对当前黄河下游河道演变发展的认识

关键词：河道演变;水沙变化;河床边界;河口基准面;黄河下游

中图分类号：TVl47;TV882.1 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2022.03.008

引用格式：王恺忱.对当前黄河下游河道演变发展的认识[J].人民黄河，2022，44（3）：40-43，47.

1前言

黄河小浪底水库建成拦沙后，下泄清水，下游河道产生显著冲刷，加之黄河处于枯水枯沙期、来水来沙减少，小浪底水库排沙运用延迟和1996年河口尾闾人为改汊导致河口基准面降低，使得黄河下游河道防洪形势大大缓解。但是这种形势能否稳定保持，目前存在不同认识。有观点认为黄河下游河道洪水基本没有漫滩可能，不仅可以维持现状，而且还会继续发生冲刷，河槽的过洪水能力还会不断增大，河床不抬高可以长期保持等。

科学预测黄河下游发展趋势对今后的黄河治理工作具有重要的现实意义。为此，本文针对黄河下游河道现状与发展趋势，从制约黄河下游河道演变发展的三大要素———来水来沙、河床边界和河口基准面演变发展的状况进行分析探讨。

2黄河下游河道的演变发展概况

在探讨黄河下游河道发展趋势之前，首先对黄河下游演变发展的历史与现状进行简略的梳理和总结是必要的。

2.1黄河下游的历史演变概况

废黄河明清故道行河始于1194年黄河南决夺淮。初期主要分由颍、涡、睢、泗4条流路入淮入海，下游来沙主要淤滞于河南境内，清口（今淮安市淮阴区）以上黄淮两河清水合流，其下分多股入海，入海口深阔无淤积。中期，随着堤防自上而下逐步完善，1503年后全河尽趋徐州，夺泗入淮，下排沙量加大，入海口迅速淤积延伸，河床相应淤高，尾闾摆动改道频繁，使水患、漕运和明朝祖陵淹没问题日益严重。后期，1578年潘季驯第三次出任总河，将堤防延至安东（今涟水），入海沙量急剧增加，废黄河清口上下河段很快淤高近10m，废黄河开始成为靠堤防约束洪水的地上河，相对平衡纵剖面形成，河口基准面开始制约全河的冲淤。巨量泥沙入海，河口基准面抬高，迫使下游堤防和为蓄清刷黄而建的洪泽湖围堤相应加高，水患愈发严重，致使废黄河1827年不得不与大运河、淮河和洪泽湖完全隔绝，独流入海。河口基准面的升高引发下游河道相应升高，最终导致铜瓦厢决口，改入渤海，形成不可堵复归故的大改道[1]。

现黄河是1855年兰考铜瓦厢决口改入渤海后形成的。当时下游可分为三大河段：决口处以上为明清故道;决口处向东北至位山，为北至太行堤、南至废黄河北堤间的泛区;位山以下为窄深的大清河故道。改道初期，决口处高差达数米，以上河段溯源冲刷，中段泛区沉纳所有来沙，下段大清河故道因下泄清水而冲深展宽。当泛区和大清河故道于19世纪80年代修建堤防并逐渐巩固完善后，巨量泥沙逐渐下排入海，大清河故道和河口河段同样很快淤高近10m，成为地上河。1889年河口尾闾发生第一次改道，标志着现黄河下游受堤防约束的三大河段已经衔接成为统一的相对平衡纵剖面，此后巨量来沙经下游河道冲淤调节后，绝大部分输排至河口三角洲，河口河道开始受制于“淤积—延伸—摆动—改道”的基本规律，河口基准面开始对下游淤积起控制作用[2-3]。

2.2黄河下游有观测资料以来的演变发展概况

黄河下游1950年开始系统水文观测至今，花园口和利津两站3000m/s年均水位的变化（见图1）充分反映了下游河道冲淤演变过程及其规律。

由图1可以看出：

（1）下游河道的冲淤时刻都在来水来沙、河床边界和河口基准面三大要素综合制约下趋向于三者的相对平衡，其短时段的冲淤过程是极其复杂、难以观测的，已发生的冲淤过程不会重复再现，更不会停止于某一有利时段不变。随着巨量泥沙输排至河口三角洲，河口基准面升高，下游河道长时段的演变趋势是淤积抬升[4]。

（2）尽管花园口和利津上、下两河段冲淤的主导要素不同，加之来水来沙的随机性和河口尾闾演变的剧烈性，使黄河下游短时段的冲淤极其复杂多变，冲淤时序亦稍有差异，但因黄河来沙量巨大，河床可动性强，且时刻处于极限排沙状态，故而冲淤总体上是相对应的。

（3）所有的冲淤均具有鲜明的前因后果和独特的时间、条件、地点烙印。如20世纪50年代花园口河段淤积趋势是花园口扒口后溯源冲刷使河床偏低和大水大沙漫滩淤积所致，而利津河段的冲刷则是1953年尾闾由甜水沟改道神仙沟、尾闾河槽顺直窄深和尾闾长度缩短、河口基准面显著降低所致;除此特殊情况外，下游各河段的冲淤基本是同步的。

（4）两个持续淤积升高階段均与尾闾淤积延伸有关。1962—1975年主要是改道刁口河后尾闾淤积延伸即基准面升高所致，1984—1996年则是改道清水沟后尾闾淤积延伸所致。

（5）利津河段连续2a以上的冲刷，均与河口尾闾改道和尾闾取直冲深使河口基准面降低相关，没有单纯水沙条件好引发持续冲刷的实例。如1964年三门峡水库下泄约6个月6000m/s的清水，利津河段没有冲刷。分析下游河道冲淤若不与河口基准面状况相联系，将不可能正确认识和阐释下游的冲淤过程和演变趋势。

（6）1996年后黄河下游上、下两河段显著冲刷下降2m左右，主要是1996年清8改汊、河口基准面降低和小浪底水库建成拦沙、下泄清水冲刷所致。上段清水冲刷的作用较下段明显大，相应河槽降低较多，2010年后受河口基准面升高影响，利津河段基本不再冲刷下降，逐渐开始向回淤转化。

综上所述，黄河下游河道演变发展历史和1950年后的观测资料均表明下游的冲淤和演变趋势时刻受制于来水来沙、河床边界和河口基准面三大要素的综合影响，三者缺一不可，无一例外。所有的冲淤始终处于相互转化的发展过程中，冲淤过程均受制于三大要素的制约，具有鲜明的前因后果和独特的时间、条件、地点的烙印，不会重复再现，更不会停止于某一有利时段不变。不了解黄河下游演变发展历史，认识不到下游河道修建堤防前后河床演变规律有着本质差别，不承认现阶段黄河下游已经处于相对平衡纵剖面极限排沙状态，河口基准面对全下游的制约作用以及大量来沙是通过河床冲淤调整后下排至河口使河口基准面抬高，进而导致下游河道相应抬高的辩证关系，必然脱离黄河实际，违背唯物辩证观。

3需要关注的问题

黄河下游河床1996年至2015年出现大幅度冲刷下降（约2m），是三大有利条件叠加作用的结果。

（1）1996年清水沟流路河口尾闾实施了清8改汊，改向东偏北入海，缩短流程约20km，河口基准面显著降低近2m，使山东河段乃至整个下游河道产生相应下降。

（2）小浪底水库于1999年10月下闸蓄水，2000年5月建成运用，来沙被水库拦截，清水下泄必然产生自上而下的沿程冲刷，同时使进入下游和入海的沙量显著减少。截至2018年10月小浪底水库拦沙35.22亿m，约44亿t，进一步延缓了河口基准面相对升高的速度[5]。

（3）黄河自1987年进入枯水枯沙期至2015年，潼关站年均水、沙量与多年平均值相比，年水量减少了约l/4，年沙量减少了约l/2，使小浪底水库排沙运用延迟。1987—2015年下游4站平均年水沙量与1950—2015年年均值相比，水、沙量分别为多年平均值的65.0%和41.8%;利津站入海的水、沙量相对更低，分别仅为多年平均值的53.0%和38.0%。可见，进入下游和入海的沙量明显减少。

此3个有利条件的叠加，即1996年尾闾的改汊和2000年后小浪底水库的拦沙下泄清水，以及黄河流域处于枯水枯沙期、下游没有出现较大的洪水，使得黄河下游出现今后不可能再现的较长时段的有利状态，从而给人们一个黄河下游形势大好、黄河下游不淤积升高已经实现、洪水不再漫滩、黄河将永保安澜的假象。

但所有事物均是在不停变化中，冲淤矛盾双方时刻在相互转化发展，由量变到质变，物极必反是唯物辩证的客观规律。此3个有利条件向不利条件转化发展的状况，关系着下游河道的演变发展趋势。据初步分析，3个有利条件当前均已基本达到由好变坏的转折点，对此需要特别关注和充分认识。

（1）河口基准面已经达到转折点。由2016年河口形势（见图2）不难看出，目前尾闾流程已基本与1996年改汊前相当，河口基准面将进入不可逆转的升高阶段。由水文观测资料得知，艾山—利津河段2010年以后基本接近冲淤平衡状态，2015年孙口以下河床粗化基本完成，清水冲刷效率明显降低，山东韩刘以下河段已经回淤，见图3[6]。

若考虑小浪底水库2018年的排沙情况和三门峡水库排沙的实践，均表明黄河下游河道已基本进入全面回淤升高状态。升高的速度主要取决于入海沙量的多寡，回淤过程中唯一可能使河床水位暂时略有下降、延缓升高速率的是尾闾改由现河口大嘴和孤东油田之间海域入海时段，但由于此海域己淤积得相当浅缓，加之入海口门受涨潮流的顶托和现河口大嘴的遮挡，不利入海泥沙外输扩散，走河年限不长，因此不会对降低下游河道淤升速度产生较大影响。下游河道河床高程与水位超过1996年的水平是不可避免的;2018年7月全下游淤积2.92亿t即是明证。

（2）小浪底水库设计正常高水位275m，库容126.5亿m，长期有效库容51.0亿m，淤沙库容75.5亿m。截至2018年10月水库已淤沙35.22亿m，尚有一定拦沙潜力。若按1950—2015年三门峡年均输沙量9.93亿t计，考虑到小浪底水库现存库容中约一半为支流库容，而支流库容可利用率约为1/3，将使水库大量拦沙运用的时日不会太久。2018年小浪底水库淤沙1.56亿m，淤积三角洲顶点向坝前推进了8.654km，高程降低了8.83m，库区HH27断面—HH10断面间发生明显的冲刷。汛期入库沙量4.84亿t，出库4.66亿t，排沙比为95%。2018年小黑武水量（小浪底、黑石关、武陟三站水量之和）454.92亿m，利津站水量334.21亿m，均是1985年以来最大值。花园口站年输沙量4.464亿t全部来自小浪底水库排沙，利津站年输沙量2.97亿t，均为近期最大值。花园口站最大洪峰流量4450m3/s，最大含沙量高达268kg/m。2018年共有5个编号洪峰，其中2018年7月2号洪峰“腾库迎峰”调度期间，下游来沙4.12亿t，是2002年以来平均输沙量0.6亿t的6.9倍;下游来水65.9亿m，是2002年以来均值45.8亿m的1.4倍;含沙量为62.6kg/m，是2002年以来均值的5.4倍。仅此次洪峰就造成全下游各河段普遍淤积，累计淤积量高达2.92亿t。需要注意的是艾山—利津河段2號洪峰后的3个洪峰均表现为淤积，见表1[5]。此情况预示着小浪底水库下泄清水的结束和河口已处于回淤状态，以及下游河道即将开始较大幅度回淤。下游淤积将在花园口、利津两河段率先快速调整，上段沿程淤积向下发展，下段溯源淤积反馈影响向上发展，而后经过各河段复杂的冲淤调整，最终趋于全下游适应三大要素条件的相对平衡纵剖面状态。三门峡水库开始排沙后下游河道迅速回淤的事实表明，如果黄河流域进入丰水丰沙期，小浪底水库一旦大量排沙，下游河道淤升速度将是很快的。受河口基准面的制约，下游河道河床最终将回淤到并超过1996年的水平，即大约升高2m。

（3）流域产流产沙洪枯交替是客观的规律。黄河自1987年进入枯水枯沙期至今已经33a，从当今世界气候变暖、国内外恶劣天气发生概率增加、洪涝灾害加剧的现状看，把黄河流域前段未出现大范围暴雨、产流产沙减少的情况固定化是形而上学的观点，过高估计水土保持措施减水减沙的作用也脱离黄河实际。近年来，黄河水沙量减少的主要原因是大雨、暴雨量的减少。由有关资料统计可知，大北干流河口镇—龙门区间20世纪80年代后期较70年代以前大雨次数减少了26.2%，暴雨次数减少了53.2%，近十余年来大雨、暴雨次数减少得更多。小范围局部暴雨依然可以造成严重的灾害和损失，如2017年7月下旬陕北发生特大暴雨，其中21个县（区）暴雨、6个县（区）大暴雨，子洲、米脂、横山日降雨量突破建站以来的极值;吴堡25—27日连续3d暴雨，无定河、大理河出现超警戒水位;子洲县旧城积水深1m多;绥德县此次洪水灾害造成12人死亡，1人失踪，全县受灾人口10.47万人，损毁桥梁41座、大坝38座。

小型水土保持工程对不超标洪水减水减沙作用较大，实践表明，如遇暴雨则可能产生历史最大洪峰流量和最大输沙量。如1994年8月31日，北洛河发生特大暴雨，吴旗站暴雨量214mm，吴旗、头两站洪峰流量分别为7010m/s和6260m/s，其中头站洪峰流量系1932年设站以来的最大值。另外，特大暴雨洪峰会导致小流域淤地坝和小水库垮坝现象，出现水沙“零存整付”情况。1977年7月延安暴雨造成50.7%的淤地坝损毁[7]，1977年8月第5次洪峰历时8d，下游三门峡、黑石关、小浪底站平均流量仅3921m/s，但含沙量高达323.5kg/m，造成利津以上河段淤积5.68亿t;1977年全年利津以上河段累计淤积11.37亿t。今后如遇大范围和较长时段的暴雨，再现此情况不是不可能的。

2018年7—10月黄河流域平均降雨量385.2mm，较常年偏多24%。7月份兰州出现两个编号洪峰，随之银川、血墓直、绥德、榆林和延安相继出现较大洪水，这是以前罕见的。黄河干流各主要水文站年水量较1950—2015年均值偏多14%～46%，与1987—2015年相比偏多59%～115%。潼关站年水量404.36亿m，为1985年以来最大值，较近期平均值偏多65%;年输沙量3.72亿t，较近期平均值偏少27%。利津站年水量334.21亿m，为2000—2015年平均值159.62亿m的2倍多;利津站年输沙量2.971亿t，为2000—2015年均值1.26亿t的2.4倍[5]。2017年7月陕北局部暴雨的灾害和2019年南方大范围洪水的灾害，均显示黄河流域即将进入丰水丰沙期。

综上所述，1996年河口清水沟流路清8改汊、河口基准面下降，小浪底水库2000年建成开始拦沙、下泄清水冲刷和1987年后流域进入枯水枯沙期，三大有利条件叠加作用形成的黄河下游形势大好的局面，即将因河口基准面下降已经达到转折点、流域可能开始进入丰水丰沙期和小浪底水库即将开始排沙而下游河道出现全面回淤而结束。下游河道将逐步淤积升高约2m，迅速恢复到并超过1996年的水平。对此严峻形势须有科学预判和思想準备，以免被动，造成损失。

4结论

（1）用事物时刻不断变化发展、矛盾相互转化，而不是孤立静止看问题的唯物辩证观认识黄河下游河道演变过程与现状，科学预测其发展趋势，是治理黄河的基础。黄河下游所有的冲淤均具有鲜明的前因后果和独特的时间、条件、地点的烙印，尽管上、下河段冲淤的主导要素不同，冲淤有时差，但黄河来沙量巨大，河床可动性强，且处于极限排沙状态，故而下游各河段的冲淤总体上是相对应的。近几十年来，黄河下游花园口、利津河段两次持续淤积升高阶段均与河口尾闾淤积延伸有关;利津河段连续2a以上的冲刷，均为河口尾闾改道或尾闾取直冲深使河口基准面降低所致，没有单纯水沙条件好引发持续冲刷的实例。

（2）当前黄河下游的大幅度冲刷是三大有利条件叠加的特殊情况下形成的，但它是暂时的，也是今后不会再现的。三大有利条件当前均已基本达到由好变坏的转折点，河口基准面已经转为升高，枯水枯沙期基本结束，小浪底水库也即将实行排沙运用，下游河道将相应进入迅速全面回淤的状态，将恢复到并超过1996年水平，由此带来的问题和影响，需高度重视，未雨绸缪，以免造成难以估量的损失。

（3）所有冲积性河流都受来水来沙、河床边界和河口基准面三大要素的制约，无一例外;不了解黄河演变发展历史，只考虑水沙和边界两个条件，不承认三大要素综合作用和河口基准面对全下游的制约作用，不承认黄河下游河道自1889年后已处于相对平衡极限排沙状态，必然脱离黄河实际。黄河下游河道短时段和长时段与沿程和溯源冲淤间存在相互依存、相互转化、不断发展的辩证关系，河口基准面抬高是引发下游河道淤积趋势的真正缘由。

【责任编辑 许立新】