黄河口泥沙冲淤演化探讨
黄河泥沙特点及治理实践评述
黄河泥沙特点及治理实践评述黄河泥沙特点及治理实践评述黄河,全长约5464公里，流域面积约79.5万平方公里，是中国境内长度仅次于长江的河流，它发源于青海省青藏高原的巴颜喀拉山脉北麓的卡日曲，呈“几”字形流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南及山东9个省，最后流入渤海。
在中国历史上，黄河及沿河流域的人类文明带来很大的影响，是中华民族最主要的发源地之一，所以中国人一般称其为“母亲河”。
黄河是中国第二长河，世界第五大河。
目前的研究状况及进展一、黄河由于中段流经中国黄土高原地区，因此夹带了大量的泥沙，所以它被称为世界上含沙量最高的河流。
笔者经阅读多篇论文对黄河水沙的基本特点和变化趋势概括如下：（一）黄河水沙基本特点1.深化和完善，水少沙多，含沙量高黄河是世界罕有的多沙河流，实测年平均水量464亿m3，沙量15.6亿t，平均含沙量33.6 kg／m3，年沙量和含沙量是中国各大江河之首。
黄河的水量不及长江的1／20，沙量却是长江的3倍。
像黄河这样沙量大、水量少、含沙量高的河流，在世界大江大河中是罕见的。
2．水沙异源，分布不均黄河流域自然地理条件差别较大，水沙来源地区分布非常不均。
水量主要来自河口镇以上，占总水量的54％，而且是清水，该地区来沙量仅占到总来沙量的9％；沙量主要来自河口镇～龙门区间，来沙量占到55％，来水量仅占14％。
黄河上游的水量主要来自贵德以上。
而产沙集中在中游的黄土丘陵沟壑区，黄河的泥沙和粗泥沙总量中，约有3／4集中在11和10万km2区域，其中一半又分别来自5和3.8万km2区域。
3 . 水沙年际变化大，年内分配不均匀黄河水沙存在丰、枯水年交替出现，年际变化大的特点，如花园口站实测水沙量变化过程出现了1922～1932年11年和1969～1974年连续6年的枯水系列。
由于暴雨落区的不同来水并不完全与来沙同步，出现各种丰、平、枯水沙年组合。
水沙量年际间差别较大，年水量最大最小的比值约为3.1～3.4，年沙量最大最小的比值约为4～10。
浅谈黄河泥沙治理
科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界河流泥沙的直接来源是水土流失。
土壤结构疏松,抗冲蚀能力差,气候干燥,植被稀少,坡陡沟深,暴雨集中,加上人类不合理的开发利用,是导致水土流失的主要原因。
某河段水流中的泥沙,除来自流域水土流失外,还可能来自水流对河床的冲刷。
当流域或上游河段来水含沙较少时,水流就会冲刷本河段河床而携带泥沙。
黄河上游水体较清,中游冲刷黄土高原,导致泥沙俱下、水体浑浊;而下游容易淤积,造成河床抬高,形成悬河,决口为患。
治河当治沙,为此浅谈几点治沙理论,和大家共同学习。
1以水冲沙原理“以水冲沙”理论和方略的提出,源远流长。
明末的潘季驯提出了“束水攻沙”、清代靳辅和陈璜提出了“以水攻沙”。
新中国成立后,王化云等专家概括地提出“拦、用、调、排”四字的治河方略,其中“调”就是调水调沙。
只是因为受制于当时生产力水平等因素,这一正确的认识难以实施。
大浪陶沙,惊涛拍岸。
这种场景形象的论证了“以水冲沙”的正确性。
泥沙比重大于水的比重,在静水中下沉;而在动水水中可以被水推动。
处在动水中的泥沙,一方面受重力作用有下沉的趋势,另一方面又受到水流的冲刷、紊动(混掺、上浮、扩散)作用而被长距离携带。
当泥沙所受到的重力作用大于紊动扩散作用时,泥沙就下沉淤积。
当紊动扩散作用大于重力作用时泥沙将被上浮或者河床被冲刷。
正是由于重力作用和紊动扩散作用的共同作用,才可以实现泥沙的长距离运动。
它的运动方式大体有“推移”和“悬移”两种,河流中较粗的泥沙在河床面附近做滑动、滚动、跳跃等形式的运动称之为推移。
泥沙的推移运动具有间歇性,走一会,停一会。
运动的泥沙也有可能与静止的泥沙置换,即水流冲刷和泥沙淤积交替出现。
泥沙前进的速度远小于水流速度。
泥沙在水中(自水面至床面之间)浮游前进、运动速度和水流速度基本相同。
泥沙的这种运动称为“悬移”做悬移运动的泥沙在水中的位置是时上时下,其中细颗粒泥沙能上升到水面附近,不与静止的床沙进行置换。
黄河三角洲清水沟河口区近期冲淤演变特征
沟 滨海 区固定 断面 测深资 料的分 析表 明：新 河 Ｌ区总体 出现 淤积 ，老 河 口区在总 体上 发生侵 蚀 。通过 区域泥 沙净 冲淤量 与入 海沙 ］ 量相 关分 析 计算表 明 ：新河 【区的淤 积速率 与入海 沙量 呈正相 关 ，老 河 口区的侵 蚀速 率 与入 海沙 量互不 相关 。其原 因在 于： ＿ 『 ＿ 前者位 于
河流 入海 口，被 海洋动 力蚀 失的泥 沙 能得到河 流输 沙的 充足补 给 ，属 河流 动力 为主 的河控 型海 岸 ；后 者远 离河流 入海 口，被 海洋 动 力蚀 失的泥 沙得不 到河流 输沙 的补给 ，属海洋 动力为水 沟流路 ：相关 分析 ；侵蚀 ；淤积 ；冲淤量 中图分 类号 ：Ｐ ３ ２１Ｐ ４． ７７１ ； ３ ３ ５ 文 献标识码 ：Ａ 文章编 号： １０ ．９２２ １）１ ０４０ ０１６３ （０ＯＯ ． ４ ．８ ０
黄河三角洲清水沟河口区近期冲淤演变特征
黄河三角洲清水沟河口区近期冲淤演变特征杨伟;陈沈良;谷国传;陈小英【摘要】黄河三角洲清水沟流路1996年汛前实施清8改汊工程后,河口区的冲淤发生了变化.据1996年10月至2005年9月清水沟滨海区固定断面测深资料的分析表明:新河口区总体上出现淤积,老河口区在总体上发生侵蚀.通过区域泥沙净冲淤量与入海沙量相关分析计算表明:新河口区的淤积速率与入海沙量呈正相关,老河口区的侵蚀速率与入海沙量互不相关.其原因在于:前者位于河流入海口,被海洋动力蚀失的泥沙能得到河流输沙的充足补给,属河流动力为主的河控型海岸;后者远离河流入海口,被海洋动力蚀失的泥沙得不到河流输沙的补给,属海洋动力为主的海控型海岸.【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2010(029)001【总页数】8页(P44-51)【关键词】清水沟流路;相关分析;侵蚀;淤积;冲淤量【作者】杨伟;陈沈良;谷国传;陈小英【作者单位】华东师范大学,河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学,河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学,河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;青岛海洋地质研究所,山东,青岛,266071【正文语种】中文【中图分类】P737.12~+1;P343.5黄河是中国第二大河，全长5 464 km，流域面积达752 443 km2，年径流总量423亿m3，入海沙量10.8亿t/a，素以水少沙多闻名于世。
自1855年黄河夺大清河注入渤海的150余年来，流路尾闾改道频繁，较大的改道有10次；自1976年入海流路改走清水沟至今已行水30多年，其中1996年因胜利油田开发油区需要，在清8断面附近实施人工改汊，使入海口门向北位移18 km，缩短流程16 km，形成了清水沟流路的新河口，老河口被废弃[1]。
入海口位置的改变必然使黄河入海泥沙的扩散范围发生改变，从而影响新、老河口区的冲淤变化。
有关清水沟河口区的冲淤变化，有许多学者作过研究：李福林等利用利津站入海水沙量与河口三角洲面积增长的关系，建立了一元对数模型和二元线性回归模型，预测了清水沟流路河口区的淤涨趋势[2]。
黄河三角洲水下地形分维特征与冲淤演变的关系
其中 ｂ “ 、 ｚｘ ，】 ＝， ∈Ｇ （ｋＹ）
、 ，ｌ ｙ
２ 南北区 ． 水下 地形分维 特征的比 较。 上图 为北区 与南区分维值对照图， 于 由 这样， 以间距为 ｒ 分割所对应的总盒子数即为： 粤 Ｎ；ｒ Ｎ：— 。 ） （ 数据的原因， 只计算出８ ５年之后的两区分维值。从图看出， 两区分维值趋势一致， 即先 波动明显， 再数值 较平缓 ， 再数值较大且波动剧烈。 南区的 分维值总是比北区的分 维值 二、 究区域及计算结果 研 １ 研究区域。本文研究区域为北纬３２５ ８２２ 与东经 ｌ８ ９５至 ｌ 大且波动剧烈些。 ． ７ １４至３２ ２ ｌ２ １ ｌ ３Ｏ ｌ０所包围的区域 。 分 析其动力因素， 年５ 黄 ７ ６ 月， 河改为清水沟流路入海， 改道后， 南区为现行河口 直接受到黄河 来水来沙的 影响。 根据 利津站资料， 平均年流量与平均年 输沙量 分别 研所依据资料为 １ ６年至２０ ７ ９ ０２年实测水深数据和黄河利津站年输沙量资料。为 区， 充分利用现 有资料， 本文分五个区 域进行分维值计算。它们分别为全区， 述所说整 为４７ ｏ 立方米，Ｏ４ ＊１８吨， 即上 ２ ＊１８ １．３ ｏ 且汛期与非汛期年输沙量相差悬殊， 如此巨量的 个区域； 北区即全区中北纬３ ５４ ７９ ２以北地区； 南区即全区中北纬３＊＇ ７９ ２以南地区。１ 泥沙在短时间内输入河口区并快速沉积， ５４ 并可在重力， 水动力或构造力的作用下发生沉 区为北纬３３ ３ ＂９２， ７ ５ ３与３＇ ＂ 东经 １９ ２ ｒ与 １９ ２ ９之问包围的区域。１区分维 积物的 ／４ ５ １＇ ０１ １＊ ＂ ＂ ２３ 再搬运， 使地形起伏较大， 相应的， 分维值也较大且波动明 显。 随时间的推移， 黄 值变化可 反映１门附 ７ 近狭小区 １ 域的分维特 ２ 征； 区是在 １ 区基础上， 向南扩大 ２ 公里， 河断流严重， ５ 海洋作用加强， 地形趋于平缓， 表现为分维值较平稳；６年改道后， ９ 南区的 向西扩大２ 公里。经过计算， ０ 选取边长为０ １０２ ，．１５０ ５０６５ １０ １２ ，．５０ ３２ ．．．．２ ，．， ．５公 河流动 力发生变化， 进而改 造已 渐平缓的 水下地形， 使其复杂， 表现为分维值的增高与 里的七个小盒子对上述区域不同年份水下地形进行分维计算。 剧烈波动。北区为废弃黄河口区， 没有人海泥沙供应， 基本只有海洋因素的冲刷作用， ２计算结果 ． 改道初期， 受到强烈侵蚀， 随着时问增加， 上部冲刷蚀退， 下部出现淤积． 水深变浅， 坡度 按 变缓， 北区地形渐趋平缓。 逐渐趋于冲淤平衡， 表现为分维值慢慢减小且趋于稳定。但 年份 伞区 北区 南区 １ 区 ２区 ９ ６年后黄河改为清８ 叉人海， 人海泥沙向西、 北方向扩散作用有所增加， 从而也改变了 １７ ９Ｅ ２ｏ ３ １ ２ ０ ７ ９ ．０ ８ ３ １ ６ ２ 北区水下地形， 反映在分维特征上， 即分维值增高和波动剧烈。 １７ ９７ ２． �
黄河上游水沙变化及宁蒙河段冲淤分析
年平均：龙刘两库联调后，兰州站年平均流量较天然减少 108m3/s，河口镇较天然减少 202m3/s，而利津站较天然减少 844m3/s，为兰州站水量减少的 7.8 倍。1952～1960 年（天然 情况下）河口镇～利津区间来水 236.8 亿 m3，而 1986～1997 年河口镇年平均水量 168 亿 m3， 利津年平均水量为 160 亿 m3，说明中、下游不但用去本区产流，而且多用了上游来水 8 亿 m3。
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水电 2006 国际研讨会
2 流域概况
黄河流域以河口镇（头道拐站）、桃花峪（花园口站）分为上、中、下游，黄河内蒙古托 克托县河口镇以上为黄河上游，河段长 3472km，流域面积 42.8 万 km2，上游段水量丰沛， 落差集中，是黄河水资源最丰富的河段，也是全国水能资源的富矿之一；下河沿至河口镇， 黄河流经宁蒙平原，河道展宽，比降平缓，两岸分布着大面积的引黄灌区。
非汛期：龙刘两库联调后，非汛期下泄水量增加，平均每年非汛期增加水量约 34 亿 m3 （相当于平均流量 162m3/s）。兰州站非汛期平均流量较天然增加 162m3/s，河口镇较天然增加 54 m3/s，而利津站较天然减少 408 m3/s。1952～1960 年非汛期河～利区间来水约 58.5 亿 m3， 而 1986～1997 年相应区间损失水量达 39.6 亿 m3。
（2） 龙、刘水库蓄水与区间用水比较分析 刘家峡水库为年调节型，库容 57 亿 m3，1968 年 10 月 15 日二次蓄水运用，龙羊峡水库
为多年调节型，库容 247 亿 m3，1986 年 10 月 15 日蓄水运用。为了满足上游梯级电站发电和 其下游河道的防洪、灌溉、防凌等综合要求，使河道径流年内分配有所变化，汛期水量占年 比例减少，非汛期水量比例增加。
黄河口演变分析研究
黄河口演变分析研究
梁若皓;樊彦国
【期刊名称】《灌溉排水学报》
【年(卷),期】2007(0)S1
【摘要】1 引言黄河河口系弱潮多沙、演变激烈的堆积性河口。
与其它入海河流一样,包括河流近口段、三角洲和滨海区3大部分。
黄河河口区别于其它河口的突出特点有二:其一是水少沙多、沙粗、洪枯悬殊、洪峰陡涨陡落。
黄河河口的第2个突出特点是潮差相对小、海潮流速也小、海洋动力弱等。
1855年,黄河从河南铜瓦厢处决口,夺大清河流路入渤海,逐步建造形成了近现代黄河三角洲体系。
至今,黄河河口流路已经经历了10次大的改道,共形成7个主要的亚三角洲堆积河口。
1976年5月,黄河在西河口人工截流改道。
【总页数】2页(P224-225)
【关键词】黄河口;淤进;蚀退
【作者】梁若皓;樊彦国
【作者单位】中国地质大学;中国石油大学
【正文语种】中文
【中图分类】TV148
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近代黄河三角洲海域泥沙的冲淤特征
近代黄河三角洲海域泥沙的冲淤特征
黄世光;王志豪
【期刊名称】《泥沙研究》
【年(卷),期】1990()2
【摘要】在比较和分析历史海图的基础上,本文探讨了黄河三角洲海域的冲淤变化、冲淤量,冲淤特征及其规律.所有这些对认识近代黄河三角洲的形成和演变及其海岸
工程的开发和建设具有重要意义.
【总页数】10页(P13-22)
【关键词】黄河;三角洲;海域;泥沙;冲淤特征
【作者】黄世光;王志豪
【作者单位】东营市科学技术委员会;国家海洋局北海分局
【正文语种】中文
【中图分类】P737.14
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黄河口泥沙冲淤演化探讨
【摘要】近年来，随着黄河河道的频繁波动以及来水来沙变化，黄河三角洲地区海底地形地貌也发生了很大的变化，部分岸段出现了不同程度的侵蚀后退，给海岸防护带来很大挑战。
本论文基于现场调查与室内分析、海床与海岸的历史数据分析、数学模型与工程泥沙输移计算等几个方面的工作。
从动力地貌、沉积学的角度出发，系统的分析研究垦东海域的泥沙特性，滨海沉积类型、底沙运移和海床冲刷规律或特性，分析岸线的历史演变情况（包括海岸线变迁遥感解析图），并对各岸线段的侵蚀或淤积类型、强弱和各岸线段的稳定性进行分析评价，分析其变化趋势。
【关键词】海床演变；冲淤；黄河；泥沙输运
研究结果表明，黄河口向南扩散的泥沙基本不影响莱州湾南部的底质沉积。
1976年以来，莱州湾中部沉积速率为3.3～5.3cm/a，且逐年减少，与向南扩散的大量泥沙极不相称，黄河泥沙不在此区大量沉积，莱州湾只是一个向外输沙的通道。
莱州湾涨潮时，南岸潮流流向西，西岸潮流顺时针转向北，与河口南侧的南西向潮流互相顶托；落潮时，潮流的流向均为东北方向。
莱州湾区泥沙正是在这种有利的流场作用下的向东北方向运移出去。
大量泥沙经过莱州湾向东北运移，这样就减轻了河口泥沙的淤积。
南去的泥沙由于受莱州湾特定流场的影响，相当数量的泥沙最终也向东北方向输移，说明目前河口的流路对莱州湾影响不大，黄河入海泥沙扩散最终向东北方向进入渤海中部地区。
改道后的黄河口沙嘴的不断延伸，使河口两侧呈三角状，离岸远的水动力明显减弱，必然造成大量的泥沙淤积。
多年来，黄河河口两侧的淤积逐渐扩大。
清8改汊口门是该海域最强烈的淤泥聚集区，造成大量淤积，而老黄河口钓东大嘴口门外则是该研究海区最强烈的冲刷区。
该海域80%以上的泥沙淤积在拦门沙区内，从而导致拦门沙区以平均每年淤高约1m的速度向前发展。
由于潮流和河口径流的影响，部分泥沙向河口南侧输运。
而由于余流的影响，则另有部分泥沙沿15m等深线向该海域西北方向输移。
黄河南北两侧岸坡的冲刷皆呈减弱趋势。
黄河口北侧岸坡所受冲刷强烈，又缺少外来泥沙的补给，因而岸线蚀退；而黄河口南岸坡所受冲刷较弱，再加上水动力条件的减弱和潮流输沙的淤积作用，以致河口南侧岸线趋于相对稳定。
通过阅读大量黄河口海域动力及泥沙输运等文献，本文对黄河口海域泥沙输运和沉积及冲淤趋势进行了初步研究。
基于现场调查与室内分析、海床与海岸的历史数据分析、数学模型与工程泥沙输移计算等几个方面的工作。
从动力地貌、沉积学的角度出发，系统的分析研究垦利海域的泥沙特性，滨海沉积类型、底沙运移和海床冲刷规律或特性，分析岸线的历史演变情况（包括海岸线变迁遥感解析图），并对各岸线段的侵蚀或淤积类型、强弱和各岸线段的稳定性进行分析评价，分析其变化趋势。
主要研究方法如下：
1、历史海图和水深地形资料的对比分析
收集不同时期的水下地形图、海图，对收集到的海图进行数字化整理、成图、同化处理和对比。
研究海床的地质地貌和岸滩稳定性。
主要包括以下内容：
收集厂址海域不同时期的水下地形资料（实测水下地形图或海图），对研究海域的水下地形资料用海床演变学的方法对海床的演变规律进行研究。
海底冲淤速率的调查与分析。
地形图配准和矢量化。
2、现场调查
1）了解工程海域有关海床、岸滩演变和泥沙运动等现场情况。
调访内容侧重于岸滩变化、泥沙来源、人为活动（海岸构筑物、养殖建筑物、人工挖沙）等。
通过泥沙来源的资料分析，确定径流含沙量和海域来沙量。
2）底质调查。
在研究海区进行过大面积的底质取样。
所取样品进行粒度分析，以研究厂址附近海域的底质分布，为泥沙冲淤预测提供参数。
3）悬沙含量和粒径调查及泥沙来源分析
在调查海域大范围采样进行悬沙浓度测试分析
研究海域的潮流系统复杂，波浪作用明显，泥沙运动复杂。
鉴于泥沙运动的复杂性、现场资料获取的困难性以及目前分析计算方法的多样性，拟针对厂址地区的海岸特性和泥沙运动的特点，采用多种方法综合研究本海区的泥沙运动及滩槽演变。
运用水动力地貌和数模计算等手段分析冲淤冲淤变化的特性和规律。
按潮流作用、波流共同作用等不同情况分别进行计算底移质和悬移质搬运率，以确定泥沙运动的强度。
得到的结论主要有以下几点：
1996年黄河清8改汊后，新口门前和老口门南侧发生淤积，新口门北侧和老口门前发生冲刷。
淤积大于冲刷，淤积面积是冲刷面积是的1.9倍，淤积量是冲刷量的1.7倍。
年平均淤积和冲刷量分别为4.27亿m3和2.56亿m3，年平均最大淤积和冲刷厚度分别为1m和0.83m。
2m等深线最大淤进距离4300m，总淤积面积为27km2，总蚀退面积为11km2，净淤积面积为16km2，平均淤积速率为2.5km2/a。
5m等深线总的趋势是向海中推进，最大淤进距离4300m，总淤积
面积为43.6km2，总蚀退面积为7.4km2，净淤积面积为36.3km2，平均淤积速率为5.8km2/a。
10m等深线范围内总淤积面积为56km2，总蚀退面积为6.4km2，净淤积面积为49.6km2，平均淤积速率为7.96km2/a。
总体来看，黄河口以北海域泥沙整体输运方向为自南向北，黄河口南部输运方向则为自北向南。
黄河口的海洋动力以及泥沙输移机制都相当复杂多变，每年的黄河上游调水调沙受气象、区域等众多因素影响，又受当地潮汐、地形、风浪、潮流等各种因素的影响，要非常准备的判断出这些过程不是很容易，需要许多的人和时间去研究探讨。