水利工程论文-浅析黄河下游的堆积历史和发展趋势.doc

水利工程论文-浅析黄河下游的堆积历史和发展趋势论文关键词：黄河下游历史时期堆积形态论文摘要：本文将历史学及地理学的研究方法和水利科学相结合，着重探索黄河下游的堆积历史过程，并借助于“灰色系统”理论分析下游超长期河川径流与堆积历史的关系，给出河床堆积的发展趋势的预估。通过与相关科学的关联，认识到揭示下游堆积的自然机理，联系到大环境变迁背景的必要性。一历史和现代的黄河下游河床堆积形态本文所指的堆积状况，是指在较长的历史时段中河道冲淤累积的宏观结果，探索首先通过大量的水文地质钻孔，结合文物考古工作，对华北大平原的堆积作出概估，为估算干流河床堆积，提供了宏观的基面。西汉时豫北浚滑、濮阳一带河床埋深8-l0m，当时床砂由中砂向细砂转化，表明曾有剧烈加积。从西汉初到北宋初，黄河河床积厚3-4m，宋金时期积厚4.5m，床砂向极细砂、粉砂转化1。豫东的明清黄河，15世纪初在开封黄河上下，尚无系统堤防；明代天顺年河决，“城中水丈余”，河漫滩至少已高于地面2-3m；崇桢年河决没城，泥沙淀积，滩地竟高于城市地面5-6m，明末至清道光年，市区淤厚达7-8m。累计15世纪中至19世纪中，开封河漫滩累积淤厚达11.513.5m。兰考以下，北股河道利用临背差判断堆积厚，14951781年淤厚7.0-10.0m；南股河道新筑南堤高6-8m，到1855年黄河改道前，新河积厚6-9m利用文物资料及太行堤内外地层资料，曹（州）考（城）河段14941781年积厚7.010.0m，1534年刘天和比较北流与南枝河段，北流高出1.5丈，概估在14941546年的分流期内，堆积约占总积厚的一半。兰（封）睢（州）河段的临背差显示了堆积厚，17831855年积厚4.08.1m商（丘）虞（城）河段临背差已不反映实际积厚，利用始建南堤时原地面高，得15721855年积厚8.812.0m。对苏皖两省明清故道的研究，参考南京师范大学所作地貌考查成果。上述工作皆忽略了地壳垂直升降的影响综合以上工作，参照复原后的黄河故道平面形态2，分析、统计黄河下游各河段、各时期的堆积状况(表1)。可见：1)黄河下游的堆积，在西汉初到金元，明清、现行河道三个时期不同河道中，河床形态具有相对可比性，各期堆积速率呈一定规律变化。从豫河看，北宋前堆积小于0.300.35cma，宋金时期存在一加积时段，典型的滑（州）澶（州）段已与明清豫河接近；元明时贾鲁大河堆积率又高于滑澶河段。明清堆积率最高部位在豫河，似以沿程淤积为主，宏观堆积速率也高于历代。1855年改道后，山东境内堤防在19世纪末逐渐完善，至本世纪70年代，平均堆积率未超过5cma，高村以下不少地方，本世纪3060年代堆积率超过l0Cma。从历史过程的纵向看，黄河下游的堆积率正在增长中。2)利用复原的河道平面形态粗估明清下游的堆积量，自有系统堤防控制到清末铜瓦厢改道，下游河道淤积2.39-2.84*108m3a，略等于19501985年的平均淤积2.73*108m3a(已扣除工程环境因素)。表明古今下游的堆积是具有可比性的。3)以云梯关以下河段作为明清的河口段处理，参考南京师范大学成果与河口段实测资料，假定堆积与河口延伸成线性关系，则各时段河口延伸及堆积估算如表2：表1历史时期河南黄河下游河道堆积状况河道河段研究时段（年）河道部位河床堆积m黄河干道郑州桃花峪附近西汉初期145014501850全河床全河床5.05.0豫北故道滑县-濮阳西汉初北宋初北宋初期1194全河床全河床3.04.04.5贾鲁大河虞城-夏邑元代1558全河床7.010.0明清黄河沁河口东坝头开封兰考民权商丘虞城丰县徐州睢宁泗阳云梯关大淤尖149318551450164216421855149517811783185514951781178318551572185515721855157218551572185515781855全河床河漫滩河漫滩河漫滩河漫滩河漫滩河漫滩河漫滩河漫滩河漫滩河漫滩河漫滩河漫滩河漫滩6.03.08.510.57.010.06.09.07.010.04.08.18.012.08.795.010.05.58.46.057.551590185516771855表2明清黄河河口延伸、堆积估算河口延伸范围延伸距离km延伸率m/a堆积速率cm/a1194-15781578-15911591-16771677-17001700-17471747-17761776-18031803-18101810-1855云梯关-四套四套十套十套十巨十巨八滩东八滩东七巨港七巨港新淤尖新淤尖南北尖南北尖六洪子六洪子-望海墩-河口15.020.07.55.515.05.53.03.513.03915408723