强度为47.4万t/km；
艾山至泺口河段冲刷0.285亿t，冲刷强度为30.0万t/km；
泺口至利津河段冲刷0.154亿t，冲刷强度为9.14万t/km。从河段冲淤强度来看，小浪底至花园口河段冲刷强度最大，为48.7万t/km；
泺口至利津河段冲刷强度最小，为9.14万t/km。小浪底水库历年调水调沙期间河段冲淤情况详见表2-1。

3 调水调沙效果分析

3.1 同流量相应水位明显降低

从3000m3/s同流量水位表现来看，我省各站均较2002年调水调沙初期明显降低，平均降低了0.84m，其中高村站降低1.18m，孙口站降低0.38m，艾山站降低0.88m，泺口站降低0.88m，利津站降低0.88m（详见表3-1）。小浪底水库调水调沙以来，3000m3/s同流量水位降低最多的为2003年，主要是因为受“华西秋雨”影响，黄河下游出现了持续近3个月的3000 m3/s左右的洪水，河道冲刷剧烈，五个水文站3000m3/s同流量水位平均降低0.60m，其中利津、高村站分别降低0.77m、0.75m，孙口站降低较少，为0.30m。高村、泺口、利津站2002～2005年水位流量关系分别见图2、图3、图4。

3.2 主槽过流能力明显增大

2002年我省上界至孙口河段平滩流量在1800～2500 m3/s，孙口～艾山河段2500～3000 m3/s，艾山以下河段3000m3/s左右。

从2005年调水调沙期间滩唇出水高度来看，我省河道主槽过流能力明显增大。高村以上平槽流量3600～4000 m3/s，高村至孙口河段3200～3500 m3/s，孙口～艾山河段3300～3500 m3/s，艾山以下河段3500～4000 m3/s。其中菏泽鄄城、郓城滩区平槽流量仍然相对偏小，约在3200m3/s左右。

3.3 我省黄河河道河势趋于稳定，下游河势正向有利的方向发展

经过连续四次的调水调沙，黄河下游河道形成了适合中常洪水的河势流路，河道变得顺直，部分畸形河湾得到改善，河床整体下切，河势变化趋于稳定，正向有利的方向发展。目前我省黄河河道已经形成了适合平滩流量的主河槽，河道整治工程使各个坝受溜均匀，没有出现单坝或少数坝挑溜的不利局面，特别是今年调水调沙期间，河道流量逐级加大，使河道更加顺直，河势也没有出现大的变化，我省滩区仅有部分滩区局部出现了坍塌现象，没有出现大范围的滩岸坍塌。

3.4 调水调沙期间工程险情逐步减少

今年调水调沙生产运行期间工程险情较少，究其原因，一是从2002年开始的三次调水调沙试验效果显著，河槽得到有效冲刷，塑造了适合目前水沙条件的中水河槽，河势趋于稳定，从而有效避免了防洪工程出现重大险情；
二是在历次调水调沙期间，特别是2003、2004年汛期，防洪工程出险较多，各级河务部门及时进行了抢护和根石加固，工程基础比较稳固，抗水流冲刷的能力增强，减小了工程出险的几率和严重程度。

4 存在的问题及建议

4.1 “二级悬河”形势依然严峻

连续四年的调水调沙实践成果证明，“调水调沙”对于调整下游河道断面形态、扩大下游河道主槽过洪能力、缓解“二级悬河”的不利局面等均具有重要的作用，成效显著。但由于黄河水少沙多、水沙不协调的特点未发生根本的改变，虽然下游主槽过流能力有所恢复、漫滩几率有所降低，但 “二级悬河”形势依然严峻。

4.2 小浪底水库调水调沙冲刷效果，随着下游河床的粗化将逐渐减弱，应采取相应的辅助措施

继三次调水调沙试验后，小浪底水库今年实施了调水调沙生产运行。随着下游河道的不断冲刷，河床不断粗化，在同样的条件下，调水调沙对下游河道的冲刷效果趋于减弱。今年高村至利津河段主要水文(位)站2000m3/s同流量水位调水调沙初期与末期相比，抬高了0.08m，其中北店子至利津河段抬高较多。而今年小浪底水库预泄和调水调沙期间花园口站水量达51.26亿m3，较2002年、2003年分别偏多21.26亿m3、23.16亿m3。根据近几年的调水调沙效果分析来看，今后调水调沙要保持较好的冲刷效果，应采取相应的辅助措施，建议：一是加大泥沙扰动河段的范围，特别在瓶颈河段和河口河段增加扰动船只；
二是随着河床的下切，河床越来越难于冲刷，在难于冲刷的河段采用深层爆破的手段，增加水流的含沙量。

4.3 调水调沙用水应与引黄供水统筹兼顾，发挥最大效益

2005年调水调沙预泄时间较长，自6月9日8时至16日8时小浪底水库预泄的水量达13.0亿m3，2000m3/s左右的水量较长时间内流入了大海。随着调水调沙生产运行的逐步进行，下游河道冲刷效果将逐步减弱，建议：今后调水调沙前能充分考虑黄河下游春季引黄灌溉需要，加大用水高峰期小浪底水库的下泄流量，减少预泄水量，以发挥最大综合效益。

4.4 随着小浪底水库的进一步运用，加强粗泥沙推移规律的研究

今年为小浪底水库开始运用的第六年，从本次洪水位表现来看，孙口以上河段水位仍偏高。从目前的分析来看，孙口附近河段可能为粗泥沙输送的临界河段，若遇突发性大洪水，易造成异常高水位表现，对此应引起重视。建议对泥沙运移规律及相应对策进行分析研究。

4.5 建议尽快研究落实抢险经费不足的问题

近年来，由于抢险定额低，经费不落实，存在抢险赔钱，多抢多赔的现象，给基层单位造成很大压力，也影响到抢险积极性，这个问题不解决，小险不抢，易引起大险，严重威胁防洪工程安全。建议黄委尽快研究解决抢险经费不足的问题。

稿件来源：黄河报·黄河网