黄河三角洲湿地补水保证流量研究

刘谦

黄河水利委员会山东水文水资源局 山东 济南 250100

1 黄河三角湿地概况

黄河三角洲湿地类型丰富，景观类型多样，天然湿地面积较大，占整个自然保护区面积的68.4%，其余为人工湿地。在天然湿地中淡水生态系统（河流、湖泊）占6.51%，陆地生态系统（湿草甸、灌丛、疏林、芦苇、盐碱化湿地）占48.1%在人工湿地构成上，黄河三角洲以坑塘、水库为主，占该区人工湿地的57.69%黄河三角洲上河流纵横交错，形成明显的网状结构，各种湿地景观成斑块状分布。在湿地存在形态上，黄河三角洲湿地以常年积水湿地(河流、湖泊、河口水域、坑塘、水库、盐池和虾蟹池以及滩涂)为主，占总面积的63%，且滩涂湿地在其中占优势地位；季节性积水湿地(潮上带重盐碱化湿地、芦苇沼泽、其他沼泽、疏林沼泽、灌丛沼泽、湿草甸和水稻田)占湿地总面积的37%[1]。

2 黄河三角洲湿地生态补水实施情况

黄河三角洲自然保护区生态补水的实施情况主要可以分为现行流路补水和刁口河流路补水两个方面。

2.1 现行入海流路补水情况

有记录可寻的黄河三角洲河口生态区湿地的现行入海流路补水工作始于2008年第7次调水调沙期间。1999年根据国务院授权，黄河水利委员会对黄河水量实行统一调度，实现了黄河连续十年不断流，确保了供水安全，使日益恶化的生态系统得以恢复。为更好地满足经济、输沙、生态和稀释等功能性用水，2008年初黄河水利委员会提出实现黄河功能性不断流，并于上半年首次实施了黄河下游生态调度[2]。

2.2 刁口河流路补水情况

刁口河位于黄河北大堤桩号9+900以北，为黄河入海故道，全长大约55km。刁口河流路于1964年1月开始行水，行水历时12年零5个月。行水期间，刁口河两岸均有堤防，左岸堤防在民坝基础上加修而成，长度20.44km。右岸堤防即东大堤，长度22km。1976年5月黄河改走现行流路，至今刁口河流路已停止行河33年。停河期间，由于水沙条件变化、海洋动力作用及人类活动影响，使作为黄河备用流路的刁口河故道河道地形地貌发生了较大变化，自然形态和生态环境发生较大改变。河道主河槽概况如下[3]：

（1）滩区段（黄河主河槽至罗家屋子闸）

地处现行清水沟流路的河道滩区内，由于胜利油田长期输水沉沙，加上黄河多次漫滩淤积，原河槽基本淤平，河槽被开发为耕地，故道的痕迹完全消失。1999年胜利油田在崔家控导工程22#坝修建一处扬水船，并开挖了崔家控导至罗家屋子闸间2.5km的输水渠道。目前输水渠道上口宽约30m，深2～3m，渠道内大部分生长有芦苇、杂草等植物，渠道外两侧滩地为耕地，种植玉米、棉花等农作物。

（2）罗家屋子闸～孤河路段（桩号2+600～20+800）

河道长18.4km，河槽与滩地难以辨识，河槽内除人工开挖的引水渠道和西崔水库外，均已开发成农田（个别为鱼塘、藕池）。主槽内人工开挖的渠道，为罗家屋子闸配套工程，修建于1999年，可通过罗家屋子闸输水至西崔节制闸，渠道全长18km，设计渠底宽20m，边坡1：2.5，纵比降1/8000。由于资金不到位，实际引水渠开挖没有达到设计标准，再加上多年输水淤积，目前已很难辨识。

（3）孤河路～桩埕路（桩号20+800～39+500）

河段河道长度18.6km，主河槽宽210～540m，主槽较明显，滩槽差2.1～2.6m。河槽内有人工开挖的渠道，无农田，分布着芦苇和杂草。

（4）桩埕路～入海口门段（桩号39+500～55+740）

河道长度为15.74km，主河槽自桩埕路以下逐渐变宽，宽度600～1000m，主槽内为水面，两侧有零星柽柳和杂草，无开垦的农田。油田生产路（52+000）以下属于潮间带，主槽不明显，入海潮沟纵横。口门段近几十年来变化较大，主要表现为岸线蚀退，每年后退数十至数百米，目前原刁口河入海沙嘴已蚀退了近10km，左右两侧30km范围岸线也都蚀退了2～5km。本次刁口河尾闾湿地补水区域位于该河段[4]。

3 引水条件和相对应的利津断面流量分析

利津水文站位于黄河下游河口段，是黄河的入海监测站，在整个黄河流域具有较为重要的地位。利津水文站的监测数据及特征值在治黄工作中有着重要的意义。因此我们需要将补水的各个特征值转换为利津水文站的特征值来进行分析。

这里我们根据2018年1号闸和3号闸的实测水位流量关系曲线图，结合实测的大断面图来计算具备引水条件和达到设计引水能力时的闸前大河水位。经估算可以得出利津断面出现2000，2500，3000，3500 m3/s的流量时各引水闸前大河水位及引水能力。

表1 利津不同流量级下引水闸断面水位流量对照表

因清8断面已撤销，以原清8断面以下断面汊加1断面进行分析，汊加1断面滩唇高程为4.23m，汊加1断面距利津断面94km，以比降万分之1计算，反推利津站相应水位为13.63m，根据高水延长曲线得利津站相应流量为4300m3/s。即利津断面超过4300m3/s时汊加1以下断面会出现漫滩情况。因清8以下断面滩地较宽，滩地的分洪滞洪能力较强一般不会发生洪水漫过滩唇现象。且经过考证，自2002年调水调沙运行以来利津水文站未出现超过4300m3/s流量级的洪水。

2011年黄河下游汊加1断面处裁弯取直，断面形态发生改变，因此计算漫滩流量上推至清6和清7断面。经过查询可以得知清6断面滩唇高程为6.62m，清7断面滩唇高程为5.99m。清7断面距利津水文站85km，清6断面距利津水文站79km。

2018年，利津水文站6月22日0时开始起涨，7月12日20时落平，最高水位：13.25m，时间7月4日，最大流量3900m2/s，时间7月8日，最大含沙量71.5kg/m3，时间7月10日。刁口河流路罗家屋子闸下站6月24日10时开闸放水，7月9日10时引水节制闸关闭（黄河水位降低，不能引水），7月17日10时开始采用水泵往刁口河抽水，8月5日10时抽水结束，开展了水位、流量、含沙量及水情拍报工作。

刁口河流路生态补水一千二（一）断面于7月8日破堤放水，并开始进行了水位、流量测验，含沙量目测为零。一千二（二）断面于7月20日破堤放水，进行了水位、流量测验，由于水位降低，以上两断面不能向湿地继续引水，这两断面封堵后，采用水泵抽水向湿地继续引水，7月29日启用一千二（三）断面进行了流量测验。

经估算可以得出利津断面出现2000m3/s，2500m3/s，3000m3/s，3500m3/s的流量时各引水闸前大河水位及引水能力。

4 结束语

从分析可以看出，2018年调水调沙期间，当刁口河流路罗家屋子闸下站水位落到7.57m时，已不能再过流。此时，对应利津站水位12.38m，相应流量2240m2/s。当一千二（三）水位落到3.07m时，生态补水一千二（一）断面、一千二（二）断面，已不能再向湿地引水。另外，本次调水调沙刁口河流路罗家屋子闸下站引水量为3713×104m3，真正引水到湿地的水量只有162.6×104m3，流入海的水量是301.9×104m3，而更多的水量都存到河道和流入低洼地。