1、黃河口清8出汊工程的作用及對河口演變的影響摘要：通過實際查勘、根據多年積累的原型觀測資料，分析了清8出汊工程對黃河河口、河床演變的作用；解答了入海口門調整的淤海造陸效果、對河口段河道、防洪、流路演變的奉獻等問題；闡述了黃河河口演變的機制，提醒了黃河河口第三次小循環的形成、開展及黃河河口流路在下半個世紀的歸宿；得出了人工干預下的河口河道形成機制；提出了科學地確定黃河口門出汊調整的時機、地點與周期，極大地延長黃河自然演變單循環過程中最有利于行河周期的可能性及人工干預下復循環演變規律的存在性。使人工干預河口演變、延長河口流路使用年限成為可能。關鍵詞：黃河復循環演變淤灘采油河口治理1清8出汊工程施行背

2、景及根本情況利用黃河泥沙淤灘造陸，變濱海區的石油海上開采為陸上開采是近年成功油田濱海區油汽開發的開展戰略之一。在清8出汊工程預行河海域發現儲量2億多噸新灘墾東油藏情況下，成功石油管理局提出了適當調整清水溝流路入海口門，利用黃河泥沙淤海造陸，變墾東12海域油區石油的海上開采為陸地開采的要求。90年代以來黃河口斷流日益加劇，給河道、河口演變帶來諸多問題。黃河河口演變的客觀形勢也要求重新認識河口，采取新的治理對策。施行清8出汊工程不僅是淤灘采油的需要而且為重新認識河口，尋找治理河口新方法提供了契機。清8出汊工程施行方案經山東黃河河務局詳細論證并報請黃委會批準后，于1996年汛前施行了人工出汊。該工程

3、5月11日開工，7月18日完工。工程主要包括(圖1)：開挖引河5.0k；引河斷面為梯形，縱比降1/5000，平面挖深1.01.3。在原河道修筑4.1k長的截流壩；圖1清8出汊工程示意圖SheatidiagraftheQing8an-adebranhprjet壩頂高出原河道兩岸導流堤0.4。在引河左岸距引河軸線1.5k外，修筑5.5k長的導流堤。在開挖引河兩側破除原河道左岸導流堤，破除口門4個。出汊工程施行后，黃河入海流程較原河道縮短16.6k。2清8出汊工程的作用2.1出汊對河口段河道演變的作用2.1.1出汊河道行水狀況及其河道形成機制1996年黃河入海水沙控制站利津站年水量為167億3、年沙

4、量為4.5億t，分別較多年平均偏小53%和50%，該年河口來水來沙仍屬枯水少沙系列。清8出汊后，當年河口段出現了一次較理想的流量過程，對河口口門段成河較為有利。汊河過流后幾天內，利津站流量就超過15003/s；并且該年黃河兩次洪峰在河口段集合，利津站最大洪峰流量達41303/s。汊河行水初期因河口流量較小，水流沿開挖引河下泄入海；此后隨著流量的增大，水流沿引河漫溢，在兩側導流堤之間下泄入海；但主流仍在引河內。當利津站流量到達20003/s時，截流壩南側部分被沖開，老河部分過水，過水量約占總水量的30%。利津站流量到達28003/s時，洪水沿開挖引河漫溢并沖毀右岸，分別沿引河、老河、導流堤破口處

5、呈三股下泄入海。當利津站流量回落至15003/s時，因老河截流壩仍未堵復，老河仍有部分過流，此時出汊點以下河道流速均勻，已形成較明顯河槽。出汊點下1k范圍內，河寬300400，深弘點水深56；1k以下，河槽開場展寬，河寬12k，深弘點變淺，并且在出汊點以下9k處，形成向左的微彎，入海口門處水深1.1左右。整個出汊河段比擬順直，大水過后無分汊現象。出汊工程縮短了入海流程，河口侵蝕基面相對降低，河口段河道發生沖刷。由實測資料計算分析，出汊點以下河道主槽平面沖深0.5以上，同時從出汊點以下的汊2河道斷面比擬圖(圖2)可看出：出汊河道主槽河底高程亦明顯低于該河段原始地面高程，主槽河寬約為開挖河槽的2倍

6、；河兩側出現明顯灘唇，灘唇最高點較兩側原始地面高約1.5。可見，清8以下河道形成機制不象清水溝流路改道初期是單純的淤灘成槽過程。而系在人為干預下與自然演變相結合開展形成的；即河道主槽形成機制為人工開挖引河，河水沖刷下切、拓寬逐漸淤灘成槽而成。2.1.2由河道沖淤變化看清8出汊的作用近年因河口段連續的枯水枯沙系列、清水溝流路不斷延伸，使河口段河道處于連續淤積狀態，其表如今河道斷面萎縮、河底高程抬高、同流量水位抬升，出現了對河口防洪、防凌不利的場面。清8出汊后河口段河道沖淤狀況發生了質的變化。由表1所示的出汊前后利津以下河道沖淤變化可知：出汊前利津以下河道沖淤趨勢仍是淤積，并且愈靠近河口淤積愈厚，

7、淤積的溯源特征明顯。圖2汊2斷面橫斷面比擬圖Superipsedtraingftherss-setinfbranh21996年清8出汊后，汊河開場行水的7月中旬至9月中旬，2個月的時間，利津以下河道全面發生沖刷，其中利津至西河口河段沖刷830萬3，西河口至清7河段沖刷1440萬3。西河口以下河道的沖刷強度是利津至西河口之間的2.5倍，沖刷厚度也大于西河口以上；溯源沖刷特征明顯。當年汛后至1997年汛前，利津站水量較小，且斷流屢次，致使清8出汊所引起的河道沖刷漸趨減弱。該階段利津以下河道保持微沖狀態；其沖淤特性仍為溯源性沖刷；根據實際查勘，清8出汊縮短黃河入海流程后，潮流影響已上溯到清6至清7斷

8、面間。此間口門段沖刷主要以潮流作用為主。1997年汛期，利津站水量只有2.44億3，沙量僅有0.0747億t；河口出現了歷史上罕見的枯水枯沙年份。致使利津至西河口段河道淤積了1210萬3；西河口以下仍沖刷了1110萬3。至1997年汛后，清8出汊引發的河口段沖刷對西河口河段以下還發揮著作用。1997年汛后至1998年汛前，利津站來水5.43億3，來沙0.02億t，因該期嚴重干旱，河口段引水加大，且有地方部門在清6斷面以下約3k處修的截流壩，根本無水量入海。該階段利津至截流壩段河道沖淤變化不大；截流壩以下河道因距入海口門較近，在潮流作用下繼續表現為沖刷。1998年汛期，河口段水沙條件接近1986

9、年后的正常年份，利津站水量為93.6億3，沙量為3.53億t。該年因在河口段的朱家屋子至清6斷面間11k范圍內施行了“挖河固堤啟開工程實驗，挖走了550萬3泥沙，使河口段河道的邊界條件在部分發生改變，其對河口段河道沖淤特性有所影響，挖沙河段發生回淤，而其上下河段一定范圍內出現沖刷，產生了一定的減淤效果。由于挖沙部位在西河口以上，距河口尾閭尚有50余k，因此其對河口尾閭段影響較校表1清8出汊前后利津以下河道沖淤變化Lijinrss-setindnstreaersin-depsitinhangesalngtheQing8an-aderiverbranh時段沖淤量(萬t)沖淤強度(萬t/k)沖淤厚度

10、()利津至西河口西河口至清7利津至西河口西河口至清7利津至西河口西河口至清71995.101996.5404900.8411.80.010.061996.51996.9-830-1440-17.5-40.5-0.19-0.221996.91997.5-50-30-0.10-0.06-0.01-0.011997.51997.101210-111025.51-31.150.27-0.141997.101998.5-20-20-0.42-0.56-0.004-0.0031998.51998.10132-363.16-0.790.03-0.0061886.51998.10442-26369.32-57

11、.90.10-0.38表2利津、一號壩、西河口、丁字路口站19901998年20003/s同流量水位表ater-levellistfdisharge-20003/satsta.Lijin、Yihaba、XihekuandDingzilukufr1990t1998年份利津()一號壩()西河口()丁字路口()1990.1012.6510.168.281991.1012.7410.238.275.321992.1013.0010.398.535.621993.1013.3210.858.935.951994.1013.2910.748.955.741995.1013.4410.949.036.041

12、996.1013.1110.478.425.071997.1013.10水小無資料1998.1013.1210.58.404.75轉貼于論文聯盟.ll.2.1.3由同流量水位、河勢及河長變化看清8出汊的作用由表2知：19901995年利津以下各站同流量下水位均呈逐年上升趨勢。出汊后河口段同流量下水位均呈現下降趨勢。1996年汛后相應于20003/s流量的水位四站較1995年10月分別下降了0.33、0.47、0.61、0.97。同流量水位下降幅度呈下大上小之勢，亦說明清8出汊工程施行后河口段河道沖刷的溯源特性。溯源沖刷的范圍在西河口以上，約50k。“96.8洪水在黃河下游造成大漫灘，各河段超過

13、或接近歷史最高水位情況下，河口段沒有發生較大范圍的漫灘，洪峰流量相應水位較常年有所降低，其與清8出汊工程的施行有直接關系，減輕了河口地區防洪壓力。1997年河口段來水來沙且斷流天數多，其對延續河口段河道的溯源沖刷極為不利。至1998年利津以下各站20003/s流量級的水位利津至一號壩開場緩慢抬升，西河口以下仍保持下降趨勢；其與1998年施行“挖河固堤啟開工程所產生的減淤效果有一定的關系。顯然不利的水沙條件使清8出汊引發的河口段河道沖刷在逐漸減弱，影響范圍逐漸減校清8出汊人為控制了河口段河勢。其對穩定河口段河勢的作用是非常明顯的。90年代以來清水溝流路河口段河勢開場呈現不穩定性，每隔一兩年就要發

14、生一次或大或小的擺動。清8出汊后，入海泥沙根本保持一定的方向，河口段河勢穩定，河長延伸較快。1996年7月引河行水至同年11月，河口段河長延伸了近9k，西河口以下河長達55k；1997年，因河口段水小沙少，且入海口門已延伸至水深較深海域，河長沒有繼續延長，與1996年相比，還略有蝕退；1998年雖然河口水沙維持一定的數量，因入海口門凸入海中，口門暢通，口門外水深較大，潮流作用較強，河長變化較小，西河口以下河長約56k。由于影響河口段河道演變的因素是多方面的，單靠調整河道邊界條件使河道演變向有利的方向開展是暫時的。必須以有利的水沙條件配合和加大河口治理的措施，才能到達長期的效果。2.2清8出汊工

15、程對河口濱海區演變的作用2.2.1出汊前濱海區演變特征原口門海域因始于1988年汛前的河口截支強干、工程導流等治理措施，入海泥沙根本保持單一入海之勢，沙嘴處咸淡水快速混合絮凝，大部分泥沙淤積沉降在口門附近，使河口快速延伸、攔門沙坎頂抬高、攔門沙以內河道形成負比降。徑流受壅水作用，擺動點大多發生在攔門沙以內河道，使河口口門方向每年甚至每次較大洪水都發生變動。由實測資料可知，入海泥沙最大淤積中心發生在口門及攔門沙區域，河口沙嘴沿著淤積中心軸線發育延伸。近口門50k2左右區域內，淤積泥沙量占近海泥沙淤積量的70%以上。間隔 口門此范圍以外廣闊區域泥沙只是細微淤積，年均缺乏0.5，而且距口門越遠，淤積

16、程度越輕。孤東油田以南附近海域系清8出汊預行河海域，該海域位于原口門西北18k處。從黃河入海泥沙分布規律知，入海泥沙只能影響淤進兩側海岸缺乏20k范圍，因此，孤東油田附近海域屬緩慢沖刷形態。樁西海港至孤東油田海岸為第二次亞循環三角洲沖積岸線，海岸平順，沿岸流為東南軸向，處于0等值線沖淤平衡界面以內。該界面以內淺水區域等深線蝕退，海域沖刷；界面以外深水區域等深線外延，海域淤積。其淤積程度距河口越遠越輕。由此可知清8出汊預行河海域處于0等值線沖淤平衡界面起始與擴展部分，海岸及淺水海域侵蝕嚴重，其不利于該海域石油的開采。2.2.2清8出汊對海域地形演變的作用以1995年11月至1996年9月河口海域

17、41個斷面數據來表征清8出汊對濱海區演變的影響，其根本特征為：清水溝流路原口門海域因失去了沙源補給，使該海域凸入海中的沙嘴區由快速堆積向快速蝕退演變。主要沖刷中心25厚度面積9k2，15厚度沖刷區域也位于原口門區域，面積接近30k2，沖刷量為5521萬3，占總沖刷量的65%。原口門以南海域由緩慢堆積向緩慢沖刷轉變：原口門向東南延伸，河口沙嘴南側三面環海，此處漲潮流北向南、向西南向西北，落潮流根本相反。泥沙淤積主要靠潮流輸送。清8出汊后，該海域缺少泥沙補給來源，產生沖刷，沖刷幅度為2至5，沖刷程度較原口門附近校出汊新河海域由蝕退轉變為淤進。出汊新河入海泥沙擴散已影響到口門以北80k2區域。該區域

18、海岸部分得到沙源補給，岸線穩步擴展。由圖3知，出汊當年新河海域已在原海岸凸出淤積出一個宏大沙嘴，10k海岸線寬度范圍內新河淤積造陸24k2；0岸線延伸間隔 在東方向上已達9k，顯示出入海泥沙淤海造陸的宏大作用。由于1997年利津來沙僅有0.16億t，河口成陸有限，當年河口沙嘴發生蝕退；1998年利津站來沙3.65億t，該年淤海造陸16k2，河道延長3k。截至1998年底，清8出汊新河行水2.5年，海域高潮線以上共造陸41k2，沿岸線12k寬度范圍河口段河道延伸近10k，口門主流軸向55(見圖4)，圖31996年10月黃河口海域等深線分布形勢DistributinfdepthnturftheYe

19、llRiveruthaterspaeint.1996新河顯示出非常好的行河潛力。清8出汊工程使河口形態、海岸邊界條件、河口海洋動力都發生了變化，出汊河口距五號樁2無潮點間隔 縮短18k，河口口門海洋動力作用加強，有利于入海泥沙向河口兩側輸移，使河口沙嘴在一個較寬范圍內淤海造陸，不僅成陸穩定，且更有效地延長海域行水年限。3人工干預下復循環演變規律的存在黃河自1855年奪大清河故道入渤海至1976年的100余年來，在近代三角洲范圍內決口、分汊或改道頻繁。其中較大的改道有10次。10次改道變遷過程，反映了近代黃河三角洲的自然演變規律。圖41998年10月黃河口海域等深線形勢DepthnturdistributinftheYellRiveruthaterspaeint.1998其特征為：以寧海為頂點的第1至5次變遷完成第一次大循環，流路橫掃整個近代三角洲，歷時半個世紀；從1926年第五次改道重行三角洲東北方向，流路擺動頂點下移至漁洼附近，到清水溝流路完畢將可能完成第二次亞循環，形成亞三角洲。以清8出汊為標志，三角洲頂點可再下移到清6斷面附近，在北起孤東油田海堤，南到清水溝流路原河口或