2017年黄河口新滩海域冲淤变化分析

2018-10-19 09:19岳成鲲赵艳军岳云奎
水利技术监督 2018年5期
关键词:沙量口门黄河口

岳成鲲,赵艳军,王 静,岳云奎

(黄委山东水文水资源局,山东 济南 250100)

1 2016—2017年黄河利津水文站来水来沙情况

根据利津水文站水沙资料统计,2016年10月—2017年10月黄河来水83.285亿m3,来沙0.062亿t,属于小水小沙年。2017年黄河没有进行调水调沙,主汛期来水量分别为38.82亿m3,来沙量0.025亿t,占水沙总量的46.61%,40.32%。从以上数据可以看出,2016—2017年度的来沙量比较少。黄河来水来沙量的大小直接关系到黄河口门附近海域的冲淤演变,如此少的来沙量影响着黄河口门处于持续蚀退状态。

2 黄河河口延伸摆动对黄河口新滩海域冲淤影响

文章采用黄河口新滩海域2016年10月份与2017年10月份S1—S12共16条测线资料进行对比,分析黄河口新滩海域冲淤变化情况。测线布设情况如图1、2所示。

2017年度黄河河口段在黄河水沙和海洋动力的联合作用下,口门河道主流行河方向进行了略微调整,调整后的黄河入海方向从原来的正东南方向改变为东略微偏南方向(图1、图2显示的向北的口门于2016年初已基本不过流,现行入海方向为其下方较窄河道)。分析造成类似这种口门方向的频繁摆动的现象,主要在于黄河来水来沙量的不稳定性。从图2可以看出,向北开口的老口门区域河长缩短了0.76km,出河方向为正北方向不变(基本断流),蚀退面积约1.06km2;调整后的黄河入海的主口门区域出河方向变为东略微偏南方向,在此区域内蚀退面积约0.28km2;2016.09—2017.09年度间黄河口门造陆5.91km2,,但由于黄河来沙量比较少,黄河河口附近海区共蚀退4.81km2。综上,黄河在2016—2017年间由于来水来沙量较小,口门新滩海域陆地面积总体增加1.10km2。蚀退部分主要分布在黄河河道主河门处、黄河向北分岔河门处和老河口河门处;淤进部分主要分布在这三处河门的左右两侧,这也是大部分河流冲淤变化的普遍现象。

由图1、2可以看出黄河口新滩海域地形变化有以下特征:

(1)2017年较2016年等深线出现以下变化:2m等深线与5m等深线均出现淤积与蚀退交错的状况,且在数量上蚀退略大于淤进,较大蚀退均发生在黄河原北口门及黄河东口门附近;10m等深线绝大部分体现的都是蚀退现象;15m等深线则表现为淤进大于蚀退;此种大部分海域所呈现的蚀退现象与黄河来沙量少是成正比的。

(2)黄河自从1996年10月从清8出汊以来,黄河入海方向已经经过了八次较大的调整,第一次是2004年7月黄河主流行河方向由东北转向东南;第二次就是2006年8月,黄河主流行河方向由东南再次转向东北;第三次是2007年7月,黄河分三股入海,三股河口的方向分别为北西北、北东北和东北;第四次是2008年6月,黄河入海三股归一,口门方向为北北东方向。第五次是在2009年6月,黄河口门方向为北北东。第六次在2010年6—7月,黄河进行了轻微摆动,河道向东偏移0.77km,口门方向为北东(NE)方向。第七次在2013年7月,在黄河口门东侧出汊,汊河流量约占总水量的35%。东、北方向将是未来黄河口新滩的主要行河方向,这主要是由黄河入海区域南北容沙量的不同造成的;第八次在2016年5月,是唯一一次不是在调水调沙期间发生了口门调整状况;2017年度口门调整还在持续中,但幅度还不是很大,相信在不久的将来,黄河口门方向还会持续这种不定期的摆动,这也是黄河口门冲淤演变的最主要的表现。

图1 2017年黄河口新滩海域水深图

图2 2016—2017年黄河口新滩海域等深线套绘图

3 黄河口新滩海域剖面比较图及剖面冲淤变化特征

因黄河来水来沙量小的原因,对整个测区海域影响不大,黄河口新滩海域冲淤变化不显著。在测绘的16个剖面中有12个剖面呈现冲刷态势,只有4个剖面出现略微淤积现象,且淤积幅度不大,每种类型附1~2个剖面图说明(如图3~6所示)。冲淤分析特点如下:

(1)S1—S6共包括10个剖面,位于该海域北部与中部海区,该海区大部分剖面在本年度呈现冲刷态势,小部分剖面出现略微淤积现象。由于黄河本年度来沙量很小,而且伴随着河口口门调整,黄河泥沙的直接补给区域改变,从而造成该海域产生冲刷和淤积不明显的现象。

(2)S7—S12区共包括6个剖面,位于调整后流路南侧,虽然泥沙补给的距离大大减小,但由于本年度入海泥沙量较少,所以表现出来的态势依然以冲刷为主。

图3 黄河口新滩海域S-4剖面比较图

图4 黄河口新滩海域S5剖面比较图

图5 黄河口新滩海域S9剖面比较图

图6 黄河口新滩海域S11剖面比较图

4 黄河口新滩海域等深线变化

从黄河口新滩海域16个剖面实测资料来看,每个剖面都存在冲刷和淤积并存的现象。为具体说明等深线的变化,将2016—2017年黄河口新滩海域等深线蚀进距离列入表1中。

由表1看出,2m与5m等深线在孤东海堤与黄河口门之间海区表现为显著冲刷,其中S1剖面2m等深线最大蚀退距离为0.87km,S10剖面最大淤进距离为2.00km,黄河口门调整后北口门剧烈蚀退,在黄河口新滩海域内形成的小型海湾半径变小,使得流场发生了较大改变。10m等深线蚀退最大处在S4剖面,蚀退距离为0.90km,淤进最大处在S6剖面,淤进距离仅为-0.18km。各剖面冲淤变化情况与往年相比出现较大的变化,小海湾对这部分海域是否有影响未能体现,有待进一步研究。

表1 2016—2017年黄河口新滩海域等深线蚀进变化统计表

注:“-”为淤进,“+”为蚀退。

5 黄河口新滩海域冲淤量

黄河口新滩海域布设S1—S12共16个剖面,实测剖面长度12.35~37.30km,测区面积763km2,在2016—2017年度内发生冲刷,冲刷总量-0.608×108m3,平均冲刷厚度-0.17m。通过表2和图7,可以直观反映出2016—2017年度,黄河入海泥沙在本海区的冲淤分布状况。在16个剖面中,共有12个剖面发生冲刷,其中S5剖面冲刷深度最大,平均冲刷厚度为-0.24m。仅有4个剖面发生淤积,其中S2淤积量最大,剖面平均淤积厚度为0.05m。黄河口新滩海域出现如此小的冲淤变化,主要原因就在于黄河来水来沙量太小。

表2 2016—2017年黄河口新滩海域剖面冲淤厚度及冲淤量统计表

注:“+”为淤积,“-”为冲刷。

图7 2017年黄河口新滩海域剖面冲淤厚度分布图

6 结语

2017年黄河口新滩在黄河水沙和海洋动力的联合作用下,口门河道主流行河方向进行了略微调整,调整后的黄河入海方向从原来的正东南方向改变为东略微偏南方向。分析造成类似这种口门方向频繁摆动的现象,其主要原因在于黄河来水来沙量的不稳定性。向北开口的老口门区域河长缩短了0.76km,出河方向为正北方向不变,蚀退面积约1.06km2;调整后的黄河入海的主口门区域出河方向变为东略微偏南方向,在此区域内蚀退面积约0.28km2;2016.09—2017.09年度间黄河口门造陆5.91km2,但由于黄河来沙量比较少,黄河河口附近海区共蚀退4.81km2。综合计算,黄河口新滩海域在2016—2017年间陆地面积总体增加1.10km2。

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