攔門沙的基本情況
河口攔門沙經(jīng)歷了三個階段,1996年至2001年為攔門沙初步形成期,由于沒有持續(xù)的水源沙源,該階段在口門外普遍淤積,攔門沙特征不明顯;2001年至2002年由于水沙偏枯,攔門沙沒有得到發(fā)育,個別部位還在蝕退;2002年以后,由于連續(xù)的調(diào)水調(diào)沙,使口門攔門沙得到了充分發(fā)育,其范圍增大,中心淤積厚度增加,前沿縱比降增大。
攔門沙的發(fā)育與口門的擺動有著密切的關(guān)系,一方面口門的輸水輸沙使攔門沙得到充分發(fā)育,而發(fā)育的攔門沙又使口門流水不暢,流路延長,縱比降減小,從而使口門出汊擺動,新的口門就會形成新的攔門沙。
攔門沙的發(fā)育具備三個條件,一個是口門外合適的地形條件,這是基礎(chǔ),第二為充足的沙源供給,第三是合適的水量將泥沙輸送到口門附近。
黃河汊河流路攔門沙形態(tài)的變化
1996年清8出汊后,河口段除出汊當(dāng)年汛期出現(xiàn)一次較大水沙過程外,其余年份均是枯水枯沙年份,特別是1997年、2000年,利津站來水分別為18.61億m3和48.59億 m3,利津站來沙分別為0.16億噸和0.22億噸,為歷史上水沙特枯年份,因此河口在出汊當(dāng)年淤積延伸劇烈外,在2002年之前沒有發(fā)生大的變化,2002年以后由于調(diào)水調(diào)沙,改變了黃河河口的水沙組合,口門延伸較快。
對其進(jìn)行進(jìn)一步淤積,因此在口門區(qū)形成了橫向24km縱向厚度5km的胖大的淤積體,但淤積重點不突出,攔門沙的特征不是很明顯,攔門沙形成位置在口門外2km處,中心最大淤積厚度超過5m。
2001年至2002年,由于黃河來水持續(xù)偏少,攔門沙區(qū)淤積不明顯,攔門沙變化不大,只在口門外南側(cè)3km左右形成一個淤積厚度為5m的淤積體,在口門北側(cè)1.5km處產(chǎn)生一個淤積厚度為2.5m的淤積體,口門的其余區(qū)域淤積厚度1m左右。
2002年以后,黃河調(diào)水調(diào)沙,使口門淤積延伸,沙源較充足,攔門沙明顯發(fā)育,形成了橫向?qū)挾?4km縱向厚度5.5km的攔門沙,在口門偏北2km處形成厚度11. 5m的淤積體,其攔門沙范圍也有所擴(kuò)大。
1996年至2004年8年間,黃河河口形成的攔門沙形態(tài),該段時間河口的最大淤積部位位于河口外側(cè)偏北2km處,也就是河口攔門沙區(qū)及其以外的濱海前緣急坡區(qū),中心淤積厚度達(dá)12m,淤積厚度超過10m的范圍為8.2km2,圖中還顯示出入海泥沙的主要淤積區(qū)范圍可達(dá)河口以外縱向8km左右,在河口以外橫向的主要淤積區(qū)范圍還要大,為10km左右,整個淤積區(qū)面積為130km2左右。
從攔門沙的形成發(fā)育和口門流路變化來看,兩者存在著密切的關(guān)系,口門的輸水輸沙使攔門沙得到充分發(fā)育,而發(fā)育的攔門沙又使口門流水不暢,流路延長,縱比降減小,從而使口門出汊擺動,新的口門就會形成新的攔門沙, 1996年至2004年,這是與口門的淤積延伸相一致的,同時隨著口門的擺動,攔門沙中心也隨著左右移動;同時攔門沙中心淤積的最大厚度與黃河來水有較密切的關(guān)系,1996年至2001年,由于黃河來水來沙較小,最大淤積厚度均在5.5m到6.5m,2002年至2004年,由于調(diào)水調(diào)沙,淤積厚度劇增為11.5m;淤積范圍與黃河來水來沙及口門附近地形有關(guān),2002年后,調(diào)水調(diào)沙較充足的水沙使攔門沙得到了較充分的發(fā)育,在范圍和淤積體積上都得到了較大的增長。
根據(jù)1996年至2001年汛前河口攔門沙區(qū)觀測資料統(tǒng)計,河口攔門沙及其附近海區(qū)的主要淤積區(qū)范圍內(nèi),入海泥沙的淤積量可以占到利津來沙量的40%左右,但在利津來沙特別小的年份,河口攔門沙區(qū)除局部淤積外,大部分范圍還發(fā)生輕微沖刷,如1999年汛后至2001年汛前,攔門沙附近海區(qū)只有局部淤積0.3億m3,其余大部分區(qū)域發(fā)生沖刷,沖刷量超過1.0億m3;雖然沖刷量超過淤積量,沖刷的泥沙沒有運送到很遠(yuǎn),在攔門沙局部還是發(fā)生淤積;2002年至2004年,攔門沙區(qū)淤積2.23€?08m3的泥沙,和2.68€?08t,占整個來沙總量的56.1%。
因此,攔門沙是河口口門必然存在的現(xiàn)象,它的發(fā)育必須具備三個條件,一個是口門外合適的地形條件,這是基礎(chǔ),第二為充足的沙源供給,第三是合適的水量將泥沙輸送到口門附近。
黃河汊河流路攔門沙縱向剖面變化
1996年清8出汊后河口攔門沙的縱向變化情況,可以看出,1996年清8出汊新河口門形成攔門沙后,河口攔門沙縱向變化的范圍也不是很大,除1998年與1997年相比,河口攔門沙隨河口的延伸向外生長發(fā)育外,1999年與1998年相比,基本沒有變化,而2001年汛前與1999年汛后相比,還有所后退;攔門沙2001年至2004年的剖面圖,2001年至2002年的剖面線除4m水深以內(nèi)有輕微的淤積外,其余區(qū)域變化很小,由于2002年、2003年和2004年連續(xù)三年的調(diào)水調(diào)沙,攔門沙發(fā)生較大變化,其一是攔門坎向外延伸5.7km左右,其二為攔門沙前沿變陡,縱比降由1.76%0變?yōu)?.1%0。
結(jié)論
河口攔門沙的縱向及橫向變化,說明了河口在較小的水沙條件下,生長發(fā)育緩慢,范圍也小,但河口的固有特性又決定了河口攔門沙存在的必然性,河口攔門沙的存在特別是對黃河這樣的多沙河流來說,如果不采取一定的治理措施,將會影響河口流路的穩(wěn)定。
(作者單位:東阿縣農(nóng)業(yè)開發(fā)綜合辦公室)