浅析黄河下游的堆积历史和发展趋势-水利工程.doc

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1、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，给岀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

2、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8-10m,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7-8mo累计15世纪中至19世纪中，开封河漫滩累积淤厚达11.5—13

3、.5m。兰考以下，北股河道利用临背差判断堆积厚，1495—1781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1494—1781年积厚7.0—10.0m,1534年刘天和比较北流与南枝河段，北流高出1.5丈，概估在1494-1546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，1783—1855年积厚4.0-8.ini.商（丘）虞（城）河段临背差已不反映实际积

4、厚，利用始建南堤时原地面高，得1572—1855年积厚8.8—12.0mo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Do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0.30—0.35cm/a,宋金时R1期存在一加积时段，典型的滑（州）瀆（州）

5、段已与明清豫河接近;元明时贾鲁大河堆积率又高于滑遭河段。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5cm/a,高村以下不少地方，本世纪30—60年代堆积率超过10Cm/ao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*108m3/a,略等于1950—1985年的平均淤积2

6、.73*108m3/a（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47.71山19.4919.49这一淤积速率与历代状况基本一致，从东坝头以下河段，近百年堤防加高每10年0・81m看，与按1950-1975年水沙条件下估算的下游堤防加高数值近似。但预测数值比某些实测数值偏低。在现状工程条件下，实际到205

7、4年的淤积水平，在某些和段河床将超过堤顶高程；倘遭遇如若1958年型的洪水，淤积将进一步提高。夹河滩到艾山的豫鲁河防，危机将进一步加剧。如果在未来的70年中，目下所研讨的种种工程减淤措施未附诸实施，或者尚未达到预期作用,单纯依靠加高堤防的办法，对付未来的丰水多沙时段的持续加积，下游河道的修防工作，将面临更为险峻的形势。三、影响河床演变的一些广义的环境背景以上探讨，局限于考虑上游来水来沙及纵剖面发育的外观形态•但要深人预测，还应弄清影响侵蚀及堆积的大环境机制，其中，气候变迁无疑是一个重要因素，且已

8、引起人们注目；而新构造运动是另一个重要因素。诚如《河床演变学》［6］所言：河床的形态变化，“是地表在内营力和外营力作用下长期发展的产物，既要考虑流水的动力作用，也要考虑地质构造运动的深刻影响；既要研究现代过程，也要了解历史演变”•这里就它与其它学科的联系，提出一些联想。1.钱宁提出：“一般当气候变得干寒时，河流的中上游表现为水沙条件的变化所引起的堆积抬高，中下游则表现为海平面下降所带来的溯源侵蚀。当气候向湿热方向波动时，则河流作出的反应正好相反”（文献［6］第334页）。刘东生等长期对黄河中游黄