洪水对黄河上游沙漠宽谷河段的冲刷效应

本节以1981年、2012年洪水为例，分析大洪水对黄河上游沙漠宽谷河段的冲刷效果。1981年9月黄河上游唐乃亥水文站发生了百年罕见的大洪水，简称“81·9”洪水。“81·9”洪水不仅具有洪峰高、洪量大、历时长与沿途洪水不相遭遇的特点，且对黄河上游沙漠宽谷河段具有明显的冲刷（曹大成等，2012）。以巴彦高勒水文站、昭君坟水文站为例，图4-15和图4-16给出了巴彦高勒水文站和昭君坟水文站平均河底高程历年变化过程。

图4-15　巴彦高勒水文站河底高程历年变化过程

图4-16　昭君坟水文站河底高程历年变化过程(www.xing528.com)

由图4-15和图4-16可知，“81·9”洪水对巴彦高勒水文站的冲刷非常明显，平均降低巴彦高勒水文站河底高程1.18m，经过4～5年时间才将1981年冲刷的河道淤平到“81·9”洪水之前。昭君坟水文站的平均河底高程降幅0.83m，到1986年河道才淤平到“81·9”洪水之前状态。1981年作为巴彦高勒水文站、昭君坟水文站历年冲淤变化的拐点，清晰地反映出“81·9”洪水对黄河上游沙漠宽谷河段巴彦高勒水文站、昭君坟水文站的冲刷，说明大洪水对黄河上游沙漠宽谷河段的冲淤演变具有有效的调节作用。

2012年9月，同样受降雨影响，黄河上游唐乃亥水文站流量从6月开始上涨，到7月25日唐乃亥水文站洪峰流量达到3440m3/s，为1986年以来最大洪峰。“12·9”洪水发生的主要原因还是降水，降水总量较往年增多109%，洪水具有峰高量大、持续时间长、起涨消退缓慢、峰形矮胖、洪水含沙量小等特点（易其海，2012）。“12·9”洪水过后，洪水对河床具有一定的冲刷作用。以头道拐断面为例。当头道拐断面流量大于1750m3/s时，头道拐断面左岸淤积、右岸冲刷；当断面流量大于2320m3/s时，头道拐实测断面的冲淤特点虽未发生变化，但冲刷面积略大于淤积面积，即断面总体上呈冲刷状态。此外，“12·9”洪水增加了头道拐水文站的平滩流量，从一级平滩流量1630m3/s增加到二级平滩流量2920m3/s，水面宽度由520m增加为580m，增强了河道的过流能力。可见，在目前河道冲淤演变的实际条件下，洪水过程对黄河上游沙漠宽谷河段河道的冲刷具有良好的调节效果，对增加断面平滩流量，增强河道过流能力具有重要的积极作用。

由上述分析可知，“81·9”洪水和“12·9”洪水对黄河上游沙漠宽谷河段的河道冲刷具有明显的调节效果，在保证下游河道安全和过流能力范围内，通过黄河上游龙羊峡、刘家峡梯级水库联合调节，最大可能地塑造具有适宜和谐水沙关系的人工洪水，实施水沙调控运行，冲刷黄河上游沙漠宽谷河段河道主河槽，在理论上是可以实现的。

综上所述，根据小浪底多年调水调沙经验及成果，“调”作为黄河水沙调控的有效措施之一，在保证黄河下游河道安全、可调水量充沛的前提下，利用多年调节库容的龙羊峡水库与年调节性能的刘家峡联合调度，最大可能地塑造洪峰流量在6500m3/s以内的人造洪水，对黄河上游沙漠宽谷河段河道进行冲刷，是建立在水沙时空调度理论基础上的，是有历史经验可循的，是可行的。