1、黄河口清8出汊工程的作用及对河口演变的影响 摘要：通过实际查勘、依据多年积累的原型观测资料，分析了清8出汊工程对黄河河口、河床演变的作用；解答了入海口门调整的淤海造陆效果、对河口段河道、防洪、流路演变的贡献等问题；论述了黄河河口演变的机制，揭示了黄河河口第三次小循环的形成、发展及黄河河口流路在下半个世纪的归宿；得出了人工干预下的河口河道形成机制；提出了科学地确定黄河口门出汊调整的时机、地点与周期，极大地延长黄河自然演变单循环过程中最有利于行河周期的可能性及人工干预下复循环演变规律的存在性。使人工干预河口演变、延长河口流路使用年限成为可能。 关键词：黄河 复循环演变 淤滩采油 河口治理 1 清8
2、出汊工程实施背景及基本情况 利用黄河泥沙淤滩造陆，变滨海区的石油海上开采为陆上开采是近年胜利油田滨海区油汽开发的发展战略之一。在清8出汊工程预行河海域发现储量2亿多吨新滩垦东油藏情况下，胜利石油管理局提出了适当调整清水沟流路入海口门，利用黄河泥沙淤海造陆，变垦东12海域油区石油的海上开采为陆地开采的要求。90年代以来黄河口断流日益加剧，给河道、河口演变带来诸多问题。黄河河口演变的客观形势也要求重新认识河口，采取新的治理对策。实施清8出汊工程不仅是淤滩采油的需要而且为重新认识河口，寻找治理河口新方法提供了契机。清8出汊工程实施方案经山东黄河河务局详细论证并报请黄委会批准后，于1996年汛前实施了
3、人工出汊。该工程5月11日开工，7月18日完工。工程主要包括(图1)：开挖引河5.0km；引河断面为梯形，纵比降1/5000，平面挖深1.01.3m。在原河道修筑4.1km长的截流坝； 图1 清8出汊工程示意图 Schematic diagram of the Qing 8 man-made branch project 由表2知：19901995年利津以下各站同流量下水位均呈逐年上升趋势。出汊后河口段同流量下水位均呈现下降趋势。1996年汛后相应于2000m3/s流量的水位四站较1995年10月分别下降了0.33m、0.47m、0.61m、0.97m。同流量水位下降幅度呈下大上小之势，亦说明
4、清8出汊工程实施后河口段河道冲刷的溯源特性。溯源冲刷的范围在西河口以上，约50km。“96.8”洪水在黄河下游造成大漫滩，各河段超过或接近历史最高水位情况下，河口段没有发生较大范围的漫滩，洪峰流量相应水位较常年有所降低，其与清8出汊工程的实施有直接关系，减轻了河口地区防洪压力。1997年河口段来水来沙且断流天数多，其对延续河口段河道的溯源冲刷极为不利。至1998年利津以下各站2000m3/s流量级的水位利津至一号坝开始缓慢抬升，西河口以下仍保持下降趋势；其与1998年实施“挖河固堤启动工程”所产生的减淤效果有一定的关系。显然不利的水沙条件使清8出汊引发的河口段河道冲刷在逐渐减弱，影响范围逐渐减
5、小。清8出汊人为控制了河口段河势。其对稳定河口段河势的作用是非常明显的。90年代以来清水沟流路河口段河势开始呈现不稳定性，每隔一两年就要发生一次或大或小的摆动。清8出汊后，入海泥沙基本保持一定的方向，河口段河势稳定，河长延伸较快。1996年7月引河行水至同年11月，河口段河长延伸了近9km，西河口以下河长达55km；1997年，因河口段水小沙少，且入海口门已延伸至水深较深海域，河长没有继续延长，与1996年相比，还略有蚀退；1998年虽然河口水沙维持一定的数量，因入海口门凸入海中，口门畅通，口门外水深较大，潮流作用较强，河长变化较小，西河口以下河长约56km。由于影响河口段河道演变的因素是多方
6、面的，单靠调整河道边界条件使河道演变向有利的方向发展是暂时的。必须以有利的水沙条件配合和加大河口治理的措施，才能达到长期的效果。 2.2 清8出汊工程对河口滨海区演变的作用 2.2.1 出汊前滨海区演变特征 原口门海域因始于1988年汛前的河口截支强干、工程导流等治理措施，入海泥沙基本保持单一入海之势，沙嘴处咸淡水快速混合絮凝，大部分泥沙淤积沉降在口门附近，使河口快速延伸、拦门沙坎顶抬高、拦门沙以内河道形成负比降。径流受壅水作用，摆动点大多发生在拦门沙以内河道，使河口口门方向每年甚至每次较大洪水都发生变动。由实测资料可知，入海泥沙最大淤积中心发生在口门及拦门沙区域，河口沙嘴沿着淤积中心轴线发育
7、延伸。近口门50km2左右区域内，淤积泥沙量占近海泥沙淤积量的70%以上。距离口门此范围以外广大区域泥沙只是轻微淤积，年均不足0.5m，而且距口门越远，淤积程度越轻。 孤东油田以南附近海域系清8出汊预行河海域，该海域位于原口门西北18km处。从黄河入海泥沙分布规律知，入海泥沙只能影响淤进两侧海岸不足20km范围，因此，孤东油田附近海域属缓慢冲刷形态。桩西海港至孤东油田海岸为第二次亚循环三角洲冲积岸线，海岸平顺，沿岸流为东南轴向，处于0m等值线冲淤平衡界面以内。该界面以内浅水区域等深线蚀退，海域冲刷；界面以外深水区域等深线外延，海域淤积。其淤积程度距河口越远越轻。由此可知清8出汊预行河海域处于0
8、m等值线冲淤平衡界面起始与扩展部分，海岸及浅水海域侵蚀严重，其不利于该海域石油的开采。 2.2.2 清8出汊对海域地形演变的作用 以1995年11月至1996年9月河口海域41个断面数据来表征清8出汊对滨海区演变的影响，其基本特征为：清水沟流路原口门海域因失去了沙源补给，使该海域凸入海中的沙嘴区由快速堆积向快速蚀退演变。主要冲刷中心25m厚度面积9km2，15m厚度冲刷区域也位于原口门区域，面积接近30km2，冲刷量为5521万m3，占总冲刷量的65%。原口门以南海域由缓慢堆积向缓慢冲刷转变：原口门向东南延伸，河口沙嘴南侧三面环海，此处涨潮流北向南、向西南向西北，落潮流基本相反。泥沙淤积主要靠
9、潮流输送。清8出汊后，该海域缺少泥沙补给来源，产生冲刷，冲刷幅度为2至5m，冲刷程度较原口门附近小。出汊新河海域由蚀退转变为淤进。出汊新河入海泥沙扩散已影响到口门以北80km2区域。该区域海岸部分得到沙源补给，岸线稳步扩展。由图3知，出汊当年新河海域已在原海岸凸出淤积出一个巨大沙嘴，10km海岸线宽度范围内新河淤积造陆24km2；0m岸线延伸距离在东方向上已达9km，显示出入海泥沙淤海造陆的巨大作用。由于1997年利津来沙仅有0.16亿t，河口成陆有限，当年河口沙嘴发生蚀退；1998年利津站来沙3.65亿t，该年淤海造陆16km2，河道延长3km。截至1998年底，清8出汊新河行水2.5年，海域高潮线以上共造陆41km2，沿岸线12km宽度范围河口段河道延伸近10km，口门主流轴向55(见图4)， 图3 1996年10月黄河口海域等深线分布形势 Distribution of depth contour of the Yellow River mouth water space in Oct. 1996第 5 页 共 5 页
