长期稳定河口流路方案评价

分析了长期稳定黄河河口流路的必要性及可行性,阐明了长期稳定流路的思路,对比评价了几条方案,提出了流路安排建议。     

黄河刁口废弃流路冲淤演化及其影响因素

刁口流路是黄河1964年至1976年期间的行水流路，在1976年黄河人为改道清水沟后废弃，在1992年将其作为备用流路。依据不同年份刁口废弃流路的高程测量数据，计算了不同时期刁口废弃流路的冲淤量，分析了刁口废弃流路不同时段的冲淤变化特征，探讨了刁口废弃流路冲淤变化的受控机制。研究结果表明，1976-2000年，刁口废弃流路河道整体处于冲刷状态，冲刷速率约为1.92×10⁶ t/a;2000-2016年，河道整体处于淤积状态，淤积速率约为7.99×10⁶ t/a。刁口废弃河道的冲淤在空间上存在明显的差异，2000-2016年，以断面D20为分界线，向海一侧的河段呈现冲刷状态，河道槽蓄量增加；而向陆一侧的河段呈现淤积状态，河道槽蓄量减少。废弃河道的冲淤演化除受生态调水、海洋动力侵蚀等影响外，更多地受到河道周边油田开发以及两岸的农田和林业发展等因素的影响。因此，从维持河道行水能力的角度来看，亟需对河道开展维护修缮，以保证刁口流路作为黄河入海备用流路的适宜性。     

黄河清水沟流路稳定性分析

根据１９８９年５月和８月枯、洪水两个季节黄河拦门沙区及河口海区地质和水文调查资料，结合黄河利津水文站近几年的径流量和输沙量变化，对黄河清水沟流路稳定性及其影响因素进行综合分析研究。结果表明，近年来黄河来沙量渐少是清水沟流路稳定的重要因素之一，随着河口向南转向海动力作用较弱的莱州湾，海水沿河上溯力逐渐减弱，河流泥沙得以更顺利入海，并在口门外沉积；现流路河口海域的水动力作用虽然较弱，但涨，落潮流的分布     

对马暖流“东海段”的流路与流速

本文全面地分析了此段海流的流路与流速结构，首次提出研究海域近底层的环流示意图。指出在夏季，韩国南岸和日本九州北岸均存在着一支南下的逆流。九州西岸出现两种或多种形式的流路。对马暖流在源地流速很弱，流向不稳定，流路时隐时显不明显，只有离开源地后才逐渐显示出一支海流轮廓；强流区在朝鲜海峡附近。该海流可明显地划分为三段流速夏强冬弱，夏季度幅宽约８０ｋｍ．     

对马暖流“东海段”的流路与流速

本文全面地分析了此段海流的流路与流速结构，首次提出研究海域近底层的环流示意图。指出在夏季，韩国南岸和日本九州北岸均存在着一支南下的逆流，九州西岸出现两种或多种形式的流路。对马暖流在源地流速很弱，流向不稳定，流路时隐时显不明显，只有离开源地后才逐渐显示出一支海流轮廓；强流区在朝鲜海峡附近。该海流可明显地划分为三段。流速夏强冬弱，夏季流幅宽约８０ｋｍ。     

不同流路时期黄河三角洲沿岸余流场的数值对比研究

黄河入海流路改道变迁频繁,有关不同流路时期沿岸余流场变化的认识将为理解入海泥沙输送特征的变动和沿岸泥沙动态提供重要的水动力基础,通过数值对比实验,以分处黄河三角洲北、东两岸的钓口和清水沟流路为例,对比研究了两个流路基本稳定后的初期黄河三角洲沿岸余流场结构及其流速的变化.结果表明,虽然两个不同流路时期沿岸流系的总体趋势存在一致性,但不同岸段的局部余流场结构、流速及其分布在不同季节都发生了程度不一的变化.在流场结构上,夏、冬季的差异很小,而春、秋季的差异相对较大,特别是在10m以浅的近岸海域的变化明显.高流速区分布,在钓口流路时期具有随各突出沙嘴而生的特点,清水沟流路时则是沿岸线走向、呈条带状延伸,且其分布范围更大、中心流速更高.沿岸余流流速在清水沟流路时期比钓口流路时期大很多,以清水沟口以南海域的流速增加最显著,北岸海域其次,清水沟口以北、神仙沟以南岸段的变化最小,在季节上以冬季增幅最明显.两个不同流路时期沿岸潮致余流场的总体特征也是基本一致的,分布于甜水沟沙嘴(清水沟口)南、北部的涡环结构在清水沟流路时期明显向东北方向移动,清水沟流路时期神仙沟和甜水沟等原沙嘴附近的潮致余流流速存在明显的减小.     

清水沟、刁口河流路联合运用方案比选

按照"从上到下"的方法,分析刁口河再次启用的四种定位:备用流路、生态供水、同时行河和分洪通道的流路运用规模;设计了该流路与现状清水沟流路联合运用的6个方案。根据各方案分流口上下游的河道冲淤特性,对黄河下游的反馈,工程投资,生态环境,经济社会的影响等进行综合比选。最后推荐在2030年以后利津流量超过4 000 m3/s时将刁口河作为分洪通道、其余时间使用清水沟流路和工程投资方案。     

黄河三角洲流路演变及对黄河下游的影响

１８５５年黄河自徐淮故道在铜瓦厢决口改行清济泛道以来，在近代三角洲上历经１０次较大流路变迁。各次流路在其演变过程中均有诸多共性。文中分析了流路演变中交替产生的溯源堆积及溯源冲刷对黄河下游影响的范围，幅度和作用历时，溯源堆积与沿程堆积叠加起来对山东黄河下段的水位产生稳定性抬高。     

黄河入海水、沙通量变化对黄河口及邻近海域环境资源可持续利用的影响 Ⅲ. 黄河入海口的长期稳定对港口建设的影响

随着我国经济的快速发展，黄河三角洲已经成为重要的石油工业基地和重要的农业开发区，兴建了许多港口和养殖基地。历史证明，由人工控制的黄河尾闾段河道已处于相对稳定状态，在三角洲区的经济发展过程中起了重要的作用。1976年黄河改道由清水沟流路入海以来，该流路已行水20多年，为了保障该区的发展，有关部门提出了稳定流路多年不变的方针，并经专家论证，可以继续使用50-70年。黄河是一条多沙性河流，30多年平均输沙量10.1×108t(1959-1992年)。菜州湾是一个极浅的小海湾，水域面积仅6000km2，平均水深8.6m，水深小于10m的极浅水域约占其总面积的60%。巨量泥沙入海导致河口及其近海区海岸地貌发生重大变化。1977-1992年清水沟流路河口沙嘴向海延伸了约35km，年均延伸速率为2.3km，使原河口区海岸线呈鸟嘴状向海突出，沙嘴南岸形成了一个凹入陆地的次级海湾(图1)。至1990年底，0m线以上造陆面积为453km2(郭永盛等，1992)，沙嘴向海延伸不但改变了该区海岸的走向轮廓，而且引起了沿岸泥沙运动的变化，影响了邻近港口的建设和发展。     

基于卫星高度计和漂流浮标数据间数学校验关系的黑潮流轴和流路主成分估计

由于卫星高度计数据分辨率高、观测范围广的特点,我们使用该数据开展了黑潮流的研究。在之前的研究中,卫星绝对地转流都被用于对黑潮流域的表层流场的时空变化特征进行研究,并采用了一些探测方法提取了黑潮流轴和流路。然而,海面绝对地转流是由绝对动力地形估计得到,应该被当做实际流场的地转分量,在实际应用中并不能代表真实流场。在本研究中,建立了气候态绝对地转流与网格平均的漂流浮标流场间的数学校验关系,以此对卫星绝对地转流场进行修正,即便这两种数据的性质存在些许偏差。因此,基于主成分探测法,修正后的卫星绝对地转流被用于探测黑潮流轴和流路。对比结果表明,由修正后的卫星地转流场探测得到的黑潮流轴和流路均要好于地转流和表层流估计结果。修正后的地转流有助于开展更加准确的黑潮流轴和流路的逐日探测。     

现代黄河三角洲的结构、发展过程和形成模式

对现代黄河三角洲典型河道－钓口流路的不同钻孔剖面分析，阐明现代黄河三角洲单个流路所形成的三角洲叶片体的沉积物与沉积相的空间分布特征。结合单流路河道的小循环演化规律，划分现代黄河三角洲的发育过程为四个阶段，提出了三角洲的河口坝沉积相间分布的横向沉积序列、主河道型与同汊口河道型两个不同的纵向沉积序列及河口坝型与口坝侧湾型两个不同的垂向沉积序列。在此基础上，提出了现代黄河三角洲的形成模式。     

清水沟流路期间黄河三角洲区潮波运动的模拟和预测

为了探讨黄河三角洲附近潮波运动的变化特征，乐肯堂等(1995)用二维数值模式模拟了1855-1984年该海区的潮汐和潮流的分布变化，并着重考察了M2和S2分潮的无潮点，以及规则全日潮区的位置变化。乐肯堂等(1995)的研究表明，黄河尾闾的摆动以及由此而造成的黄河三角洲之进退，是该海区潮波特征发生变化的主要外因。自从1976年黄河尾闾改道清水沟以来，该流路已稳定运行了20多年，由此造成了河口附近沙嘴不断向莱州湾内延伸，因而对该区的潮波分布特征产生了显著影响。从黄河三角洲区的经济可持续发展和海洋生态环境的可持续发展的目的出发来规划今后黄河尾闾的走向，就必须对以下两个问题进行深入研究：(1)清水沟流路是否还能长期稳定下去；(2)如果清水沟流路长期稳定不变，并且按照清水沟流路期间黄河三角洲向莱州湾推进的方式来推演10a后黄河三角洲的形势，那么到2010年该区的潮波运动将会发生什么变化。为此，在本文中我们仍然采用乐肯堂等(1995)已经过验证的数值模式和数值预的方法对上述问题作初步探讨。     

基于DSC模型的黄河入海流路稳定评价指标体系及其应用

历史上的黄河入海流路具有“十年一改道”的演变特征,其流路稳定问题一直是黄河河口综合治理研究和实践进程中的热点、难点和焦点问题。本文基于对黄河入海流路失稳驱动因子的分析,以黄河入海流路失稳驱动力响应模型作为构建流路稳定评价指标体系的理论依据,以DSC模型(DrivingForce-State-Control,驱动力-状态-控制模型)作为描述框架模型,通过对15个要素、83个具体指标因子的筛选、调整和优化,分别构建了具有不同稳定目标特征值的基本判别指标体系和综合判别指标体系。利用两种判别指标体系对现状黄河入海流路的稳定状态进行了计算判断,结果表明:现状西河口水位(二)站在10000 m^3/s流量时水位为10.52 m,距离12 m改道标准尚有1.48 m的上涨空间,其流路综合稳定状态评价值为0.259,流路稳定状态良好。     

黄河口现在的海洋动力条件良好有利于综合性治理

一、黄河口流路的概况现在的黄河口流路(1976年清水沟流路)的动力条件,对流路稳定非常有利,便于综合治理。解决河口流路稳定的关键在于处理拦门沙的成长、存在,以及消除,拦门沙不消除必然阻水、阻冰。洪水或冰凌期间,水位抬高,发生溯源淤积,河床随之抬高,此即地上河的成因。久而久之,黄河下游成为“悬河”。悬河必决口,所以才出现历史上的黄河“三年两决口”“百年一改道”。黄河有文字记录以来,大迁徙26次,关键问题在于“拦门沙作祟”,所以,治河经验谓之“大河之治必自河口始”。     

黄河现行清水沟流路汊河运用方案探讨

对黄河河口现行清水沟流路范围内不同汊河的形成、演化及其特征进行了梳理总结,围绕汊河不同运用方案的影响效应进行了论证分析。研究表明:现行清水沟流路范围内的汊河运用方案不适用于多汊河轮流行河模式、同时行河与轮流行河联合模式和同时行河模式,而采用单一汊河轮流行河模式可以充分发挥海洋输沙动力,保证河口海域向外海的较大输沙量,对延长清水沟流路使用年限更有利,更为科学和经济合理。在现行清8汊河达到改道标准后,应优先使用老河道汊河,该方案不仅有利于未来海岸线的均衡发展,而且更有利于延长清水沟流路的使用年限。     

三角洲废弃河道演化过程及受控机制——以黄河刁口废弃河道为例

废弃河道是河流系统的重要组成部分,其沉积记录蕴含了丰富的流域内构造活动、水文特征、海平面波动等环境变化的珍贵记录.然而相比内陆河废弃河道,三角洲废弃河道的演化过程及机制研究尚显不足.1976年黄河人工改道清水沟流路,切断了刁口流路的河流水沙供给,刁口流路逐渐废弃.通过1976—2016年的Landsat遥感影像、黄河水...     

不等时距的灰色模型GM（1，1）──建模方法及其在黄河河道长度预测中的应用

提出不等时距的灰色模型ＧＭ（１，１）的建模方法，依据１９７６～１９８９年的现行黄河河道长度数据，假设在现行清水沟流路不变的前提下，利用该模型对２０００年前的黄河河道长度进行预测。     

新情势下黄河口出汊流路三角洲体系的演化模式

1855年以来,黄河近现代三角洲堆积快速,经历了3个阶段11次大的流路改道变迁。分析了期间流路的改道、出汊与摆动的影响机制,并以自然改道、人工改道和尾闾出汊的不同性质划分了三级流路三角洲的演变。1996年清8流路是黄河口首次人工出汊流路,1988年至今形成以清8为顶点由人工干预或出汊流路组成的第三级出汊流路三角洲。新情势下每一个人工出汊流路三角洲体系具有百年以上的行水年限,可保证潮区界以上河道的长期稳定。人工出汊流路三角洲是新情势下黄河口多级三角洲演变的重要模式,该体系的认识与使用对今后河口流路精准安排并保持顶点以上长期稳定,节约日益受限的海岸资源,优化港口布局,以及维持河口自然健康生命等具有重要的战略意义。     

基于长时间序列遥感影像的黄河清水沟流路变化监测

黄河下游以流路改道频繁著称,清水沟流路自启用以来经历了复杂的演变过程。长时间遥感序列具有连续性好、时效性强等优势,可以实现河道变化的动态监测。本文利用1976年至2019年共40期Landsat遥感影像为数据源,应用改进后的归一化水体指数和最大类间方差法相结合的算法提取黄河清水沟信息,开展1976年以来黄河清水沟流路的变化规律监测研究。结果表明：随着人工干预程度不断加深,黄河清水沟流路变化呈现出以人为控制为主导下自然摆动的特征,河道出汊摆动频率、幅度较以往减小,预计行河年限增长。研究清水沟流路变化可为黄河三角洲区域治理提供重要的科学依据。     

黄河三角洲清水沟流路的河型问题

本文根据清水沟流路演化规律以来水来沙特征、河床及河岸物质组成、河谷坡度及河流稳定性等方面讨论了清水沟流路的河型演化．初期为辫状型、然后为顺直型，其中顺直型为保持河流稳定最有利的选择．以后也不宜向曲流型发育．