黄河下游河道巨大的输沙能力与平衡的趋向性——“黄河调水调沙的根据、效益和巨大潜力”之二

对黄河下游治沙减淤工程措施的实施及其重要性的认识[摘要]黄河的治理不仅要治水，关键在于泥沙的处理，本文结合黄河下游放淤固堤等治沙减淤工程实践，讲述了黄河泥沙治理的重要性。

【关键词】治沙难于治水；技术革新；输沙能力；顺直畅通1、前言黄河是我国历史上对人类贡献最大的河流，她孕育了5000年的华夏文明；黄河又是世界上最难治理的一条河流，黄河的泥沙及“地上悬河”举世闻名，黄河防洪的难点在于不仅要治水，更要治沙，治沙难于治水，洪水泥沙灾害频繁。

据不完全统计，从公元前602年至1938年的2540年间，下游决口泛滥的年份有543年，决口达1590余次，经历了5次重大改道和迁徙。

2、进行黄河泥沙治理的必要性“河床不抬高”作为“维持黄河健康生命”的重要标志之一，关键要靠有效地减少和控制入黄泥沙来实现。

近年来，黄河水资源持续短缺，下游河道水沙不平衡问题突出，导致泥沙淤积严重，河槽萎缩抬高，“二级悬河”加剧。

对黄河下游而言，减轻河道泥沙淤积、控制河道演变，应当统筹协调，“拦、排、放、调、挖”综合兼顾，因地制宜地实施放淤固堤、挖河疏浚、淤填堤河、河口治理等手段。

2.1黄河多年平均年输沙量达16亿吨，居世界大江大河之冠，而黄河多年平均径流量仅为500多亿立方米，黄河水沙的极不平衡使之成为世界治河史上最富挑战性的工作。

水沙条件变化及河道演变，使黄河下游河道不断向“槽高、滩低、堤根洼”的“二级悬河”不利局面发展。

与20世纪50年代相比，目前下游河床普遍抬高2～4米，堤防临河侧滩面一般高于背河侧地面4～6米，局部河段达10米以上，滩唇又高于堤防临河地面3米左右，最高达4～5米，形成了“二级悬河”，防洪形势十分严峻。

2.2下游河槽严重萎缩。

主槽淤积，过流能力由20世纪80年代中期的6000立方米/秒左右，锐减至2001年的1800立方米/秒，严重影响河槽行洪，小水漫滩，形成中小洪水就可能发生较大洪水灾害的不利局面。

2.3小浪底至花园口区间洪水尚未得到有效控制，区间洪水问题突出，对下游的防洪威胁仍然较大。

地理高考真题西柳沟阅读图文资料，完成下列要求。

西柳沟是黄河内蒙古段的一级支流，流域面积1356km2（下图1），是黄河粗泥沙的重要来源区之一。

2019年5月，某中学地理研学小组在水土保持专家许教授指导下，对西柳沟开展了以“黄河上游流域治理与生态文明建设”为主题的考察活动。

他们来到西柳沟上游，放眼望去，沟壑纵横，植被稀疏。

当地农民说这里“遇水成泥、遇风成沙”。

两天后，他们到达中游的风沙区，只见河流两岸有新月形沙丘分布。

许教授说这里每年冬春季节常有大风和沙尘暴出现。

穿过沙漠继续北行，研学小组发现地势变得低平，河流蜿蜒，河岸两侧遍布绿油油的农田。

龙头拐水文站工作人员介绍，每逢汛期，这里会泛滥成灾，入黄口处常形成沙坝，造成黄河干流严重淤堵。

（1）研学小组依据水文站提供的资料绘制了西柳沟多年平均月输沙率和月流量变化图（图2），发现西柳沟汛期易形成峰高量大、陡涨陡落的高含沙量洪水。

从外力作用的角度分析西柳沟高含沙水流的形成原因。

（2）研学小组从所绘图中进一步发现，西柳沟3月的流量与7月、9月的相近，但3月的输沙率却小得多。

分析形成该现象的原因。

（3）通过本次研学活动，研学小组对西柳沟流域的自然地理概况、水土流失状况等有了深入了解，对西柳沟流域治理有了一定认识。

为减少西柳沟入黄泥沙，从黄土丘陵沟壑区、风沙区和冲积平原区中，任选一区提出针对性的治理措施。

【答案】（1）冬春季节，大风将大量沙尘吹送到河道里堆积，提供了丰富沙源；夏秋季节暴雨多发，侵蚀搬运作用强，增加了入河泥沙量；进入河道的泥沙被洪水搬运，易形成高含沙水流。

（2）3月份，径流主要来自融雪补给，流速小，输沙能力弱，输沙率小；7月份和9月份，径流主要来自降雨补给，流速大，输沙能力强，输沙率大。

（3）黄土丘陵沟壑区：加强沟道坝系建设（淤地坝、谷坊等）；缓坡修梯田，挖鱼鳞坑；实施退耕还林还草、植树造林、封育等水土保持措施，蓄水拦沙。

风沙区：设置沙障（草方格等）防风固沙；结合工程措施引洪入沙；恢复植被。

２０２４年４月水 利 学 报ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ第５５卷　第４期文章编号：０５５９－９３５０（２０２４）０４－０４６８－１３收稿日期：２０２３－０５－１６；网络首发日期：２０２４－０１－０３网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｕｒｌｉｄ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４０１０２．１７０１．００２．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金项目（Ｕ２２４３２１８）；清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室自主课题（２０２３－ＫＹ－０２）作者简介：马子普（１９８８－），博士后，主要从事水力学及河流动力学研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｍａ．ｚｉ．ｐｕ＠１６３．ｃｏｍ黄河下游河道冲淤分布模式及冲淤特征马子普，吴保生，沈　逸，薛　源，覃　超，汪　舸（清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室，北京　１０００８４）摘要：为揭示黄河下游河道的沿程冲淤分布模式及分布特征，对黄河下游１９５２—２０２１年间共７０年的河段实测冲淤量数据进行了系列统计分析。

研究表明：（１）黄河下游河道存在７种沿程冲淤分布模式，其中全线冲刷、全线淤积、上冲下淤、上淤下冲等４种为基本模式。

上淤下冲模式的冲淤临界位置在孙口附近，上冲下淤模式的冲淤临界位置在游荡性河段。

各模式对河道整体冲淤的贡献率存在较大差异，两边冲中间淤模式对冲刷量的贡献率最大，全线淤积模式对淤积量的贡献率最大；（２）１９５２年以来，黄河下游河道沿程冲淤分布模式的变化过程可分为１９５２—１９５９年、１９６０—１９８５年、１９８６—１９９９年、２０００年后共４个阶段；（３）各河段冲淤量大小以０点为中心近似呈偏态分布，冲淤量在多年尺度下具有沿程减小的趋势性特征以及“冲久必淤、淤久必冲”的周期性特征；（４）各河段整体冲淤发生年数差别不大，反映了河道冲淤的平衡趋向性；７０年内淤积于黄河下游河床底部的泥沙有一半左右被冲走，花园口到孙口河段的累计冲淤量接近下游总冲淤量的８成，孙口以下河段很小；（５）全线冲刷模式为小浪底水库运用后下游河道的主要冲淤模式，小花段前期淤积的泥沙基本被冲完，夹高段、高孙段及孙艾段仅冲走了前期淤积泥沙的二到三成。

简析黄河调水调沙的影响1黄河水文特征黄河是我国第二大河，但天然年径流量仅占全国河川径流量的2.1%。

黄河流域主要有以下水文特征：流域水资源区域分布不均，由南向北呈递减趋势；年径流量年际变化悬殊，河川径流年内分配不均匀，60%的水量集中在每年的汛期。

黄河挟带泥沙数量之多，居世界首位。

平均每年输入黄河下游的泥沙达16亿t，年平均含沙量达35kg/m3；黄河泥沙在时空分布上有比径流更为集中的特点，来自中游河口镇至潼关区间的泥沙占全流域总量的90%以上，80%以上的泥沙来自每年的汛期，输沙量年际变化也很大。

自1986年以来，黄河下游及河口来水来沙持续偏少（图1-1，表1-1），上世纪90年代后，随着沿黄地区社会经济的发展，引黄水量急剧增加，进入河口地区的水量持续减少，河道断流严重，1997年利津站出现了长达226天的断流。

为限制超计划用水，促进水资源的有序利用，1999年黄河开始实行水资源统一调度，从而遏制了持续27年的河口断流现象。

为恢复黄河的健康新生命，2002年开始的调水调沙运用，保证了黄河下游的不断流，进入河口地区和入海水量得到保证。

但是来水偏枯仍是一个客观存在的现实。

图1-1 黄河利津站逐年径流量输沙量变化图表1-1 黄河山东利津站历年径流量和输沙量统计表。

时段径流量（108m3）占多年（%）输沙量（108t）占多年（%）1950～1959 4291 144 120.0 1681960～1969 5012 168 108.9 1501970～1979 3112 102 89.81 1261980～1989 2860 96 63.86 901990～1999 1407 48 38.99 542000～2009 1409 48 13.44 182黄河洪水入海水沙特征1958年7月14日至19日在黄河三门峡至花园口（简称三花区间）的干流区间以及伊河、洛河、沁河流域持续暴雨，黄河发生了自1919年有实测资料记载以来最大洪水。