黄河泥沙公报Word文档格式.docx
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③黄河三角洲近海区水下地形测绘;
④挖河固堤工程;
⑤黄河三门峡库区潼关河段清淤;
⑥黄河水土保持生态工程正式启动。
一、重要控制水文站实测水量与沙量
(一)黄河干、支流重要控制水文站实测水沙情况
2001年黄河干、支流重要控制水文站实测水沙情况详见表1。
2001年黄河干、支流重要控制水文站实测径流量、输沙量及其与上年和多年平均比较分别见表2和图1~图4。
(二)黄河干流重要控制水文站实测水沙的年内变化情况
2001年黄河干流重要控制水文站实测径流量、输沙量的年内变化情况详见图5~图12。
河流
站名
集水面积(km2)
年径流量(108m3)
年输沙量(108t)
年均含沙量(kg/m3)
年均中值粒径(mm)
黄河
唐乃亥
121972
138.1
0.067
0.482
0.017
兰州
222551
235.6
0.217
0.924
0.012
头道拐
367898
113.3
0.200
1.76
0.007
龙门
497552
139.4
2.364
17.0
0.031
潼关
682141
159.0
3.423
21.6
0.025
花园口
730036
165.5
0.657
3.97
0.029
高村
734146
129.5
0.841
6.50
0.033
艾山
749136
99.79
0.596
5.97
利津
751869
46.53
0.197
4.24
0.030
大夏河
折桥
6843
4.278
0.008
1.82
无资料
洮河
红旗
24973
32.57
0.080
2.48
皇甫川
皇甫
3199
0.349
0.135
386
0.071
窟野河
温家川
8645
1.873
0.113
60.2
0.026
无定河
白家川
29662
8.672
0.957
110
0.034
延河
甘谷驿
5891
1.778
0.224
126
0.028
泾河
张家山
43216
9.729
1.250
128
0.024
北洛河
氵状头
25154
6.911
0.700
101
渭河
华县
106498
26.23
1.288
49.1
0.022
汾河
河津
38728
1.619
0.001
0.914
0.011
伊洛河
黑石关
18563
7.388
0.000
0.016
沁河
武陟
12894
2.995
0.010
3.240
表1 2001年黄河干、支流重要控制水文站实测水沙统计
表22001年黄河干、支流重要控制水文站实测水沙量与上年和多年平均比较
年径流量(108m3)
年输沙量(108t)
2001年
2000年
多年平均
154.5
204.1
0.053
0.129
259.6
315.8
0.251
0.763
140.2
227.4
0.284
1.161
157.2
277.9
2.190
8.216
186.0
364.7
3.410
11.85
165.3
403.6
0.835
10.54
136.9
376.7
1.160
9.374
107.8
365.0
0.953
8.984
48.59
331.2
0.222
8.392
4.500
8.987
0.004
24.70
47.14
0.085
0.260
0.306
1.548
0.091
0.487
1.717
6.251
0.058
1.004
6.749
12.01
0.285
1.247
1.155
2.148
0.109
0.466
7.550
17.40
0.940
2.458
5.880
9.248
0.340
0.886
35.54
72.08
1.490
3.561
1.506
11.31
0.257
13.61
27.91
0.002
0.139
4.044
8.955
0.003
0.055
图1黄河干流重要控制水文站实测年径流量对比图
图2黄河干流重要控制水文站实测年输沙量对比图
图3黄河重要支流控制水文站实测年径流量对比图
图4黄河重要支流控制水文站实测年输沙量对比图
图52001年黄河唐乃亥水文站实测水、沙月分配图
图62001年黄河兰州水文站实测水、沙月分配图
图72001年黄河头道拐水文站实测水、沙月分配图
图82001年黄河龙门水文站实测水、沙月分配图
图92001年黄河潼关水文站实测水、沙月分配图
图102001年黄河花园口水文站实测水、沙月分配图
图112001年黄河高村水文站实测水、沙月分配图
图122001年黄河利津水文站实测水、沙月分配图
二、三门峡水库的冲淤与库容变化
(一)水库冲淤
三门峡水库不同运用时期及2001年度库区冲淤情况见表3。
从1960年5月至2001年10月的41年间,三门峡水库共淤积泥沙70.63×
108m3,其中干流库段淤积54.14×
108m3,占全部淤积量的76.7%。
2000年10月~2001年10月期间,库区共淤积0.4634×
108m3,其中干流库段淤积0.2145×
108m3,渭河、北洛河共淤积0.2489×
108m3。
2001年三门峡水库入库水沙量严重偏少,由于水库在汛期利用洪水排沙,黄淤41(潼关六)断面以下出现冲刷,泥沙主要淤积在黄淤41断面以上和渭河、北洛河下游。
三门峡库区潼关以下水库纵剖面(库底平均高程)的变化情况见图13。
表3三门峡水库不同运用时期库区淤积量表
库段
时段冲淤量(108m3)
1960.05~
1964.10
1964.10~
1973.10
1973.10~
1986.10
1986.10~1995.10
1995.10~2000.10
2000.10~2001.10
1960.05~2001.10
黄淤1~黄淤41
35.75
-9.225
0.5539
1.452
0.8990
-0.0948
29.34
黄淤41~黄淤68
6.342
12.03
0.6892
5.043
0.3859
0.3093
24.80
渭拦1~渭拦37
1.845
8.477
-0.2349
2.979
0.2694
0.0876
13.43
洛淤1~洛淤21
0.4810
0.7999
0.1423
1.240
0.2380
0.1613
3.063
合计
44.42
12.08
1.151
10.71
1.792
0.4634
70.63
图13三门峡水库库底高程图
(二)水库库容变化
三门峡水库335m高程库容1960年5月为97.50×
108m3,2001年10月为55.87×
108m3,与上年数值相等;
由于近坝段干流冲刷,326m高程库容较上年略有增加。
三门峡水库库容曲线见图14。
图14三门峡水库库容曲线
(三)潼关高程的变化
潼关高程一般用潼关水文站(六)断面1000m3/s流量的相应水位代表,其历年变化情况见图15。
2001年汛后(11月1日)潼关高程为328.14m,较上年同期下降0.19m。
图15潼关高程历年变化图
三、小浪底水库的冲淤与库容变化
(一)水库概况
小浪底水库是一座以防洪、防凌、减缓下游河床淤积为主,兼顾供水、发电、灌溉的综合水利工程,水库大坝上距三门峡水库大坝130km,控制流域面积69.4×
104km2,占黄河流域面积的92.3%,水库275m高程设计库容126.5×
108m3,长期可用库容51×
1994年9月水库主体工程开工,1997年10月截流,1999年10月下闸蓄水,2000年5月正式投入运用,2001年1月第一台机组开始发电。
水库水文泥沙测验站网于1996年5月开始布设,1997年10月进行了原始库容测量,截止到2001年12月,共进行断面法测验13次,为了解小浪底水库运行初期库区淤积情况积累了资料。
小浪底水库总体处于峡谷地带,平面形态狭长弯曲,入汇支流较多,大支流与干流交接处多为开阔地带(图16)。
一般按此形态将水库划分为大坝~黄河20断面、黄河20~38断面和黄河38~56断面三个区段研究淤积状况,前两区段为不规则“大肚”,后一区段为窄谷。
黄河20、38和56断面分别距坝址34.21、66.24和125.74km,其中黄河20断面处于八里胡同峡谷附近。
图16小浪底水库平面图(小浪底~三门峡坝址)
(二)水库冲淤
小浪底水库1997年10月以来库区冲淤情况见表4。
从1997年10月至2001年底,小浪底水库共淤积泥沙7.162×
108m3,其中大坝~黄河20断面间干支流共淤积5.155×
108m3,占全库淤积量的72.0%。
表4小浪底水库1997年以来库区淤积量表
时段淤积量(108m3)
占全库%
1997.10~
2000.05
2000.05~
2000.11
2000.11~
2001.12
坝址~黄河20
0.5875
1.890
2.678
5.155
72.0
黄河20~黄河38
0.0391
0.8699
0.6553
1.564
21.8
黄河38~黄河56
0.0055
0.7987
-0.3618
0.4424
6.2
0.6321
3.558
2.972
7.162
100
1999年10月前水库尚未蓄水,1999年10月~2000年5月水库蓄水为三门峡水库下泄的清水。
因此,1997年10月~2000年5月的两年多时间,库区淤积仅0.6321×
108m3,只占截止2001年底全部淤积量的8.8%
水库运用第一年,全库淤积3.558×
108m3,占全部淤积量的49.7%;
水库运用第二年,全库淤积2.972×
108m3,占全部淤积量的41.5%。
小浪底水库各年度冲淤变化情况见图17。
1997年10月~2000年5月库区淤积主要分布在黄河10断面以下;
2000年5月~2000年11月库区淤积主要分布在黄河20断面以下和黄河35~黄河46断面两个区段;
2000年11月~2001年12月淤积主要分布在黄河35断面以下,黄河38~黄河47断面则出现冲刷。
(黄河10、黄河35、黄河38、黄河46和黄河47断面距水库大坝的距离分别为14.49、59.71、66.24、87.75和90.55km)。
图17小浪底水库逐年冲淤变化图
水库纵剖面的变化情况见图18。
由于2001年汛期出现的洪水异重流的作用,距坝66~91km区段普遍发生冲刷,最大冲刷深度在距坝71km附近,达11.97m;
距坝64km以下普遍发生淤积,最大淤积厚度在距坝约7km附近,达17.39m。
和上年度同期相比,2001年汛后坝前淤积、库底面高程进一步抬高,距坝53km以下库底坡势趋于平缓。
图18小浪底水库库底高程图
(三)水库库容变化
小浪底水库275m高程1997年10月实测库容为127.5×
108m3,截至到1999年6月基本上没有变化。
2000年11月为123.4×
108m3,较原始库容减少了4.1×
108m3;
2001年12月为120.4×
108m3,较原始库容减少了7.1×
小浪底水库库容曲线见图19。
(四)典型断面冲淤变化
黄河01、黄河15、黄河38等3个断面冲淤变化情况见图20~图22。
和上年同期相比,黄河01和黄河15断面发生较大淤积,河底平均高程分别升高14.20m和10.81m,主槽基本为均匀淤积,且已形成较为平坦的河底。
黄河38断面主河槽平均冲刷5.56m,由于受到弯道和异重流输沙影响,呈左岸淤积、右岸冲刷的形态。
图19小浪底水库库容曲线
图20小浪底水库黄河01大断面图
图21小浪底水库黄河15大断面图
图22小浪底水库黄河38大断面图
四、黄河下游河道冲淤变化
(一)河道冲淤
黄河下游河道历年冲淤变化情况见图23,其中1960~1973年是三门峡水库对黄河下游河道冲淤影响最为显著的时期。
图23黄河下游河道历年泥沙冲淤量变化图
小浪底水库蓄水之前的1951年10月至1999年10月共48年间,黄河下游从铁谢至利津河段泥沙淤积量达55.23×
108m3,年均淤积1.15×
1999年10月以后由于小浪底水库拦蓄泥沙,下游河道整体出现冲刷,其中1999年10月~2000年10月冲刷0.8250×
108m3,2000年10月~2001年10月冲刷0.7792×
由于近两年黄河来水量严重偏少,2001年艾山以下河段仍出现轻微淤积。
黄河下游河道的淤积从年际变化看虽是有冲有淤,但总体呈淤积抬高趋势,河道下段的淤积抬高速度远大于上段。
图24绘制的黄河下游河道纵断面图说明了这一特点。
表5列出了2000年10月~2001年10月下游河道逐段冲淤情况。
图24黄河下游河道纵断面图
表52000年10月~2001年10月黄河下游分段冲淤量表
河段
小浪底~花园口
花园口~夹河滩
夹河滩~高村
高村~孙口
孙口~艾山
艾山~泺口
泺口~利津
淤积量
(108m3)
-0.5518
-0.2784
-0.0804
0.0616
-0.0275
0.0551
0.0420
-0.7792
(二)典型横断面的冲淤变化
2001年黄河水量严重偏枯,花园口水文站实测年径流量165.5×
108m3,仅为多年平均值的41.0%,且汛期未发生漫滩洪水。
受此影响,河道冲淤主要表现为主槽和嫩滩的冲淤变化。
从图25可以看出,花园口断面主槽由于冲刷而变深。
图26则展示了2001年孙口断面在嫩滩上淤出滩唇、左岸冲刷形成小水槽的情况。
泺口断面主要以贴边淤积为主(见图27),断面形态没有明显变化。
和上年相比,2001年度花园口、孙口和泺口断面主槽分别冲刷0.10m、0.04m和0.13m。
图25黄河花园口大断面图
图26黄河孙口大断面图
图27黄河泺口大断面图
五、黄河中游输沙模数等值线图
输沙模数是描述流域产输沙能力的参数,其概念为流域单位面积每年平均的产输沙量,一般由水文测站的年输沙量除以其控制面积求得。
因为产输沙能力受降雨、径流、流域地形地貌和下垫面质地等因素影响,有其随机性,所以用多年平均的输沙量除以流域面积获得的多年平均输沙模数,才有反映流域产输沙特性的实际意义。
本次输沙模数等值线图的绘制,利用黄河中游125个水文站的泥沙资料,并对1954年至建站期间无观测资料的测站进行了插补延长,使资料具有同步性。
输沙模数等值线图的绘制过程是:
首先对各水文站以上流域进行地貌类型分区,然后利用类比法和方程求解法求出各分区图斑上的输沙模数值,将数值标注在图斑形心,最后依据其地区变化规律并考虑地理地质条件,绘出输沙模数等值线。
对重要产沙区还用水文测站资料对由输沙模数等值线推算的流域产输沙量进行了检验。
图28~图31是黄河中游4个时段的输沙模数图。
图27反映了人类活动影响较小时期的“天然本底”的产输沙空间分布状况,而将图28~图30与前期进行对比则可反映不同时期的变化情况。
从图27看出:
黄河中游输沙模数大于5000t/(km2·
a)(属强度以上)的地区,主要分布在黄河晋陕峡谷、白于山和六盘山一带,其面积达11×
104km2。
这三个地区广布黄土丘陵沟壑地貌,是黄河泥沙的主要来源区。
黄甫川、孤山川、窟野河、无定河、佳芦河中下游以及北洛河上游输沙模数高达20000t/(km2·
a),是黄河中游水土流失最严重的地区,其中窟野河神木至温家川区间全沙输沙模数高达40000t/(km2·
a)以上,堪称世界之最。
图28黄河中游1954~1969年全沙输沙模数等值线图
图29黄河中游1970~1979年全沙输沙模数等值线图
图30黄河中游1980~1989年全沙输沙模数等值线图
图31黄河中游1990~1995年全沙输沙模数等值线图
由于气候因素和人类活动的影响,黄河中游输沙模数的变化较大。
据量算,输沙模数大于5000t/(km2·
a)的区域在图27~图30上分别为11×
104km2、9.68×
104km2、7.02×
104km2和8.83×
从高值区输沙模数的变化看,产输沙能力对暴雨十分敏感。
如窟野河神木至温家川区间1954~1969年输沙模数为40400t/(km2·
a),70年代由于暴雨较多,输沙模数高达40770t/(km2·
a),80年代几乎没有暴雨,输沙模数降为14650t/(km2·
a),而1990~1995年期间又遇两场暴雨,输沙模数又反弹到34000t/(km2·
a)。
六、重要泥沙事件及特殊泥沙现象
(一)黄委水文局成功开展了黄河小浪底水库异重流测验工作
2001年8月15~18日,黄甫川下游、无定河中游、北洛河和泾河下游地区,出现一场降雨,最大雨量在黄甫川黄甫站,达154mm。
该场降雨形成了黄河干流洪水,龙门站19日19时洪峰流量3400m3/s,潼关站21日14时洪峰流量2750m3/s,三
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