劉謙
黃河水利委員會山東水文水資源局 山東 濟(jì)南 250100
黃河三角洲濕地類型豐富,景觀類型多樣,天然濕地面積較大,占整個自然保護(hù)區(qū)面積的68.4%,其余為人工濕地。在天然濕地中淡水生態(tài)系統(tǒng)(河流、湖泊)占6.51%,陸地生態(tài)系統(tǒng)(濕草甸、灌叢、疏林、蘆葦、鹽堿化濕地)占48.1%在人工濕地構(gòu)成上,黃河三角洲以坑塘、水庫為主,占該區(qū)人工濕地的57.69%黃河三角洲上河流縱橫交錯,形成明顯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),各種濕地景觀成斑塊狀分布。在濕地存在形態(tài)上,黃河三角洲濕地以常年積水濕地(河流、湖泊、河口水域、坑塘、水庫、鹽池和蝦蟹池以及灘涂)為主,占總面積的63%,且灘涂濕地在其中占優(yōu)勢地位;季節(jié)性積水濕地(潮上帶重鹽堿化濕地、蘆葦沼澤、其他沼澤、疏林沼澤、灌叢沼澤、濕草甸和水稻田)占濕地總面積的37%[1]。
黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)生態(tài)補(bǔ)水的實(shí)施情況主要可以分為現(xiàn)行流路補(bǔ)水和刁口河流路補(bǔ)水兩個方面。
有記錄可尋的黃河三角洲河口生態(tài)區(qū)濕地的現(xiàn)行入海流路補(bǔ)水工作始于2008年第7次調(diào)水調(diào)沙期間。1999年根據(jù)國務(wù)院授權(quán),黃河水利委員會對黃河水量實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度,實(shí)現(xiàn)了黃河連續(xù)十年不斷流,確保了供水安全,使日益惡化的生態(tài)系統(tǒng)得以恢復(fù)。為更好地滿足經(jīng)濟(jì)、輸沙、生態(tài)和稀釋等功能性用水,2008年初黃河水利委員會提出實(shí)現(xiàn)黃河功能性不斷流,并于上半年首次實(shí)施了黃河下游生態(tài)調(diào)度[2]。
刁口河位于黃河北大堤樁號9+900以北,為黃河入海故道,全長大約55km。刁口河流路于1964年1月開始行水,行水歷時12年零5個月。行水期間,刁口河兩岸均有堤防,左岸堤防在民壩基礎(chǔ)上加修而成,長度20.44km。右岸堤防即東大堤,長度22km。1976年5月黃河改走現(xiàn)行流路,至今刁口河流路已停止行河33年。停河期間,由于水沙條件變化、海洋動力作用及人類活動影響,使作為黃河備用流路的刁口河故道河道地形地貌發(fā)生了較大變化,自然形態(tài)和生態(tài)環(huán)境發(fā)生較大改變。河道主河槽概況如下[3]:
(1)灘區(qū)段(黃河主河槽至羅家屋子閘)
地處現(xiàn)行清水溝流路的河道灘區(qū)內(nèi),由于勝利油田長期輸水沉沙,加上黃河多次漫灘淤積,原河槽基本淤平,河槽被開發(fā)為耕地,故道的痕跡完全消失。1999年勝利油田在崔家控導(dǎo)工程22#壩修建一處揚(yáng)水船,并開挖了崔家控導(dǎo)至羅家屋子閘間2.5km的輸水渠道。目前輸水渠道上口寬約30m,深2~3m,渠道內(nèi)大部分生長有蘆葦、雜草等植物,渠道外兩側(cè)灘地為耕地,種植玉米、棉花等農(nóng)作物。
(2)羅家屋子閘~孤河路段(樁號2+600~20+800)
河道長18.4km,河槽與灘地難以辨識,河槽內(nèi)除人工開挖的引水渠道和西崔水庫外,均已開發(fā)成農(nóng)田(個別為魚塘、藕池)。主槽內(nèi)人工開挖的渠道,為羅家屋子閘配套工程,修建于1999年,可通過羅家屋子閘輸水至西崔節(jié)制閘,渠道全長18km,設(shè)計渠底寬20m,邊坡1:2.5,縱比降1/8000。由于資金不到位,實(shí)際引水渠開挖沒有達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),再加上多年輸水淤積,目前已很難辨識。
(3)孤河路~樁埕路(樁號20+800~39+500)
河段河道長度18.6km,主河槽寬210~540m,主槽較明顯,灘槽差2.1~2.6m。河槽內(nèi)有人工開挖的渠道,無農(nóng)田,分布著蘆葦和雜草。
(4)樁埕路~入??陂T段(樁號39+500~55+740)
河道長度為15.74km,主河槽自樁埕路以下逐漸變寬,寬度600~1000m,主槽內(nèi)為水面,兩側(cè)有零星檉柳和雜草,無開墾的農(nóng)田。油田生產(chǎn)路(52+000)以下屬于潮間帶,主槽不明顯,入海潮溝縱橫。口門段近幾十年來變化較大,主要表現(xiàn)為岸線蝕退,每年后退數(shù)十至數(shù)百米,目前原刁口河入海沙嘴已蝕退了近10km,左右兩側(cè)30km范圍岸線也都蝕退了2~5km。本次刁口河尾閭濕地補(bǔ)水區(qū)域位于該河段[4]。
利津水文站位于黃河下游河口段,是黃河的入海監(jiān)測站,在整個黃河流域具有較為重要的地位。利津水文站的監(jiān)測數(shù)據(jù)及特征值在治黃工作中有著重要的意義。因此我們需要將補(bǔ)水的各個特征值轉(zhuǎn)換為利津水文站的特征值來進(jìn)行分析。
這里我們根據(jù)2018年1號閘和3號閘的實(shí)測水位流量關(guān)系曲線圖,結(jié)合實(shí)測的大斷面圖來計算具備引水條件和達(dá)到設(shè)計引水能力時的閘前大河水位。經(jīng)估算可以得出利津斷面出現(xiàn)2000,2500,3000,3500 m3/s的流量時各引水閘前大河水位及引水能力。
表1 利津不同流量級下引水閘斷面水位流量對照表
因清8斷面已撤銷,以原清8斷面以下斷面汊加1斷面進(jìn)行分析,汊加1斷面灘唇高程為4.23m,汊加1斷面距利津斷面94km,以比降萬分之1計算,反推利津站相應(yīng)水位為13.63m,根據(jù)高水延長曲線得利津站相應(yīng)流量為4300m3/s。即利津斷面超過4300m3/s時汊加1以下斷面會出現(xiàn)漫灘情況。因清8以下斷面灘地較寬,灘地的分洪滯洪能力較強(qiáng)一般不會發(fā)生洪水漫過灘唇現(xiàn)象。且經(jīng)過考證,自2002年調(diào)水調(diào)沙運(yùn)行以來利津水文站未出現(xiàn)超過4300m3/s流量級的洪水。
2011年黃河下游汊加1斷面處裁彎取直,斷面形態(tài)發(fā)生改變,因此計算漫灘流量上推至清6和清7斷面。經(jīng)過查詢可以得知清6斷面灘唇高程為6.62m,清7斷面灘唇高程為5.99m。清7斷面距利津水文站85km,清6斷面距利津水文站79km。
2018年,利津水文站6月22日0時開始起漲,7月12日20時落平,最高水位:13.25m,時間7月4日,最大流量3900m2/s,時間7月8日,最大含沙量71.5kg/m3,時間7月10日。刁口河流路羅家屋子閘下站6月24日10時開閘放水,7月9日10時引水節(jié)制閘關(guān)閉(黃河水位降低,不能引水),7月17日10時開始采用水泵往刁口河抽水,8月5日10時抽水結(jié)束,開展了水位、流量、含沙量及水情拍報工作。
刁口河流路生態(tài)補(bǔ)水一千二(一)斷面于7月8日破堤放水,并開始進(jìn)行了水位、流量測驗,含沙量目測為零。一千二(二)斷面于7月20日破堤放水,進(jìn)行了水位、流量測驗,由于水位降低,以上兩斷面不能向濕地繼續(xù)引水,這兩斷面封堵后,采用水泵抽水向濕地繼續(xù)引水,7月29日啟用一千二(三)斷面進(jìn)行了流量測驗。
經(jīng)估算可以得出利津斷面出現(xiàn)2000m3/s,2500m3/s,3000m3/s,3500m3/s的流量時各引水閘前大河水位及引水能力。
從分析可以看出,2018年調(diào)水調(diào)沙期間,當(dāng)?shù)罂诤恿髀妨_家屋子閘下站水位落到7.57m時,已不能再過流。此時,對應(yīng)利津站水位12.38m,相應(yīng)流量2240m2/s。當(dāng)一千二(三)水位落到3.07m時,生態(tài)補(bǔ)水一千二(一)斷面、一千二(二)斷面,已不能再向濕地引水。另外,本次調(diào)水調(diào)沙刁口河流路羅家屋子閘下站引水量為3713×104m3,真正引水到濕地的水量只有162.6×104m3,流入海的水量是301.9×104m3,而更多的水量都存到河道和流入低洼地。