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黃河下遊是地上河流。到底是從哪裏開始的?

“懸河”是中國第二大河流黃河的獨特稱謂。

黃河是中華民族的搖籃,也是聞名中外的渾河。它像壹條金龍橫臥在祖國北方的遼闊土地上。所謂“懸河”,是指黃河下遊,當地也稱“天河”。

黃河年均徑流量560多億立方米,僅為長江年均徑流量的二十分之壹,而年均輸沙量卻高達654.38+0.6億噸,接近長江的4倍,因此成為世界上含沙量最大的河流。如果把1.6億噸泥沙堆成高1米、寬1米的土堤,可以繞地球赤道27圈。

黃河從青藏高原奔流而下,匯成利劍,劈開峰巒,貫穿深谷。在峽谷最窄的地方,從底部仰望天空,天空是壹條線;俯瞰山谷,激流湧動的是馬立克奔騰。黃河中遊流經世界上最大的黃土高原。黃土高原丘陵溝壑區水土流失嚴重,是泥沙的主要來源。河流過中遊後離開峽谷,進入下遊沖積平原,河道870多公裏,橫貫河南、山東兩省。由於下遊河道平坦,水流減緩,大量泥沙淤積,使得河床逐年上漲。每年黃河下遊帶來的泥沙中,約有四分之壹堆積在下遊河道中。由於河床逐年擡高,年復壹年,黃河下遊河床壹般高出大堤外地面3 ~ 5米,有的高達9 ~ 10米,故名“懸河”。

地球表面的懸河

黃河-地面上的懸河[河道特征]

黃土高原是盆地型地貌,暴雨洪水帶泥沙排放,匯水迅速,下遊來水高峰高,浪高流急,但水量小。為適應洪水特性,下遊實行寬河防洪策略,使洪水滯止於廣大灘區,洪水泥沙主要由主航道運入海中。整個下遊河道的特點是上寬下窄,上陡下緩,下小為防洪。艾山以下山區河道狹窄部分寬400—500米,最窄處僅287米,壹直是黃河下遊防洪的瓶頸河段。

黃河下遊洪水威脅嚴重,主要是洪水不能把泥沙全部輸送入海,河流淤塞擡升造成的。從1920到198363,鐵斜-利津河沈積的泥沙為165億t;從1950到1983的33年間,沈澱了70億t。

黃河-地面懸河[沖淤特征]

在天然河道條件下,洪水淤灘刷槽,加大了灘槽高差,改善了泄洪條件。中小洪水和非汛期小水淤積在主航道內,擡高了主航道,降低了平灘流量和防洪能力。

在相當長的時期內,大洪水和中小洪水交替出現,從而保持了河流下遊高灘深槽的形態,具有壹定的防洪能力。

黃河——地面上的懸河[防洪]

在黃河上遊,洪水和泥沙主要在河道中輸送入海,堤防、險工、灘地構成下遊防禦體系。

歷史上黃河決堤,多發生在大洪水的尾水或隨後的洪水。由於黃河大堤含沙量高,遇水易液化,抗腐蝕能力下降快。

幹流擺動、穿河、歪河、滾河、倚堤、沿堤洪水,是黃河防洪的嚴重險情,是因為洪水直入大堤或大堤液化後跑出險情。這是黃河上遊防洪與其他清水河流(地下河)的最大區別。

而且黃河大堤決口,洪水和泥沙傾瀉而下,不僅造成洪澇災害,而且泥沙淤積嚴重。河流、湖泊、坑塘、村落、耕地被夷為平地,長期形成沙丘。

與此同時,高含沙量的液化堤壩和河床被洪水迅速刷深加寬。河床與後方地面的巨大高差也使得決口極難封堵。

黃河——壹條懸在地上的河[“96.8”洪水]

三門峽水庫運用以來,下遊河道由高灘深槽變為二級懸河,從根本上改變了輸水輸沙主航道的基本條件,導致防洪抗洪困難,對下遊造成嚴重的洪水威脅。

自人民治黃以來,1958成功防禦花園口22300m3/s洪水。8月5日1996,花園口7600 m3/s的中型洪水被淹。黃河“96.8”中型洪水嚴重異常,下遊洪水威脅嚴重。

1,洪峰演變速度特別慢。

壹周後,第二次洪水發生,8月13日花園口洪峰5520 m3/s,趕上8月15日孫口第壹次洪水。兩個峰合並成壹個峰,流量只有5540m3/s..

洪水從花園口到利津* * *,歷時369.3小時,是正常洪水時間187小時的兩倍。夾河灘至高村河長度120km,洪水時間120小時,是正常洪水時間的6倍。

2.洪水水位異常高。

花園口、孫口、濼口都是歷史最高洪水位。高村以上的病險工程和試點工程水位普遍超過歷史最高水位0.16—1.29米..花園口站最高洪水位為94.73m,比洪水位1958高出0.91m,洪峰流量為22300m3/s..就連河南省元陽、封丘、開封等自1855年決口以來140多年未被淹沒的高灘,也普遍被淹,水深超過1m。中型洪水在1855分流前漫過元陽、封丘、開封等高灘,黃河下遊洪水威脅的嚴重程度表明已經超越分流前的災情。

黃河——地上懸河[二級懸河]

寬河道主槽平流量3000 m3/s,具有漫灘流速慢、滯水時間長、積水深、排水困難等特點。然而,在三門峽水庫運用前的50年代,天然河流的平流量為7000-8000m3/s..河道橫斷面具有高槽、低灘、堤根凹陷的特點。

河道的平面形狀是生產堤、灘唇和控制工程連在壹起,河道與主航道分割成若幹個封閉的灘區。當洪水流量達到3000 m3/s時,會淹沒灘地,演變成壹系列相互連通的滯洪、滯沙平原水庫,基本喪失了泄洪和輸沙通道的功能。“96.8”洪水,寬河道洪泛區滯洪6543.8+0億m3。

根據計算,寬河道灘地的滯洪能力可達20億m3。變成了壹個大的平原水庫,又分成幾個首尾相連的不規則的小水庫。當洪水在這樣的河道中流動時,必然會出現橫河、斜河、滾河、堤垸、堤垸普遍泛濫的情況。

黃河——地上懸河【二級懸河的演變】

1958成功防洪時,河道為高灘深槽,在1982航測時已經是二級懸河。從高灘深槽向高槽低灘堤根窪地高灘唇二級懸河的演變,主要是渾水河段三門峽整治造成的。

1950至1960自然河道期間,鐵斜-利津* * *淤積25.786億噸,其中灘地淤積76.77%,主航道淤積23.23%。主航道淤積中,寬航道占98.79%,窄航道占1.438+0%。海灘淤積中,寬河道占84.23%,窄河道占15.77%。可見下遊河道淤積分布合理,符合河道上部寬度較窄,主航道面積占1/3,灘面占2/3的構成。基本是平行淤積擡升,防洪能力維持。

三門峽1960至199110運行期內,鐵斜-利津總淤積量為23.827億m3,其中灘地20.1100億m3,占844。主槽淤積量為21.81.6億m3,占91.56%。主航道淤積中,寬航道占78.55%,窄航道占21.45%。海灘淤積中,寬河道占13.13%,窄河道占82.87%。寬河道灘的淤積只占總淤積的1.1%。可以看出,三門峽等主、支流水庫調蓄洪水,下遊河道沖淤的後果是:寬闊的江灘沒有淤積,但主航道、窄河道淤積加重。

另壹個重大變化是大洪水的減少。黃河下遊是“大江大河好河”。如1958洪水,灘淤105萬t,主航道沖刷8.65億t,灘槽高差增大,平流增大,河道變好。20世紀50年代,10000m3/s以上的洪水有9次,而1960以後的洪水只有2次。淤地灘沖刷作用的喪失導致主槽淤積為主,使主槽由淤積變為淤積高度,進而形成二級懸河的演變。

黃河——地面懸河【二次懸河形成原因】

根據黃河的研究成果,下遊河道的洪水輸沙能力與較高的泄洪功率成正比。水庫中上遊防洪的基本功能是蓄洪削峰,以減輕下遊防洪負擔。清水河這壹行之有效的防洪措施,卻造成了主河道的嚴重淤積,削弱了洪水挾沙輸沙的能力,喪失了河道的防洪能力。三門峽水庫調水調沙,其洪峰庫容的防洪作用是以淤積主航道和犧牲下遊防洪能力為代價的。從二次改建完成,泥沙排出,到70年代下遊主航道淤積,河道進入下降階段。在1982航測中,鐵斜至利津內灘(灘唇與生產堤之間)面積為969km2,外灘(生產堤與大堤之間)面積為1818 km2,中水道(包括嫩灘、邊灘、心灘)面積為1017 km2。20世紀80年代後,二級懸河開發加速,“96.8”中型洪泛區證明,現有河道已失去泄洪輸沙通道功能。

黃河——壹條懸在地上的河流[“96.8”洪災]

“96.8”洪水期間,黃河下遊堤防出現滲水、塌坡等險情170處。控導工程140處有1500根壩樁。病險工控工程共有大壩2960座,壩次5280次。其中,河南境內河流76條,大壩521座,事故2263起;山東河有255座大壩,2448座大壩,3017座大壩。

河南、山東兩省40個縣、173個鄉、1345個村,受災人口107萬人,受淹耕地23萬公頃。灘區受影響人口占常住人口654.38+0.688萬的63%。

黃河——壹條懸在地上的河流【洪水的嚴重威脅】

“96.8”洪水僅相當於三年壹遇。如果發生60年壹遇設防標準的洪水,寬河段水位壹般會高出1.2-3.3m,孫口以下河段水位壹般會高出2.5m,其中濼口站高度超過3.25m,將大大增加堤防的危險性。

根據目前河勢,黃林大堤1.400km將全部臨水,超高不足240km(不含超高小於0.5m的390km),堤身段686km不能滿足浸潤線要求。

目前,堤防歷史上共有400多處決口,決口總長95.438+0 km。堵口時,大量稻草、木樁、麻條、磚石等。被埋在堤壩下,形成壹個堅固的透水層。口門背河存在坑窪,汛期水位高時易形成過水通道,威脅堤防安全。

黃河大堤地基多為多層地基,地下7-18m為細砂、砂質壤土、壤土和粘土互層,下為砂土。該地基存在滲透變形、液化、沈降和不均勻沈降等問題。

黃河——地面懸河[高含沙洪水]

高含沙洪水是造成下遊河道淤積的嚴重水沙。根據11高含沙洪水1950 ~ 1983的資料分析,泄洪時間為102天,34年來水量占總來水量的2%,來沙量占總來水量的14%,導致

黃河-地上懸河[1933洪水]

1984年,黃委水科院提出,如果再次發生1933型洪水,在落期下遊含沙量會很高,沿途水位普遍較高。洪水過後,河道淤積嚴重,泄洪能力大大降低,應是黃河防洪的重點對策。

在其研究後的15年,河床淤積,河中阻水物增多,主航道和灘唇持續擡升,二級懸河加劇發展。

1933洪水為高含沙量洪水。花園口最大洪峰流量22000 m3/s,60年壹遇。輸沙量42億t,下遊河道淤積20億t,僅元陽河段就決口107次,執行33次。

1933洪水已發生67年,目前河型為二級懸河,但7600 m3/s的中型洪水將漫灘,遠離1933的高灘深槽。

黃河——地面上的懸河[1933洪水]

根據小浪底水庫初報計算的1933型洪水,來水來沙資料為:

千年壹遇洪水量299.8億m3,泥沙量67.09億t,平均含沙量223.8kg/m3。經龍羊峽、劉家峽水庫調節後,洪水量變為224億m3,泥沙量不變,平均含沙量增加到299.5kg/m3。

年洪水量353億m3,泥沙量83.83億t,平均含沙量237.5kg/m3。龍羊峽、劉家峽水庫調度後,洪水量變為276.3億m3,泥沙量不變,平均含沙量增加到303.4 kg/m3。

小浪底水庫的建設主要是為了黃河的防洪。而且黃河防洪不僅要處理洪水,還要處理泥沙。更難的是泥沙。而小浪底工程初報沒有進行洪水調度和防洪規劃,沒有對水庫或下遊河道的淤積後果進行分析和估算。

黃河治理方略

黃河--治理黃河的方略[以堵治黃]

1955治黃規劃在龍羊峽以下安排了46級幹流梯級,1988修編規劃調整為29級。幹流梯級總庫容為965億m3,比原規劃減少33億m3。總庫容490億m3,占花園口560億m3天然徑流量的87.5%,已超過可開發水量。再加上支流工程、引水工程、利用、生態控制的用水量,下遊來水量減少,甚至斷流或成為季節性河流、內河的問題,不是偶然的。

黃河——治理黃河的總綱[河口侵蝕]

林炳南院士提出了將海水引入黃河下遊的建議。任美華院士在《科技導報》(1999)第二期發表文章指出:建設平原水庫,庫容5000-1000000 m3,以5000 m3/s的速度向水庫引入海水,向利津河道放水,經過7年左右的治理,利津洪水位可降低3m,足以造成利津以上的源蝕。

黃河——治理黃河的方略[鄭州發源]

黃委水利勘測設計院王在《當代黃河治理論壇》上撰文指出,北水北調來的河水入黃河,從鄭州調水比從東平湖調水更好:清水挾沙,沖刷路線長,沖刷效果好。全年增水6543.8+000億m3,減淤2億t;新增水量200億m3,下遊河道基本淤積。

黃河-治理黃河的總體規劃[導流規劃]

根據黃委會規劃,新的下遊引水線路起於河南原陽,經範縣、茌平、禹城、臨沂,在山東無棣入海。線路全長500km,河寬10km。上段南岸利用現有的北津大堤,河道地面南高北低。洪水將主要沿著北岸的新堤流,對堤防的威脅很大,新堤要二三十年才能穩定。新河的使用壽命只有60年。

新航道占地約5000平方公裏。除新航道初期運行前的決口災害外,原航道將是壹片無水荒漠,現有引水工程及相應工程將全部廢棄。現有河道與原有河道之間的低窪地帶,將成為漬澇和鹽堿地的重災區。調水不僅要耗費大量的資金和移民,而且會對黃河下遊地區的經濟社會發展和穩定產生極大的不利影響,對中原地區乃至全國的經濟發展和現代化建設也會產生極其不利的影響。

水資源

黃河-水資源[未來缺水]

根據水利部、黃委會組織專家進行的“黃河主要問題及對策”研究成果,黃河天然徑流量560億m3(花園口),全流域用水量約500億m3,實際用水量約400億m3,河道徑流消耗量約300億m3。正常年份2010年缺水量為40億m3,2030年為110億m3,2050年為160億m3,幹旱年份缺水量會增加。