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2019黄委会黄河基础知识:洪水泥沙及河道冲淤

2019-03-05 14:36:29 山东事业单位考试网 http://sd.huatu.com/sydw/ 文章来源:未知

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2019黄委会黄河基础知识:洪水泥沙及河道冲淤

  (一)黄河洪水特点

  黄河洪水按其成因可分为暴雨洪水和冰凌洪水两种类型。

  暴雨洪水主要来自中游地区和上游兰州以上地区,洪水发生时间为 6~10 月。兰州以上地区雨区广,降雨强度较小,洪水洪峰流量不大,历时较长,是宁蒙河段的主要成灾洪水,但只能形成中下游洪水的基流。中游地区暴雨频繁、强度大、历时短, 形成的洪水具有洪峰高、历时短、含沙量大、陡涨陡落的特点,是黄河下游的主要成灾洪水。中游大洪水按来源区分为两种类型,以三门峡以上来水为主的洪水称为“上大洪水”,以三门峡至花园口区间来水为主的洪水称为“下大洪水”,“上大洪水”与“下大洪水”不遭遇。

  经对设计洪水分析计算,流域面上水土保持、水库建设(以下游防洪为主的水库调节超标准洪水除外)和水资源利用对中常洪水影响较大,对设计洪水影响不大对中常洪水的影响使河道冲淤特性变化较大。

  冰凌洪水主要发生在黄河下游及上游宁蒙河段,黄河下游多发生在 2 月, 宁蒙河段多发生在 3 月。冰凌洪水峰低量小、历时短、来势猛、水位高,防守难度大。

  (二)水沙特点

  黄河水沙具有水少沙多、水沙关系不协调的显著特点。主要表现三个特点一是水少沙多,进入黄河下游天然水量仅有 560 亿立方米,输沙量高达 16 亿吨,多年平均含沙量 28.6 千克每立方米,实测最大含沙量 911 千克每立方米(1977 年),输沙量和含沙量均为大江大河之最;二是水沙异源,水量主要来自上游兰州以上,沙量主要来自河口镇至三门峡区间,兰州以上来水占全河 55.6%,远超过流域面积占全河流域面积 30%的比例,河口镇至三门峡区间来沙占全河 91%,远高于流域面积占全河 46%的比例;三是天然水沙量分布不均,主要集中在汛期 7~10 月,水量约占全年的 60%,沙量更为集中,占 90%,且往往集中在几场洪水,水沙量年际间变化也很大,沙量更为集中,往往集中在几个大沙年份。

  20 世纪 50 年代以来,黄土高原地区大规模开展了水土保持,20 世纪 70 年代已经初见成效,到规划现状年,平均每年可减少入黄泥沙 3 亿吨左右,约占来沙量的 20%,总减少量约达 100 亿吨,为减少下游河道淤积作出了巨大贡献。但是随着流域经济社会用水发展,利用黄河河川水资源量已达 360~400 亿立方米,占黄河水资源量的 60~70%,年平均入海水量由 20 世纪 50~60 年代的 500 亿立方米左右降低到 20世纪 90 年代的 119 亿立方米。在水资源利用时,非防洪水库对中常洪水拦蓄利用,使水流过程也发生了很大变化。与自然情况相比,水沙关系进一步恶化。

  到本世纪中叶,即使黄土高原水土保持措施按规划全面实施生效时,年平均进入黄河的沙量仍有 8 亿吨左右,仅占自然情况下的 50%,而随着经济社会发展用水需求的增加,若不考虑南水北调西线工程向黄河补水,输沙入海水量将进一步被挤占, 水少沙多和水沙关系不协调的矛盾将越来越突出。

  (三)河道淤积

  1952~1997 年下游河道实测淤积泥沙 92 亿吨,河床普遍抬高 2~4 米;1996年 8 月,花园口站洪峰流量 7600 立方米每秒的洪水位却比 1958 年的 22300 立方米每秒大洪水高出 0.91 米;目前黄河下游河道比两岸的黄淮海平原地面高 4~6 米,局部河段高出 10 米以上。

  由于水沙关系恶化,1986 年以来黄河下游中水河槽和滩地的淤积比例发生了巨大变化,形成对防洪安全极为不利的河床形态。1952~1986 年,在三门峡水库拦沙减轻下游河道淤积约 35 亿吨的情况下,下游河道淤积 66.7 亿吨,其中滩地淤积 56.4 亿吨,占 85%;中水河槽淤积 10.3 亿吨,占 15%,滩面和中水河槽基本同步升高。1987~ 1997 年,下游河道淤积 25.3 亿吨,其中滩地淤积 7.8 亿吨,占 31%;中水河槽淤积 17.5 亿吨,占 69%,中水河槽抬升的速度,远远超过滩面抬升的速度。目前已经形成主河槽高于滩面 3~5 米、滩面高于背河地面 3~5 米的“二级悬河”,主河槽过洪能力由5000~6000 立方米每秒衰减到20 世纪90 年代的2000~3000 立方米每秒,最小只有1800 立方米每秒,河床横比降远大于纵比降,“横河”和“斜河”发生几率增多。

  由于水沙关系恶化,上游内蒙古河道由自然状况下的微淤型变为剧烈淤积河道;使渭河下游由三门峡水库运用方式改为蓄清排浑后的基本冲淤平衡转为淤积性;使潼关高程迅速抬高至 328 米左右且居高不下。

  2000 年正式投入运用的小浪底水库,利用拦沙库容拦沙 100 亿吨,并且利用拦沙期较大的库容和正常运用期 10 亿立方米库容长期调水调沙,在拦沙期内,使下游河道减淤相当于 20 年的淤积量 76 亿吨,萎缩的中水河槽泄洪排沙能力恢复到 4000~5000 立方米每秒。拦沙期完成以后,由于小浪底水库长期调水调沙库容所限,每年只能减少下游河道淤积 0.4 亿吨,下游河道每年还要淤积 2.6~3.0 亿吨,中水河槽逐步萎缩。

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