2017年黃河口新灘海域沖淤變化分析

岳成鯤，趙艷軍，王 靜，岳云奎

(黃委山東水文水資源局，山東 濟(jì)南 250100)

1 2016—2017年黃河利津水文站來水來沙情況

根據(jù)利津水文站水沙資料統(tǒng)計(jì)，2016年10月—2017年10月黃河來水83.285億m3，來沙0.062億t，屬于小水小沙年。2017年黃河沒有進(jìn)行調(diào)水調(diào)沙，主汛期來水量分別為38.82億m3，來沙量0.025億t，占水沙總量的46.61%，40.32%。從以上數(shù)據(jù)可以看出，2016—2017年度的來沙量比較少。黃河來水來沙量的大小直接關(guān)系到黃河口門附近海域的沖淤演變，如此少的來沙量影響著黃河口門處于持續(xù)蝕退狀態(tài)。

2 黃河河口延伸擺動(dòng)對(duì)黃河口新灘海域沖淤影響

文章采用黃河口新灘海域2016年10月份與2017年10月份S1—S12共16條測(cè)線資料進(jìn)行對(duì)比，分析黃河口新灘海域沖淤變化情況。測(cè)線布設(shè)情況如圖1、2所示。

2017年度黃河河口段在黃河水沙和海洋動(dòng)力的聯(lián)合作用下，口門河道主流行河方向進(jìn)行了略微調(diào)整，調(diào)整后的黃河入海方向從原來的正東南方向改變?yōu)闁|略微偏南方向(圖1、圖2顯示的向北的口門于2016年初已基本不過流，現(xiàn)行入海方向?yàn)槠湎路捷^窄河道)。分析造成類似這種口門方向的頻繁擺動(dòng)的現(xiàn)象,主要在于黃河來水來沙量的不穩(wěn)定性。從圖2可以看出，向北開口的老口門區(qū)域河長縮短了0.76km，出河方向?yàn)檎狈较虿蛔?基本斷流)，蝕退面積約1.06km2；調(diào)整后的黃河入海的主口門區(qū)域出河方向變?yōu)闁|略微偏南方向，在此區(qū)域內(nèi)蝕退面積約0.28km2；2016.09—2017.09年度間黃河口門造陸5.91km2，，但由于黃河來沙量比較少，黃河河口附近海區(qū)共蝕退4.81km2。綜上，黃河在2016—2017年間由于來水來沙量較小，口門新灘海域陸地面積總體增加1.10km2。蝕退部分主要分布在黃河河道主河門處、黃河向北分岔河門處和老河口河門處；淤進(jìn)部分主要分布在這三處河門的左右兩側(cè)，這也是大部分河流沖淤變化的普遍現(xiàn)象。

由圖1、2可以看出黃河口新灘海域地形變化有以下特征：

(1)2017年較2016年等深線出現(xiàn)以下變化：2m等深線與5m等深線均出現(xiàn)淤積與蝕退交錯(cuò)的狀況，且在數(shù)量上蝕退略大于淤進(jìn)，較大蝕退均發(fā)生在黃河原北口門及黃河?xùn)|口門附近；10m等深線絕大部分體現(xiàn)的都是蝕退現(xiàn)象；15m等深線則表現(xiàn)為淤進(jìn)大于蝕退；此種大部分海域所呈現(xiàn)的蝕退現(xiàn)象與黃河來沙量少是成正比的。

(2)黃河自從1996年10月從清8出汊以來，黃河入海方向已經(jīng)經(jīng)過了八次較大的調(diào)整，第一次是2004年7月黃河主流行河方向由東北轉(zhuǎn)向東南；第二次就是2006年8月，黃河主流行河方向由東南再次轉(zhuǎn)向東北；第三次是2007年7月，黃河分三股入海，三股河口的方向分別為北西北、北東北和東北；第四次是2008年6月，黃河入海三股歸一，口門方向?yàn)楸北睎|方向。第五次是在2009年6月，黃河口門方向?yàn)楸北睎|。第六次在2010年6—7月，黃河進(jìn)行了輕微擺動(dòng)，河道向東偏移0.77km，口門方向?yàn)楸睎|(NE)方向。第七次在2013年7月，在黃河口門東側(cè)出汊，汊河流量約占總水量的35%。東、北方向?qū)⑹俏磥睃S河口新灘的主要行河方向，這主要是由黃河入海區(qū)域南北容沙量的不同造成的；第八次在2016年5月，是唯一一次不是在調(diào)水調(diào)沙期間發(fā)生了口門調(diào)整狀況；2017年度口門調(diào)整還在持續(xù)中，但幅度還不是很大，相信在不久的將來，黃河口門方向還會(huì)持續(xù)這種不定期的擺動(dòng)，這也是黃河口門沖淤演變的最主要的表現(xiàn)。

圖1 2017年黃河口新灘海域水深圖

圖2 2016—2017年黃河口新灘海域等深線套繪圖

3 黃河口新灘海域剖面比較圖及剖面沖淤變化特征

因黃河來水來沙量小的原因，對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)海域影響不大，黃河口新灘海域沖淤變化不顯著。在測(cè)繪的16個(gè)剖面中有12個(gè)剖面呈現(xiàn)沖刷態(tài)勢(shì)，只有4個(gè)剖面出現(xiàn)略微淤積現(xiàn)象，且淤積幅度不大，每種類型附1～2個(gè)剖面圖說明(如圖3～6所示)。沖淤分析特點(diǎn)如下：

(1)S1—S6共包括10個(gè)剖面，位于該海域北部與中部海區(qū)，該海區(qū)大部分剖面在本年度呈現(xiàn)沖刷態(tài)勢(shì)，小部分剖面出現(xiàn)略微淤積現(xiàn)象。由于黃河本年度來沙量很小，而且伴隨著河口口門調(diào)整，黃河泥沙的直接補(bǔ)給區(qū)域改變，從而造成該海域產(chǎn)生沖刷和淤積不明顯的現(xiàn)象。

(2)S7—S12區(qū)共包括6個(gè)剖面，位于調(diào)整后流路南側(cè)，雖然泥沙補(bǔ)給的距離大大減小，但由于本年度入海泥沙量較少，所以表現(xiàn)出來的態(tài)勢(shì)依然以沖刷為主。

圖3 黃河口新灘海域S-4剖面比較圖

圖4 黃河口新灘海域S5剖面比較圖

圖5 黃河口新灘海域S9剖面比較圖

圖6 黃河口新灘海域S11剖面比較圖

4 黃河口新灘海域等深線變化

從黃河口新灘海域16個(gè)剖面實(shí)測(cè)資料來看，每個(gè)剖面都存在沖刷和淤積并存的現(xiàn)象。為具體說明等深線的變化，將2016—2017年黃河口新灘海域等深線蝕進(jìn)距離列入表1中。

由表1看出，2m與5m等深線在孤東海堤與黃河口門之間海區(qū)表現(xiàn)為顯著沖刷，其中S1剖面2m等深線最大蝕退距離為0.87km，S10剖面最大淤進(jìn)距離為2.00km，黃河口門調(diào)整后北口門劇烈蝕退，在黃河口新灘海域內(nèi)形成的小型海灣半徑變小，使得流場(chǎng)發(fā)生了較大改變。10m等深線蝕退最大處在S4剖面，蝕退距離為0.90km，淤進(jìn)最大處在S6剖面，淤進(jìn)距離僅為-0.18km。各剖面沖淤變化情況與往年相比出現(xiàn)較大的變化，小海灣對(duì)這部分海域是否有影響未能體現(xiàn)，有待進(jìn)一步研究。

表1 2016—2017年黃河口新灘海域等深線蝕進(jìn)變化統(tǒng)計(jì)表

注：“-”為淤進(jìn)，“+”為蝕退。

5 黃河口新灘海域沖淤量

黃河口新灘海域布設(shè)S1—S12共16個(gè)剖面，實(shí)測(cè)剖面長度12.35～37.30km，測(cè)區(qū)面積763km2，在2016—2017年度內(nèi)發(fā)生沖刷，沖刷總量-0.608×108m3，平均沖刷厚度-0.17m。通過表2和圖7，可以直觀反映出2016—2017年度，黃河入海泥沙在本海區(qū)的沖淤分布狀況。在16個(gè)剖面中，共有12個(gè)剖面發(fā)生沖刷，其中S5剖面沖刷深度最大，平均沖刷厚度為-0.24m。僅有4個(gè)剖面發(fā)生淤積，其中S2淤積量最大，剖面平均淤積厚度為0.05m。黃河口新灘海域出現(xiàn)如此小的沖淤變化，主要原因就在于黃河來水來沙量太小。

表2 2016—2017年黃河口新灘海域剖面沖淤厚度及沖淤量統(tǒng)計(jì)表

注：“+”為淤積，“-”為沖刷。

圖7 2017年黃河口新灘海域剖面沖淤厚度分布圖

6 結(jié)語

2017年黃河口新灘在黃河水沙和海洋動(dòng)力的聯(lián)合作用下，口門河道主流行河方向進(jìn)行了略微調(diào)整，調(diào)整后的黃河入海方向從原來的正東南方向改變?yōu)闁|略微偏南方向。分析造成類似這種口門方向頻繁擺動(dòng)的現(xiàn)象，其主要原因在于黃河來水來沙量的不穩(wěn)定性。向北開口的老口門區(qū)域河長縮短了0.76km，出河方向?yàn)檎狈较虿蛔儯g退面積約1.06km2；調(diào)整后的黃河入海的主口門區(qū)域出河方向變?yōu)闁|略微偏南方向，在此區(qū)域內(nèi)蝕退面積約0.28km2；2016.09—2017.09年度間黃河口門造陸5.91km2，但由于黃河來沙量比較少，黃河河口附近海區(qū)共蝕退4.81km2。綜合計(jì)算，黃河口新灘海域在2016—2017年間陸地面積總體增加1.10km2。