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第四辑 泥沙

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  黄河多沙闻名中外,陕县年均〖输沙量〗为16亿吨,河水含沙量约为每立方米 35公斤。历史上黄河下游河患多,除社会因素外,大量〖泥沙〗淤积河道是一个重 要的自然因素。黄河泥沙主要来自中游河口镇至潼关区间,其来沙量占全流域总沙 量的90%以上。输沙量的年际变化大,花园口站最大年输沙量27.8亿吨(1958年), 最小年输沙量4.43亿吨(1961年)。一年之中85%左右的泥沙来自汛期。   〖山东〗高村站年均〖输沙量〗11.30亿吨,最大年输沙量25.6亿吨(1958年), 最小年输沙量4.44亿吨(1980年)。利津站最大年输沙量21.0亿吨(1958年),最小年 输沙量2.42亿吨(1960年)。山东黄河1953-1959、1966-1968、1975-1978等年份, 年输沙量都在11.30亿吨以上;1960~1963年,由于三门峡水库拦沙,山东河道出 现连续少沙年,年输沙量只有年均输沙量的40-72%。   输沙量年内分配更为集中,高村站汛期多年平均输沙量为9.19亿吨,为多年平 均输沙量的81%。汛期最大输沙量为1958年的22.78亿吨,是多年平均输沙量的2倍。 汛期最小输沙量为1965年的3.08亿吨,占该年输沙量的56%。月平均输沙量以2月 份为最小,历年平均为0.103亿吨,仅为历年平均输沙量的0.91%。支流汶河多年 平均输沙量为0.017亿吨,对黄河影响很小。    〖山东〗   〖含沙量〗变幅亦较突出,高村站多年平均含沙量为26.2公斤/立方米,以 1959年平均含沙52.3公斤/立方米为最大,以1961年平均含沙量14.2公斤/立方米为 最小。1977年7月11日含沙量405公斤/立方米为有实测资料以来的最大值。1973年9 月5日孙口含沙量267公斤/立方米,艾山246公斤/立方米,6日泺口221公斤/立方米, 7日利津222公斤/立方米,分别为下游各测站极值。山东黄河各站输沙量特征值见 表1-3。   表1-3〖山东〗黄河各站〖输沙量〗特征值表     表3山东黄河各站输沙量特征值表 ┌───────────────┬──────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │测站             │高村    │孙口   │艾山   │泺口   │利津   │ ├─────┬─────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │输沙量(亿 │多年平均     │11.30    │10.86   │10.76   │10.43   │10.61   │ │吨)    ├─────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │     │年最大      │25.6(1958) │22.1(1958)│21.6(1967)│21.5(1958)│21.0(1958)│ │     ├─────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │     │年最小      │4.44(1980) │4.16(1980)│2.94(1960)│2.82(1960)│2.42(1960)│ │     ├───┬─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │     │汛  │最大(1958)│22.78    │19.60   │18.70   │19.10   │19.30   │ │     │   ├─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │     │期  │最小   │3.08(1965) │3.00(1965)│2.82(1960)│2.73(1960)│2.34(1960)│ │     │   ├─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │     │   │平均   │9.19    │8.81   │8.72   │8.61   │8.99   │ │     ├───┼─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │     │非汛期│平均   │2.10    │2.05   │2.04   │1.83   │1.62   │ ├─────┼───┴─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │含沙   │多年平均     │26.2    │25.1   │24.4   │23.6   │24.5   │ │量    ├─────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │(公斤   │最大年平均    │52.3(1959) │46.1(1959)│46.0(1959)│46.7(1959)│48.0(1959)│ │/立    ├─────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │方米)   │最小年平均    │14.2(1961) │13.6(1956)│13.7(1965)│13.0(1965)│11.3(1965)│ │     ├─────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │     │历年最大     │405     │267    │246    │221    │222    │ │     │         │(1977.7.11) │(1973.9.5)│(1973.9.5)│(1973.9.6)│(1973.9.7)│ ├─────┴─────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │统计时段           │1951~1985 │1952~1985│1951~1985│1949~1985│1949~1985│ └───────────────┴──────┴─────┴─────┴─────┴─────┘    〖泥沙〗   黄河下游河道属于强烈堆积性河道,河道的冲淤变化主要取决于来水来沙条件、 河床边界条件及河口的淤积延伸。下游河道在长期内是淤积的,但并不是单向的淤 积,而是有些年份冲刷,有些年份淤积,以淤为主。凡是水多沙少的年份,河道淤 积不大或发生冲刷。而水少沙多的年份则发生严重淤积。据统计在多沙年份,年淤 积量多达4~6亿吨,少沙年份年〖淤积量〗一般在2亿吨左右。1974-1983年10年 统计,年平均淤积量小于2亿吨,而1953、1954、1958、1959年4年,年平均淤积量 达6.6亿吨。   山东各河段的泥沙淤积量,根据1951-1985年河道大断面实测资料制成表1一4。   表1-4〖山东〗黄河各河段〖泥沙〗〖淤积量〗表     表4山东黄河各河段泥沙淤积量表 ┌──────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐ │河段    │高村利津│高村艾山│艾山利津│高村孙口│孙口艾山│艾山泺口│泺口利津│ ├──────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤ │淤积量   │91670  │71300  │20370  │60246  │11054  │8150  │12220  │ │(万立方米) │    │    │    │    │    │    │    │ ├──────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤ │淤积厚度(米)│1.81  │2.17  │1.14  │2.46  │1.33  │1.28  │1.06  │ ├──────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤ │年平均淤积量│2696  │2097  │599.1  │1772  │325.1  │239.7  │359.4  │ │(亿立方米) │    │    │    │    │    │    │    │ ├──────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤ │年平均淤积 │0.05  │0.06  │0.03  │0.07  │0.04  │0.04  │0.03  │ │厚度(米)  │    │    │    │    │    │    │    │ └──────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘    〖山东〗〖泥沙〗〖淤积量〗   从表中可以看出,1951-1985年高村至利津河段主槽共淤积泥沙9.16亿立方米, 平均淤积厚度为1.81米,淤积分布是自上向下递减。淤积厚度约自2.5米递减为1.0 米。淤积量艾山以上占77.8%,艾山以下占22.2%,年平均淤积速度为0.05米,艾 山以上为0.06米,艾山以下为0.03米。   艾山以下窄河段的冲淤变化,并不完全取决于花园口来水来沙条件,还与上游 宽河段的调整和河口条件有关。由于洪水漫滩泥沙在上段落淤,进入艾山以下的水 沙条件比较有利,所以窄河段的淤积速率要比宽河段为小。实测资料表明,艾山以 下窄河道具有“大水冲,小水淤”的特点。河口条件对泺口以下河道的冲淤有重要 影响。入海口位置的变化即侵蚀基准面的变化,会引起近河口段河道纵剖面的调整。   从表中可以看出,淤积厚度也是自上而下递减,主槽淤积厚度艾山以上多数在 1.0米以上,最厚为3.73米,艾山以下多数在1.0米左右,最厚为1.91米。滩地淤积 厚度艾山以上多数在1.0米以上,最厚为2.6米,艾山以下多数在1.0米以下。    〖水位变化〗〖水文站〗〖山东〗   黄河下游河床逐年抬高,水位也随之而升高。根据各水文站水位~流量关系曲 线的平均线统计的各站不同流量级水位升高值见表1-6。   从表中可以看出,各站同流量水位均有升高,但各站间同流量级之水位升高值 则较为悬殊,5000立方米每秒同流量水位,高村升高2.58米,而利津升高1.5米。   黄河下游河床〖淤积物〗的物质组成,上段比下段粗,深层比表层粗,〖主槽〗 比〖滩地〗粗。小于0.025毫米的冲泻质泥沙占全部沙量的56%左右,主要在洪水 漫滩时淤积在滩地上,淤积在主槽的很少,一般不到主槽淤积量的5%。大于0.025 毫米的床沙质占全部沙量的50%,但在淤积量中却占70-80%。大于0.05毫米的较 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, 可占到80-90%。大于0.1毫米粗颗粒泥沙几乎全部淤积在主槽内。   〖山东〗各河段〖滩地〗与〖主槽〗的冲淤变化,根据典型断面计算淤积情况 如表1一5。   表1-5 山东黄河各河段滩地与主槽〖淤积厚度〗表   表1-6 〖山东〗黄河各〖水文站〗不同流量水位升高值表〖水位变化〗     表5山东黄河各河段滩地与主槽淤积厚度表 ┌─────┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐ │断面   │高村 │苏泗庄│杨集 │孙口 │艾山 │泺口 │道旭 │利津 │前左 │ ├─┬───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │主│时段 │1951~│1953~│1952~│1952~│1951~│1951~│1952~│1951~│1965~│ │ │   │1985 │1985 │1985 │1985 │1985 │1985 │1985 │1985 │1985 │ │槽├───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │ │淤积厚│2.55 │3.73 │1.88 │1.72 │1.91 │1.58 │1.13 │1.26 │0.87 │ │ │度(米)│   │   │   │   │   │   │   │   │   │ │ ├───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │ │年平均│0.08 │0.12 │0.06 │0.05 │0.06 │0.05 │0.03 │0.04 │0.04 │ │ │(米) │   │   │   │   │   │   │   │   │   │ ├─┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │滩│时段 │1951~│1954~│1952~│1952~│   │1951~│1954~│1964~│1964~│ │ │   │1985 │1985 │1985 │1985 │   │1985 │1985 │1985 │1985 │ │地├───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │ │淤积厚│1.86 │1.85 │1.33 │1.66 │   │0.45 │0.69 │0.94 │0.16 │ │ │度(米)│   │   │   │   │   │   │   │   │   │ │ ├───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │ │年平均│0.05 │0.06 │0.04 │0.05 │   │0.01 │0.02 │0.04 │0.008 │ │ │(米) │   │   │   │   │   │   │   │   │   │ └─┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘     表6山东黄河各水文站不同流量水位升高值表 ┌────────┬───────┬───────┬───────┬───────┐ │流量级升高值站名│3000     │5000     │8000     │10000     │ │        ├──┬────┼──┬────┼──┬────┼──┬────┤ │        │数值│年平均 │数值│年平均 │数值│年平均 │数值│年平均 │ │        │(米)│(米/年) │(米)│(米/年) │(米)│(米/年) │(米)│(米/年) │ ├────────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┤ │高村      │2.25│0.075  │2.85│0.078  │3.32│0.100  │2.57│0.080  │ ├────────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┤ │孙口      │2.26│0.066  │2.13│0.067  │2.07│0.069  │1.56│0.060  │ ├────────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┤ │艾山      │2.01│0.060  │2.13│0.065  │1.28│0.064  │  │    │ ├────────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┤ │泺口      │2.10│0.073  │2.32│0.068  │1.88│0.094  │  │    │ ├────────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┤ │利津      │1.29│0.034  │1.50│0.044  │1.29│0.065  │  │    │ └────────┴──┴────┴──┴────┴──┴────┴──┴────┘