2010年调水调沙期间黄河利津段对人造异重流的响应-论文.pdf

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1、2013年1O月海洋地质与第四纪地质Vo1．33，No．5第33卷第5期MARINEGEOLOGY&QUATERNARYGEOLOGY0ct．，2O13DoI：10．3724／SP．J．1140．2013．050532010年调水调沙期间黄河利津段对人造异重流的响应王燕，王厚杰，毕乃双。，张勇。(1．中国海洋大学海洋地球科学学院，青岛266100；2．海洋科学与探测技术教育部重点实验室，青岛266100；3．国土资源部青岛海洋地质研究所，青岛266071)摘要：黄河调水调沙期间是目前观测黄河口泥沙异重流的有利时机。黄河入海含沙量、粒度和流量是决定河口异重流

2、产生和发育的基本条件。自2O10年6月19日黄河第1O次调水调沙启动，在利津站进行了同步取样及测深、测流观测，以掌握调水调沙期间黄河入海水沙特征变化，预测河口泥沙异重流发生时间。观测结果显示：在调水调沙初期上游水库联合低泥沙浓度放水情况下，流量急剧加大，河道底床被冲刷，大量底床粗颗粒泥沙再悬浮造成利津站水体含沙量和输沙量有所增加，粒度粗化；观测后期受小浪底水库排放的泥沙异重流影响，利津站流量迅速减少，舍沙量和输沙量显著增加，且细颗粒泥沙含量明显增加，河道底床被淤积。此阶段黄河入海含沙量和悬沙粒度满足河口泥沙异重流产生条件，据此可以预测河口泥沙异重流产生的时

3、间。同时，巨量细颗粒泥沙短时间内以泥沙异重流的形式输送入海，势必会在河口处引起快速的河口地貌地形变化和生物地球化学效应。关键词：调水调沙泥沙异重流；河口异重流；黄河；利津站中图分类号：P512文献标识码：A文章编号：0256—1492(2013)05—005309黄河以水少沙多、输沙量大著称，其人海含沙量沙，在短期内向海传输。根据利津站数据，在此期间多年年均25kg／m。，最高可达220kg／m3『，是河口黄河人海最大含沙量会超过30kg／m。(如2008年7泥沙异重流研究的典型区域。河口泥沙异重流是高月5日E83)，满足黄河口泥沙异重流产生的条件，可含沙

4、量的河流水体向河口传输过程中，由于含沙量见，黄河调水调沙期间是观测黄河口泥沙异重流的高而引起河流水体密度大于周围海水密度，从而下有利时期，而利津站的观测数据对预测黄河口泥沙潜到海水以下，沿水下斜坡向海底传输的非牛顿流异重流具有重要意义。本文正是基于这一点，于体l2]。河口泥沙异重流可以在短时间内直接向海2010年调水调沙期间，在利津站进行监测，得到调底传输大量陆源物质，对于研究河口沉积地貌及生水调沙期间黄河人海水沙特征资料，了解调水调沙物地球化学演变具有重要的意义。其主要控制因子过程对于下游人海水沙特征及断面特征的影响，对来自河流，除了含沙量需要高于一定阈

5、值(大于河口异重流观测具有重要的预测意义。30kg／m3l])，还要求悬浮泥沙中有较大比例的细粒级泥沙j。目前世界上河口泥沙异重流的观测资料1调查及方法很少，主要原因在于河口泥沙异重流具有阵发性的特点，难于预测和追踪。本次调水调沙从2010年6月19日9时至7月7利津水文站距河口约100km，是黄河入海前最日24时，分为两个阶段：首先，小浪底水库清水下泄冲后一个水文站(如图1)，该站水沙量及悬沙粒度反刷下游河道，最大下泄流量达3900n13／s；然后，通过科映了黄河人海水沙基本特征。多年来，随着黄河流学调控黄河干流的万家寨、三门峡和小浪底水库(图1)域内气

6、候变化和人类活动的影响，尤其是大型水利的泄流时间、下泄流量和对接水位，人工塑造泥沙异重设施的修建和运用，造成黄河人海年均水沙量呈阶流，尽可能增大小浪底水库异重流排沙比，达到输沙人段性减少r7]，大部分陆源细颗粒泥沙会通过调水调海的目的。与此同时，自6月19日至7月15日在利津水文站实施测流测深和悬浮体水样提取工作。基金项目：国家重点基础研究发展规划项目(2010CB951202)国家自然科学基金项目(40876019)1．1取样及观测作者简介：王燕(1983一)，女，博士，海洋地球化学专业，E—mail本次利津站的观测和取样工作借用黄河利津水文wangya

7、n—hds@163．corn收稿El期：2012—04—13；改回日期：2012-07—11．张光威编辑站的取样和观测器材，并由水文站员工操作和读数。第5期王燕，等：2010年调水调沙期间黄河利津段对人造异重流的响应55Mastersizer2000激光粒度分析仪完成。是以取样垂线分界的部分流量，实际测流的测线数较多，在断面上分布较均匀，而取样测线是在主流区1．3断面平均含沙量的计算选择3条测线进行的，在取样测线分界的部分断面《河流悬移质泥沙测验规范GB50159-52》对断内会存在多个测流测线，因此，是第i部分断面上面平均含沙量的计算公式为：测流测线分界

8、的个部分流量值q之和，的计算公式根据《河流流量测验规范GB5017