孟兆龍 ，劉娜楠 ，申紅彬

黃河下游山東段西起東明縣，東至墾利縣注入渤海，河道全長628 km，流域面積1.83萬km2，沿程分布有高村、孫口、艾山、濼口、利津等水文站。受上游不利水沙條件的影響，黃河下游山東段歷來泥沙淤積問題嚴重，利津以上河段河底高程高出兩岸地面4.0～6.0 m，形成典型的“地上懸河”，利津以下尾閭段擺動頻繁，泥沙不斷淤積，年均造陸面積達25～30 km2。本文在上述研究成果的基礎(chǔ)上，重點選取黃河下游山東段中的艾山——利津彎曲型河段為研究對象，進一步分析其河床累計淤積量的滯后響應(yīng)規(guī)律。

1 來水來沙及河床沖淤演變情況

黃河下游山東段艾山——利津河段進口斷面艾山站1950—2004年來水來沙變化情況如圖1所示。可以看出：20世紀70年代以來，艾山進口站流量總體呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢，而來沙系數(shù)則不斷增大，反映出艾山——利津河段來水來沙的組合條件不斷惡化。圖2為艾山——利津河段1952—2004年累計沖淤量的變化情況以及利津出口站3 000 m3/s流量水位相對于1952年的變化情況?？梢钥闯觯?）艾山——利津河段在20世紀70年代以前整體基本處于沖淤平衡狀態(tài)，70年代后受來水來沙不斷惡化的影響出現(xiàn)了持續(xù)淤積；2）相對于1952年，利津站3 000 m3/s同流量水位總體呈現(xiàn)出不斷上升趨勢，間接反映出河底高程總體在不斷抬升；3）艾山——利津河段累計淤積量與艾山站年平均流量呈負相關(guān)關(guān)系，而與來沙系數(shù)、利津站同流量水位變化值呈正相關(guān)關(guān)系。

圖1 艾山年均流量與來沙系數(shù)變化情況

圖2 艾山——利津河段累計沖淤量與利津站同流量水位變化情況

2 累計淤積量對來水來沙的滯后響應(yīng)

黃河下游艾山——利津河段河床淤積受上游進口艾山站來水來沙條件與下邊界出口利津站河底高程的綜合影響。根據(jù)河床滯后響應(yīng)模型，黃河下游艾山——利津河段累計淤積量不僅與當(dāng)年艾山站來水來沙條件及利津站河底高程有關(guān)，還受到前期艾山站來水來沙條件及利津站河底高程的影響。圖3、圖4為艾山——利津河段多年累計淤積量與艾山站當(dāng)年平均流量以及多年滑動值的相關(guān)關(guān)系。可以看出：艾山——利津河段多年累計淤積量與艾山站流量負相關(guān)關(guān)系的相關(guān)系數(shù)隨滑動平均年數(shù)的增多而增大，約到15年左右時達到最大。同理，可繪出艾山——利津河段多年累計淤積量與艾山站來沙系數(shù)、利津出口斷面同流量水位變化值正相關(guān)關(guān)系相關(guān)系數(shù)的變化情況，分別如圖5、圖6所示?？梢钥闯觯喊健蚝佣味嗄昀塾嬘俜e量與艾山站來沙系數(shù)、利津站同流量水位變化值相關(guān)系數(shù)最大時對應(yīng)的滑動平均年數(shù)分別為15年、13年。

圖3 累計淤積量與艾山站當(dāng)年平均流量關(guān)系

圖4 累計淤積量與艾山站多年滑動平均流量關(guān)系

圖5 累計淤積量與艾山站多年滑動平均來沙系數(shù)關(guān)系

圖6 累計淤積量與利津站多年滑動平均水位變化值關(guān)系

3 結(jié) 語

黃河下游艾山——利津河段累計淤積量不僅與當(dāng)年艾山站來水來沙條件及利津站河底高程有關(guān)，還受到前期艾山站來水來沙條件及利津站河底高程的影響：1）艾山——利津河段累計淤積量與艾山站多年滑動平均流量、來沙系數(shù)的相關(guān)程度隨滑動平均年數(shù)的增多而增大，約到15年左右時達到最大。2）艾山——利津河段累計淤積量與利津站多年滑動平均同流量水位抬升值相關(guān)系數(shù)隨滑動平均年數(shù)的增多而增大，約到13年左右時達到最大。

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