黄河口清出汊工程的作用及对河口演变的影响_水利工程论文【精品论文】.docVIP

黄河口清8出汊工程的作用及对河口演变的影响_水利工程论文 摘要： 通过实际查勘、依据多年积累的原型观测资料，分析了清8出汊工程对黄河河口、河床演变的作用；解答了入海口门调整的淤海造陆效果、对河口段河道、防洪、流路演变的贡献等问题；论述了黄河河口演变的机制，揭示了黄河河口第三次小循环的形成、 发展 及黄河河口流路在下半个世纪的归宿；得出了人工干预下的河口河道形成机制；提出了 科学 地确定黄河口门出汊调整的时机、地点与周期，极大地延长黄河 自然 演变单循环过程中最有利于行河周期的可能性及人工干预下复循环演变 规律 的存在性。使人工干预河口演变、延长河口流路使用年限成为可能。 关键词： 黄河 复循环演变 淤滩采油 河口治理 　　利用黄河泥沙淤滩造陆，变滨海区的石油海上开采为陆上开采是近年胜利油田滨海区油汽开发的发展战略之一。在清 8 出汊工程预行河海域发现储量 2 亿多吨新滩垦东油藏情况下，胜利石油管理局提出了适当调整清水沟流路入海口门，利用黄河泥沙淤海造陆，变垦东 12 海域油区石油的海上开采为陆地开采的要求。 90 年代以来黄河口断流日益加剧，给河道、河口演变带来诸多问题。黄河河口演变的客观形势也要求重新认识河口，采取新的治理对策。实施清 8 出汊工程不仅是淤滩采油的需要而且为重新认识河口，寻找治理河口新方法提供了契机。清 8 出汊工程实施方案经山东黄河河务局详细论证并报请黄委会批准后，于 1996 年汛前实施了人工出汊。该工程 5 月 11 日开工， 7 月 18 日完工。工程主要包括 ( 图 1) ：开挖引河 5.0km ；引河断面为梯形，纵比降 1/5000 ，平面挖深 1.0 ～ 1.3m 。在原河道修筑 4.1km 长的截流坝； 图 1 清 8 出汊工程示意图 Schematic diagram of the Qing 8 man-made branch project 坝顶高出原河道两岸导流堤 0.4m 。在引河左岸距引河轴线 1.5km 外，修筑 5.5km 长的导流堤。在开挖引河两侧破除原河道左岸导流堤，破除口门 4 个。出汊工程实施后，黄河入海流程较原河道缩短 16.6km 。 2 清 8 出汊工程的作用 2.1 出汊对河口段河道演变的作用 2.1.1 出汊河道行水状况及其河道形成机制 　　 1996 年黄河入海水沙控制站利津站年水量为 167 亿 m 3 、年沙量为 4.5 亿 t ，分别较多年平均偏小 53% 和 50% ，该年河口来水来沙仍属枯水少沙系列。清 8 出汊后，当年河口段出现了一次较理想的流量过程，对河口口门段成河较为有利。汊河过流后几天内，利津站流量就超过 1500m 3 /s ；并且该年黄河两次洪峰在河口段汇合，利津站最大洪峰流量达 4130m 3 /s 。汊河行水初期因河口流量较小，水流沿开挖引河下泄入海；此后随着流量的增大，水流沿引河漫溢，在两侧导流堤之间下泄入海；但主流仍在引河内。当利津站流量达到 2000m 3 /s 时，截流坝南侧部分被冲开，老河部分过水，过水量约占总水量的 30% 。利津站流量达到 2800m 3 /s 时，洪水沿开挖引河漫溢并冲毁右岸，分别沿引河、老河、导流堤破口处呈三股下泄入海。当利津站流量回落至 1500m 3 /s 时，因老河截流坝仍未堵复，老河仍有部分过流，此时出汊点以下河道流速均匀，已形成较明显河槽。出汊点下 1km 范围内，河宽 300 ～ 400m ，深弘点水深 5 ～ 6m ； 1km 以下，河槽开始展宽，河宽 1 ～ 2km ，深弘点变浅，并且在出汊点以下 9km 处，形成向左的微弯，入海口门处水深 1.1m 左右。整个出汊河段比较顺直，大水过后无分汊现象。出汊工程缩短了入海流程，河口侵蚀基面相对降低，河口段河道发生冲刷。由实测资料 计算 分析，出汊点以下河道主槽平面冲深 0.5m 以上，同时从出汊点以下的汊 2 河道断面比较图 ( 图 2) 可看出：出汊河道主槽河底高程亦明显低于该河段原始地面高程，主槽河宽约为开挖河槽的 2 倍；河两侧出现明显滩唇，滩唇最高点较两侧原始地面高约 1.5m 。可见，清 8 以下河道形成机制不象清水沟流路改道初期是单纯的淤滩成槽过程。而系在人为干预下与自然演变相结合发展形成的；即河道主槽形成机制为人工开挖引河，河水冲刷下切、拓宽逐渐淤滩成槽而成。 2.1.2 由河道冲淤变化看清 8 出汊的作用 　　近年因河口段连续的枯水枯沙系列、清水沟流路不断延伸，使河口段河道处于连续淤积状态，其表现在河道断面萎缩、河底高程抬高、同流量水位抬升，出现了对河口 防洪 、防凌不利的局面。清 8 出汊后河口段河道冲淤状况发生了质的变化。由表 1 所示的出汊前后利津以下河道冲淤变化可知：出汊前利津以下河道冲淤趋