2000年中國河流泥沙公報(長江、黃河)

2000-12-31 00:00

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(中華人民共和國水利部)

  第一章 長 江 一、概述 長江是中國的第一大河,幹流流經青海、西藏、四川、雲南、重慶、湖北、湖南、江西、安徽、江蘇、上海等11省、市、自治區。流域面積180萬平方公里,佔全國陸地總面積的約19%。下游大通站1950年至2000年的平均年徑流量9051億立方米,佔全國的34%。幹流全長6300余公里,自河源至宜昌(4504公里)通稱上遊,宜昌至湖口(955公里)為中游,湖口至大通(338公里)為下游,大通以下為河口段(600公里)。
長江泥沙運動的主要特點有: 1、水流含沙量不高,但因水量豐沛,輸沙量大。例如:宜昌水文站1950~2000年平均含沙量約1.14千克/立方米,相應的年均輸沙量達5.01億噸。輸沙量的90%集中于汛期。
2、沙量主要來源於上遊。由長江幹流屏山、宜昌、漢口、大通等水文站年均輸沙量沿程變化顯示,宜昌站輸沙量最大。由於沿程部分泥沙淤積于湖泊與河流之中,其下游沙市、監利、螺山、漢口、大通等水文站的輸沙量均比宜昌小。
3、長江中下游河段為沖積性河流。從總體上説,河勢相對穩定,衝淤大致平衡。但部分河段的衝淤變化較大,特別是宜昌~城陵磯~武漢河段。該河段泄洪能力較低,大洪水水位高於兩岸地面較多,是防洪的關鍵河段。
4、長江中游與洞庭湖、鄱陽湖等湖泊相溝通。江湖之間的分流分沙及河床演變呈現比較複雜的相互影響和關聯。 5、
長江流域已修建大量水庫,但幾乎全在支流上。長江幹流至今僅建成一座低壩——閘壩式的葛洲壩工程。此外為穩定河勢與維護航道,沿河修建了一些河道整治工程,如裁彎與邊岸控制工程。這些工程對長江徑流過程的影響不大,長江的水沙過程基本上仍保持其自然特性。
長江的泥沙測驗始於1923年。現在全流域共有329個水文站開展泥沙測驗工作。懸移質泥沙採集一般採用橫式採樣器,纜道站則採用積時式採樣器。顆粒分析採用粒徑計與移液管相結合的方法。在上遊及其支流曾進行大量推移質採樣器試驗與研製工作。長程河道斷面的實測一般每5年安排1次,自宜昌至江陰(常州附近)設置測量斷面1392個。
二、徑流量與沙量 (一) 徑流量與沙量的歷年變化 幹流選取屏山、宜昌、漢口和大通四個水文站為代表站,各站實測多年平均徑流量分別為:1426、4382、7112、9051億立方米,多年平均輸沙量分別為:2.550、5.010、4.040、4.330億噸,多年平均含沙量分別為:1.76、1.14、0.573、0.486千克/立方米。
這些資料表明,各站徑流量與沙量的變化大體上是對應的,但沙量變幅大於水量,特別是上遊屏山和宜昌水文站。從80年代至2000年,漢口與大通兩站的沙量略呈減少的趨勢。
支流中以嘉陵江、烏江與漢江的輸沙量較大。其控制水文站北碚、武隆、皇莊實測多年平均徑流量分別為:665.4、497.3、481.0億立方米,多年平均輸沙量為:1.201、0.2803、0.5590億噸,多年平均含沙量分別為:1.80、0.564、1.03千克/立方米。
(二) 2000年的水沙特徵值 2000年長江幹流屏山、宜昌、漢口和大通四個水文站實測年徑流量分別是:1772、4712、7420、9266億立方米,年輸沙量分別是:2.72、3.90、3.36、3.39億噸,年平均含沙量是:1.54、0.828、0.451、0.366千克/立方米。各站徑流量均較多年平均值略大,但沙量僅屏山站略大,宜昌、漢口、大通站沙量均小于多年平均值。
2000年長江支流嘉陵江、烏江與漢江的控制水文站北碚、武隆、皇莊實測年徑流量分別為:593.1、579.1、454.0億立方米,年實測輸沙量為:0.363、0.225、0.153億噸,年平均含沙量分別為:0.566、0.388、0.340千克/立方米。
三、重點河段的衝淤變化 (一)、荊江河段 荊江河段上起枝城,下至城陵磯,全長347公里,穿行于江漢平原與洞庭湖平原之間。荊江左岸有沮漳河匯入,右岸有松滋口、太平口、藕池口、調弦口(調弦口于1959年封堵)分泄江水入洞庭湖,洞庭湖又于城陵磯匯入長江。依據河型的不同,荊江以藕池口為界,可分為上荊江(長172公里)與下荊江(長175公里)。上荊江河彎平順、穩定,彎道處多有江心洲,主要江心洲有12個,兩岸邊灘較少,形態窄長。下荊江河道蜿蜒曲折,單股少汊,主要江心洲有4個,兩岸邊灘較多,形態寬短,大的彎曲段原有12個,裁彎後為10個。
1、荊江河道泥沙衝淤量 據河道地形圖計算,荊江河段平灘河槽1966年至1998年共沖刷39169萬立方米,其中四分之三的沖刷量發生在上荊江。與此相應,洞庭湖分流分沙量不斷下降。
2、橫斷面變化 上荊江橫斷面多呈“W”型,變化較小,有衝有淤,基本上為週期性變化。下荊江橫斷面多為不對稱的偏“V”型,橫向變形的基本型式是凹岸崩坍、凸岸淤積,橫斷面形狀基本未變,向橫向位移。當河彎劇變時(切灘、撇彎),橫斷面可發生灘槽互易。上、下荊江過渡段的橫斷面一般近似“U”形。
3、縱斷面變化 與河道橫向寬窄、彎道曲率的變化,以及分汊、分流等因素相對應,河道深泓線呈起伏變化。比較1975年、1996年、1998年的深泓高程,沿程有升有降,河床衝淤相間。
(二) 城陵磯至武漢河段 該河段全長248公里,兩岸湖泊和河網交織,漢口有中游最大支流漢江匯入,河段內有中下游曲折率最大的簰洲彎道,狹頸寬度與彎道長度之比為1:12。本河段河型屬寬窄相間的藕節狀分汊型,大的江心洲有13個。河道窄段一般有節點控制,節點是本河段的一種典型河谷地貌,是由濱臨江邊的山丘和基岩出露的階地所構成。兩岸共有21個節點,左岸10個,右岸11個,節點間縱向直線間距5至40公里不等。
1、河段泥沙衝淤量 歷年來該河段衝淤相間,總的趨勢是淤積。據河道地形圖計算,1966年至1998年其平灘河槽共淤積25450萬立方米,其中1996年以前淤積35410萬立方米,1996年至1998年沖刷9960萬立方米。
2、橫斷面變化 多分汊河段斷面衝淤變化較大,單一分汊河段斷面衝淤變化次之,彎曲性河段和順直單一性河段的斷面衝淤變化較小,低山丘陵河段斷面衝淤變化最小。歷年衝淤幅度最大者可達5~10米。
3、縱斷面變化 其深泓線縱斷面呈起伏變化。比較1966、1996、1998年的深泓線高程,總體上有升有降。
四、重要水庫、湖泊的淤積 (一)長江上遊地區水庫淤積調查 至80年代末,長江上遊地區共建水庫11931座,總庫容約205億立方米。其中大型水庫13座,總庫容97.5億立方米。
據截止1992年的調查資料,上遊地區水庫年淤積量約為1.4億立方米,年淤積率約0.68%。其中,大型水庫年淤積率為0.65%,中型0.39%,小型0.90%。
(二)丹江口水庫 丹江口水利樞紐位於漢江中游、丹江入匯口下游0.8公里。總庫容174.5億立方米,死庫容76.5億立方米,水庫面積745平方公里。工程于1959年10月截流,1968年開始蓄水發電。
1、入庫水沙量 壩址1954-1991年平均年徑流量393.8億立方米。入庫沙量80%來自漢江,漢江入庫站1960~1989年平均年輸沙量4700萬噸。由於上遊建庫,特別是1989年安康電站建成運用,漢江入丹江水庫沙量大減,1990年至1999年平均年輸沙量僅為920萬噸。
2、水庫淤積量 庫區曾進行66次斷面與地形測量。最近一次在1994年。由此得出自1960年至1994年水庫共淤積泥沙14.1億立方米,淤積主要發生在1968年至1986年。淤積物大部分分佈在死庫容,約為11.6億立方米,佔淤積總量的82%。
3、淤積橫斷面 漢江庫區的淤積以洲灘淤積為主,斷面形狀呈“U”型。 (三) 洞庭湖 洞庭湖為我國第二大淡水湖,流域面積26.2萬平方公里。洞庭湖區水系複雜,河網密布,它既有湘江、資水、沅江、澧水等支流入匯,又通過松滋、太平、藕池三口(1959年調弦口封堵以前為四口)接納長江分泄的水沙。這些來水來沙及區間來水通過洞庭湖調蓄後,由城陵磯注入長江。
由於種種原因,近年來洞庭湖區的防洪形勢比較緊張。 1、 洞庭湖湖泊面積與容積的變化 據資料記載,1852年洞庭湖天然湖面近6000平方公里。由於泥沙淤積和人類活動影響,至1949年湖面縮小為4350平方公里,容積293億立方米(按城陵磯水位33.5米計,下同)。此後30年間,由於大規模開發和墾殖等原因,湖面與容積迅速縮小。自80年代之後,情況得到控制。至1995年,實測湖面為2623平方公里,容積167億立方米。目前洞庭湖實際包括西洞庭湖、南洞庭湖和東洞庭湖三大湖泊及穿插于其間的密集河網。
2、入湖泥沙淤積量 據水文資料統計,洞庭湖多年平均(1956至1995年)入湖年沙量為1.67億噸,其中1.32億噸來自長江的入流,0.3億噸來自湘、資、沅、澧四水。由城陵磯注入到長江的湖水年均輸出沙量為0.43億噸。由此所得洞庭湖年均泥沙淤積量約1.24億噸。
(四) 鄱陽湖 鄱陽湖是我國最大的淡水湖,它承納贛江、撫河、饒河、信江和修水等五河的來水,經湖泊調蓄後,由湖口注入長江,是一個吞吐型、季節性的湖泊—低水為河道型,中高水呈湖泊型。
1、面積與容積的變化 1953年至1976年湖泊面積縮減25%,容積縮減19%(面積和容積是按湖區平均水位吳淞高程22米計算),主要是圍湖墾殖所致。1976年之後變化較小。
2、泥沙淤積量 泥沙主要來自五河,小部分來自長江倒灌。1976年至1987年入湖沙量1.90億噸,出湖1.12億噸,淤積在湖內約0.78億噸。年均淤積709萬噸,淤積比較輕微。
五、重大泥沙事件 (一) 下荊江的裁彎與撇彎 近50年來,下荊江共進行過兩次人工裁彎、發生一次自然裁彎與一次撇彎。
1、中洲子人工裁彎 中洲子河彎位於藕池口下游約81公里。裁彎前河段長37公里,彎頸最小寬度3.5公里。1966年-1967年5月實施人工裁彎。
2、上車灣人工裁彎 上車灣下距洞庭湖出口約50公里。裁彎前河段長35.8公里,彎頸最窄處寬為1.85公里。1968年12月-1971年1月實施人工裁彎。
3、沙灘子自然裁彎 沙灘子河彎位於藕池口下游37公里。1970年汛後彎頸最窄處僅1.5公里寬。狹頸于1972年7月19日被水衝開,發生自然裁彎。
裁彎縮短了河長,加大了水面坡降。據觀測,其對長江幹流河道的影響向上下游延伸,持續約20年。 4、 石首撇彎
1975年以後主流貼靠左岸,向家洲洲頭崩塌後退,1987年後崩塌加速。1993年11月狹頸寬度僅25米,1994年6月11日向家洲崩穿過流,發生撇彎。
(二)新灘滑坡 1985年6月12日湖北省秭歸縣長江北岸新灘發生大規模滑坡。滑坡長約2000米,寬約800米。總滑坡體積3000萬立方米,其中滑入長江240萬立方米。使該段河床最低點高程由22.5米上升至37.5米。
(三)長江崩岸 據80年代資料統計,長江中下游從枝城至江陰鵝鼻咀主要崩岸總長為722公里,其中左岸崩岸長度約為428公里,佔河長29%。右岸崩岸長度約為294公里,佔河長19%左右。近年來,隨著護岸工程的加固,加強了對易發生崩岸河段河道演變的控制。
(四)葛洲壩工程 葛洲壩工程目前是在長江幹流上建成的唯一水壩工程。1970年12月開工建設,1981年6月開始蓄水運用,1988年全部竣工。該工程為閘壩式徑流發電與航運工程。總庫容15.8億立方米,水庫長210公里。1985年在總體上基本達到懸移質泥沙淤積動態平衡。各庫段達到平衡的時間有所不同,近壩段和淤積較大的開闊庫段最後於1991年才基本平衡。葛洲壩船閘引航道採用“靜水行船、動水衝沙”,並輔以少量的機械清淤,保證了通航順暢。水電站前流態良好,機組葉片泥沙磨損輕微。
(五)“長治”工程 自1988年開始,國家啟動了長江上游水土流失重點防治工程,簡稱“長治”工程。截至2000年,累計治理面積6.3萬平方公里。
長治工程使當地植被覆蓋率明顯提高,生態環境有效改善,水土流失減輕,攔沙蓄水能力有所提高。 第二章 黃 河 一、概述
黃河發源於青海省巴顏喀拉山北麓,流經青海、四川、甘肅、寧夏、內蒙古、山西、陜西、河南、山東九省(區),在山東省墾利縣注入渤海。幹流全長5464公里。流域面積79.5萬平方公里(包括黃河內流區4.23萬平方公里)。從河道長度和流域面積看,黃河為中國的第二大河。自河源至河口鎮(3472公里)為上遊,河口鎮至桃花峪(1206公里)為中游,桃花峪以下(786公里)為下游。
黃河以多泥沙而聞名於世,其主要特點為: 1、 水少沙多、水沙異源 黃河水量僅佔全國河川徑流量的2%,而陜縣(三門峽)站1919-1960年天然狀況下年平均輸沙量卻達16億噸,年均含沙量34千克/立方米,遠遠高於其它江河。
黃河的水量主要來自上遊,而沙量則集中來自於中游。蘭州以上控制流域面積佔花園口以上流域面積的30%,水量佔58%,沙量極少,黃河清水基流主要源自蘭州以上。黃河沙量的90%來自中游。其中河口鎮至龍門區間,流域面積只有11萬平方公里,區間徑流量佔花園口水文站徑流量的13%,區間年輸沙量佔全河總輸沙量的56%。
2、輸沙量的時程分佈極不均勻 從輸沙量的年內分配看,黃河流域的産沙時期主要集中在汛期,汛期輸沙量一般佔全年輸沙量的80%以上。年內最大月平均輸沙量一般出現在7、8月份,幹流站可佔年輸沙量的50%左右,支流站佔年輸沙量的70%以上。從輸沙量的年際變化分析,幹流站最大最小年輸沙量變幅在5倍以上,而支流站的變幅則更大。
3、龍門以下是黃河泥沙的主要淤積河段 黃河龍門至河口為河床淤積的主要區段(包括三門峽、小浪底兩個峽谷型水庫),黃河中游産生的大量泥沙淤積於此。泥沙淤積不僅對三門峽水庫的運用造成了巨大的影響,迫使三門峽水庫兩次改建、三次改變運用方式,也使黃河下游河道逐年抬高。目前河床灘面高出堤防背河地面4~6米,個別地段達10米以上,成為著名的“地上懸河”,給黃河下游防洪帶來了巨大困難。河口尾閭段河道擺動頻繁,三角洲不斷淤積發展,向海洋推進。
4、人類活動對黃河水沙運動産生了巨大的影響,改變了水沙的時空分佈 自50年代以來,黃河干流已建和在建水庫12座,總庫容已大於黃河天然徑流量,其中尤以龍羊峽、劉家峽、三門峽、小浪底等水庫對水沙的調節作用顯著。加之七十年代以來在黃河中游開展的水土保持工程和沿黃引水引沙工程的作用,黃河目前已成為受人類活動劇烈影響的河流之一。
為了研究泥沙的産生與運動規律,黃河流域自1919年起就開展了泥沙測驗工作。目前,黃河流域共有287個水文站進行懸移質泥沙測驗,一般採用橫式採樣器取樣。推移質測驗僅于20世紀50、60年代在個別站開展。顆粒分析自1950年開始進行。黃河下游的斷面測量始於1934年,1951年以來陸續開展了黃河下游衝淤斷面的測量、三門峽水庫衝淤測驗等工作,設立了大量的觀測斷面,積累了幾十年的觀測資料。
二、徑流量與沙量 (一)徑流量與沙量的歷年變化 黃河干流選取唐乃亥、頭道拐、龍門、潼關、花園口、利津六個水文站為代表站,其實測多年平均徑流量為:204.1、227.4、277.9、364.7、400.5、331.2億立方米,多年平均輸沙量分別為:0.1290、1.161、8.216、11.85、10.54、8.392億噸,多年平均含沙量分別為:0.590、4.63、28.7、32.4、26.4、25.2千克/立方米。
以上資料表明,黃河干流各站水沙量的年際變化基本同步,水大沙大,水小沙小。70年代中期以後,各站水沙量均有略趨減少的趨勢。這一方面是降雨減少所致,人類活動的影響也是重要原因。
支流中,選取年均輸沙量在4000萬噸以上的一級支流黃甫川、窟野河、無定河、延河、北洛河、渭河,其水文控制站黃甫、溫家川、白家川、甘谷驛、狀頭、華縣實測多年平均徑流量分別為:1.548、6.251、12.01、2.148、9.248、72.12億立方米,多年平均輸沙量分別為:0.4873、1.004、1.247、0.4656、0.8860、3.575億噸,多年平均含沙量分別為:288、139、92.0、195、119、54.5千克/立方米。資料反映,黃甫川、延河、窟野河、北洛河的平均含沙量都超過100千克/立方米。多年平均中值粒徑最粗的是窟野河的溫家川站與黃甫川的黃甫站。渭河是以上支流中流域面積、徑流量與輸沙量最大的河流,其主要支流涇河實測多年平均徑流量(張家山站)佔渭河華縣站的24%,而實測多年平均年輸沙量卻達69%,也具有水沙異源的特點。
(二)2000年水沙特徵值 2000年黃河干流唐乃亥、頭道拐、龍門、潼關、花園口、利津六個水文站,其實測年徑流量為:154.5、140.2、157.2、186.0、165.3、48.6億立方米,年輸沙量分別為:0.0526、0.284、2.190、3.410、0.835、0.222億噸,年平均含沙量分別為:0.340、2.03、13.90、18.30、5.05、4.57千克/立方米。
2000年黃河為枯水少沙年,黃河干流六站實測年徑流量與多年均值的比值自上遊向下游逐漸減小,唐乃亥、潼關、花園口和利津四站分別為76%、50%、41%和15%;實測年輸沙量與多年平均值的比值則更小,分別為41%、29%、8%和3%。花園口以下各站實際上是小浪底水庫蓄水與沿黃引水引沙雙重影響的結果。
2000年支流水文控制站黃甫、溫家川、白家川、甘谷驛、狀頭、華縣實測年徑流量分別為:0.3062、1.717、6.749、1.155、5.880、35.54億立方米,年輸沙量分別為:0.0908、0.0580、0.2850、0.1090、0.3400、1.490億噸,年平均含沙量分別為:296、33.5、42.2、94.2、87.2、41.9千克/立方米。2000年各支流除黃甫川年平均含沙量略大於多年平均值外,其餘各支流年徑流量、年輸沙量及年平均含沙量均遠小于多年平均值。
三、黃河下游河道的衝淤變化 黃河由孟津白鶴鎮至入海口,為強烈堆積的沖積性平原河流。北岸自孟縣以下,南岸自鄭州邙山以下,兩岸共修建了長為1371公里的臨黃大堤,以束縛水流。目前河床灘面一般高出堤防背河地面4~6米。 黃河下游河道總的形態是橫向上寬下窄,縱向上陡下緩,衝淤演變具有上段變化較大,下段變化較小的特點。按照河床演變的特點,可將黃河下游分為三種不同類型的河道。孟津至高村為遊蕩型河道,兩堤間距離在5~20公里之間;陶城鋪以下為彎曲型河道,兩堤間距離在0.5~5公里之間;高村至陶城鋪之間介於遊蕩與彎曲之間,稱為過渡型河道。
(一)衝淤量與分佈 黃河下游河道的衝淤演變主要決定於來水來沙條件。水多沙少的年份,河道發生沖刷或微淤,反之則多發生淤積。來源於流域粗沙區的洪水,常造成河道嚴重淤積。高含沙洪水既可能造成特別嚴重的淤積,也可能會出現強烈的沖刷。 統計表明,從1951.10~2000.10共49年間,黃河下游從鐵謝至利津河段泥沙淤積達54.41億立方米,年均泥沙淤積量達1.11億立方米。衝淤量的計算是根據斷面法測得的數據,用截錐公式計算斷面間體積,用體積差法計算得到的。
(二)河床縱斷面的變化 黃河下游河道的淤積從年際變化看雖是有衝有淤,但總體呈淤積抬高趨勢。由於上寬下窄、上陡下緩的河道特徵,下游河道的淤積抬高速度遠大於上遊。
(三)典型橫斷面的衝淤變化 黃河下游河道斷面形態隨著河道的衝淤變化不斷調整。發生漫灘洪水時往往使灘地淤高,主槽刷深,主槽位置變動,河道形態發生劇烈變化。平枯水期則以主槽和嫩灘淤積為主。遊蕩型河段會在嫩灘上淤成灘唇使河道變窄、萎縮,形成枯水小槽,長期作用形成“二級懸河”。在過渡及彎曲型河段,由於斷面較窄深,主要以深槽淤積和貼邊淤積為主,平灘水位下的河寬雖變化不大,但面積卻大大減小;枯水期的某些時段嫩灘會發生坍塌,使河床進一步寬淺。
四、重要水庫的淤積 (一)水庫泥沙淤積調查 1990~1992年曾進行一次全流域的水庫泥沙淤積調查。調查表明,至1989年黃河流域共有小(I)型以上水庫601座,總庫容522.5億立方米。其中乾流水庫8座,總庫容412.8億立方米;支流水庫總庫容109.7億立方米。已淤損庫容109.0億立方米,佔總庫容的21%;幹流水庫淤積79.9億立方米,佔其總庫容的19%;支流水庫淤積29.1億立方米,佔其總庫容的26%。
(二)三門峽水庫的泥沙淤積 三門峽水庫是黃河干流上修建的第一座以防洪為主的綜合利用工程,控制流域面積68.8萬平方公里,佔全流域面積的91.5%,控制了黃河下游來水、來沙量的89%和98%。
水庫于1957年4月動工興建,1960年9月開始蓄水運用。水庫運用後,由於嚴重的泥沙淤積問題,于1965年以後兩次對工程進行改建。在水庫的運用方式上,也先後經歷了1960~1964年的蓄水攔沙、1965~1973年的滯洪排沙和1974年以來的蓄清排渾三種運用方式。
1、水庫淤積 從1960年5月至2000年10月40年間,三門峽水庫共淤積泥沙70.16億立方米,其中乾流庫段淤積53.92億立方米。 從水庫運用開始到1964年的四年間,大量泥沙淤積造成水庫庫容迅速減少,庫底高程迅速抬高;1965~1973年水庫改建並改變運用方式後,提高了水庫排沙能力和效果,主槽下切;1974年以來,水庫的運用更為合理,雖有淤積但維持較為穩定局面。
2、水庫庫容變化 三門峽水庫335米高程庫容1960年5月為97.50億立方米,1964年10月為57.0億立方米,期間庫容減少40.5億立方米。1973年水庫改建完成後,335米高程庫容為60.55億立方米。1973年底改為蓄清排渾運用之後,水庫基本達到年內衝淤平衡;到1986年10月,335米高程庫容保持在59.67億立方米。1986年龍羊峽水庫下閘蓄水,使汛期來水量減少,非汛期來水量加大,加之90年代以來天然水量減少,導致潼關以下淤積又有所增加。截至2000年10月,335米高程庫容為55.87億立方米。
3、潼關高程的變化 潼關水文站位處黃河、渭河、北洛河交匯後的卡口河段,距三門峽大壩113公里。該處的河床高程或水位對渭河、北洛河下游起著局部侵蝕基面的作用,其變化直接影響渭河下游的河床演變和匯流區的滯洪調沙能力,是三門峽水庫調度運用工作中很重要的指標。潼關高程通常是指潼關水文站(六)斷面流量1000立方米/秒相應的水位。
1960~1969年潼關高程大體為上升階段,1960年汛後為323.40米,到1969年汛後達到328.65米,抬高了5.25米。1970~1975年為沖刷階段,和1969年汛後相比,1975年汛後潼關高程下降了2.61米。1976~1986年基本上保持穩定。1986年以後潼關高程又逐漸升高,2000年汛後潼關高程為328.33米。
五、重大泥沙事件及特殊泥沙現象 (一)黃河中游水土保持措施減沙作用顯著 黃土高原總面積64萬平方公里,其中水土流失面積43.4萬平方公里。嚴重水土流失區(水土流失面積21.2萬平方公里)的入黃沙量佔黃河總沙量的約90%。黃河下游的淤積主要是來自該區的粗泥沙(中值粒徑大於等於0.05毫米)引起的。經近年來的界定,黃河中游的多沙粗沙區(多年平均輸沙模數大於等於5000噸/年·平方公里和多年平均粗沙輸沙模數大於等於1300噸/年·平方公里)為7.86萬平方公里,是黃河水土保持治理的重點。
黃土高原水土保持與流域治理始於50年代,中間幾經曲折,1970年以後開始逐步發展。1983年國家將無定河、三川河、黃甫川及定西縣列為國家級重點治理區,將小流域治理與治溝骨幹工程建設緊密結合起來。截止1998年底,黃土高原地區共在坡耕地改建水平梯田4.60萬平方公里,建設其它類型基本農田1.33萬平方公里,營造水土保持林8.80萬平方公里,人工種草2.40萬平方公里,這些措施治理面積達17.13萬平方公里。修建各類小型水利水土保持工程300多萬處(座)、淤地壩10萬多座、治溝骨幹工程1077座。根據實測資料統計計算,70年代以來,水利水土保持措施多年平均每年減少入黃泥沙3億噸左右,減輕了下游河床的淤積。另外,水土流失治理也有效地改變了一些地區的農業生産條件,加快了當地群眾脫貧致富的步伐,增加了部分地區的植被,改善了區域的生態環境。黃土高原貧困人口數量由2300萬人減少到1350萬人,陜北榆林地區的沙化現象也得到了一定程度的控制。
(二)黃河干流水利樞紐工程的興建 至今,黃河干流上已建在建水利樞紐工程共12座,總庫容563億立方米。由於水庫的調節,黃河的水沙過程較之天然情況發生了巨大變化。如根據實測資料,龍羊峽水庫1986年蓄水以後,與劉家峽水庫聯合運用,使中游的汛期水量佔年水量的比值由劉家峽水庫運用前(1967年)的60%降低到40~42%,汛期沙量則由80~90%降到60~82%。大中流量出現機率減少,洪量減小,枯水流量(小于1000立方米/秒)歷時增加。這對提高水資源的利用率有利,但另一方面伴隨小流量的水沙量增加,導致下游河道主槽淤積嚴重。
(三)引黃放淤與放淤固堤 陜西富平縣、靖邊縣、內蒙古大黑河等在1950~1970年都有過大規模的引洪漫地活動,將富含肥料的洪水引入農田,改善土壤,增加肥力,多打糧食,同時也減少了輸入黃河的泥沙。70年代陜西洛惠渠、寶雞峽灌區渠係將高含沙渾水(370~965千克/立方米)長距離輸送達幾十公里甚至200公里,使渠道不淤或年度衝淤平衡,增加了抗旱用水,也利用了部分泥沙。1950~1970年,黃河下游的許多地方也開展了放淤改土。河南原陽、封丘、蘭考、山東東明等縣通過放淤改土大大改變了耕作土壤,使昔日的大片坑、潭、鹽鹼地變為高産田。引黃放淤不僅可用黃河泥沙改善農田,也可將泥沙淤在河堤背河側抬高洼地地面,這已成為黃河下游加固堤防的主要方式之一。
(四)建國以來黃河河口流路三次變遷 自1855年黃河下游改道注入渤海以來,黃河近代河口流路共有9次大的改道。其中50年代以後有3次(1953、1964、1976),均為人工改道。
1953年以前,水流由甜水溝(分流60%)和神仙溝(分流40%)入海。1953年7月開挖引河119米,使甜水溝併入神仙溝獨流入海。
1963年12月,因神仙溝岔河散亂多汊,淩汛冰塞河口,水位劇漲。1964年元旦破堤分流,改經釣口河入海。 隨著泥沙的淤積,1972年以後流路又開始分汊與淤塞,泄水不暢。1976年5月實施人工截流,改道清水溝入海,此流路一直延續至今。
(五)下游河道河槽淤積嚴重 1986年以來,黃河下游出現歷史上連續的枯水系列,加上上游水庫的調節作用,洪峰與洪量明顯偏小,河道輸沙能力及漫灘洪水均減小,因而主槽淤積嚴重。1950~1985年下游河道主槽淤積量佔總淤積量的23.1%,1985~1997年,主槽淤積量激增為70.6%。其結果是,灘槽高差縮小,主槽縮窄變淺,河道出現萎縮,行洪能力大大降低,出現“小洪水、高水位、大漫灘”的現象。如1998年7月,花園口站的洪峰流量4700立方米/秒,相應水位達94.38米;比1958年洪峰流量22300立方米/秒時的水位還高0.56米。河道行洪能力較以前下降約70~80%。中常洪水常出現橫河、斜河等現象,工程屢屢出險。如1996年8月的洪水(花園口洪峰流量7860立方米/秒),黃河下游發生險情5280次,比歷史上記載次數最多的1964年(花園口洪峰流量9430立方米/秒)還多980次。
(六)土壤侵蝕嚴重與高含沙量水流現象 黃土高原土壤侵蝕嚴重、輸沙量巨大。其中窟野河的神木~溫家川區間(1347平方公里)實測多年平均輸沙模數為4萬噸/年·平方公里(1956~1979年);最大輸沙模數10萬噸/年·平方公里(1959年),為有實測資料記載以來的最大值。1958年7月10日20時12分,溫家川水文站實測含沙量達1700千克/立方米,為我國乃至世界有實測資料記載的最大值。在其他多沙支流及黃河中游幹流上,1000千克/立方米左右的實測值已有多次記載。
伴隨高含沙水流運動,河道中有時會發生“漿河”、“揭河底”等現象。當含沙量超過某一限值後,在洪峰突然降落、流速迅速減小而含沙量仍然很高的情況下,有時整個河段已不能保持流動狀態而就地停滯不前,形成“漿河”。有時漿河會在河段出現停滯一陣、流動一陣的陣流現象;若無適於繼續流動的條件,則漿河淤泥會急劇脫水而成灘地。1964年6月在無定河的蘆河,1963年6月在無定河的小理河都觀測到漿河過程。“揭河底”是一種河床劇烈沖刷現象。大塊河底泥沙被水流掀起,甚至出露水面,河床大幅度刷深。如自1951年至1977年,龍門至潼關河段曾出現8次“揭河底”現象,使河道形態發生明顯變化。
(七)支流泥沙形成沙壩淤堵黃河 1989年7月21日內蒙古河套地區發生特大暴雨,連續6小時降水量達60~150毫米。黃河南岸昭君墳河段十大孔兌(孔兌-蒙古語“山洪溝”)同時爆發山洪。河水挾帶大量泥沙,成噸重的泥團滾滾而來,在入匯黃河處形成沙壩,淤堵黃河。其中西柳溝口的沙壩高2~4米,長600~1000米,寬7公里,使黃河干流昭君墳水位壅高2.18米,回水影響約70公里。歷時25天,主槽的沙壩才被衝開。西柳溝1961、1966、1976、1984和1998年也形成過堵塞黃河的沙壩。窟野河匯入黃河的口門河段,也常形成沙壩。1967年北洛河高含沙洪水的淤積曾填堵渭河口門數公里,渭水倒流,壅高水位,後組織人力開挖才得以疏通。
編寫説明 1、 本公報主要根據河流水文泥沙實測資料編寫而成。 2、河流泥沙運動一般分為懸移質(懸浮于水中向前運動)與推移質(沿河底向前推移)兩種。目前推移質測驗精度較低,而且其數量一般較懸移質少得多。故公報中的沙量一般是指懸移質部分,不包括推移質。
3、公報中描述河流泥沙的主要物理量及其定義如下: 徑流量 —— 一定時段內通過河流某一斷面的水量(立方米)
輸沙量 —— 一定時段內通過河流某一斷面的泥沙的重量(噸) 輸沙模數 —— 單位時間單位流域面積産生的輸沙量(噸/年·平方公里)
含沙量 —— 單位體積水沙混合物中的泥沙重量(千克/立方米) 中值粒徑 —— 泥沙顆粒組成中的一個代表性粒徑,小于等於該粒徑的泥沙佔總重量的50%。
4、河流泥沙測驗按技術規範進行。一般採用斷面取樣法配合流量測驗求算斷面懸移質的輸沙量,並根據水、沙過程推算日、月、年等的輸沙量。同時進行泥沙顆粒級配分析,求得泥沙粒徑特徵值。河床與水庫的衝淤變化一般採用斷面法測量與推算。
5、我國大地測量中曾使用過不同基準高程,如黃海高程、吳淞高程等等。公報中除專門説明者外,一般採用黃海高程。
6、公報中的多年平均值,除另有説明者外,一般是指1950~2000年的實測值的平均數。如實測起始年份晚于1950年,則取實測起始年份至2000年的均值。
7、本期公報的基本資料主要由長江水利委員會水文局、黃河水利委員會水文局及有關省水文水資源(勘測)局(總站)提供。公報編寫組由水利部水文局、國際泥沙研究培訓中心、長江水利委員會水文局、黃河水利委員會水文局等單位的人員組成。
8、由於是首次以公報形式發佈泥沙信息,缺乏經驗,加之泥沙問題的複雜性及當前泥沙測驗技術水平的限制,公報中會有許多不足之處,敬請讀者批評指正。
編委會 《泥沙公報》編委會成員:
主 編:鄂竟平
副主編:高安澤 劉雅鳴
編 委:張建雲 譚 穎 徐安雄 牛玉國
《泥沙公報》編寫組成員:
組 長:張建雲
副組長:林祚頂 汪 崗 周剛炎 王 玲 牛 佔
成 員:毛學文 田水利 潘啟民 徐漢光 范 昭 陳月紅 蔣 蓉
《泥沙公報》編輯部設在水利部國際泥沙研究培訓中心

  (水利部水文局供稿)

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