黃河三角洲濕地補(bǔ)水保證流量研究

劉謙

黃河水利委員會(huì)山東水文水資源局 山東 濟(jì)南 250100

1 黃河三角濕地概況

黃河三角洲濕地類型豐富，景觀類型多樣，天然濕地面積較大，占整個(gè)自然保護(hù)區(qū)面積的68.4%，其余為人工濕地。在天然濕地中淡水生態(tài)系統(tǒng)（河流、湖泊）占6.51%，陸地生態(tài)系統(tǒng)（濕草甸、灌叢、疏林、蘆葦、鹽堿化濕地）占48.1%在人工濕地構(gòu)成上，黃河三角洲以坑塘、水庫為主，占該區(qū)人工濕地的57.69%黃河三角洲上河流縱橫交錯(cuò)，形成明顯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，各種濕地景觀成斑塊狀分布。在濕地存在形態(tài)上，黃河三角洲濕地以常年積水濕地(河流、湖泊、河口水域、坑塘、水庫、鹽池和蝦蟹池以及灘涂)為主，占總面積的63%，且灘涂濕地在其中占優(yōu)勢(shì)地位；季節(jié)性積水濕地(潮上帶重鹽堿化濕地、蘆葦沼澤、其他沼澤、疏林沼澤、灌叢沼澤、濕草甸和水稻田)占濕地總面積的37%[1]。

2 黃河三角洲濕地生態(tài)補(bǔ)水實(shí)施情況

黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)生態(tài)補(bǔ)水的實(shí)施情況主要可以分為現(xiàn)行流路補(bǔ)水和刁口河流路補(bǔ)水兩個(gè)方面。

2.1 現(xiàn)行入海流路補(bǔ)水情況

有記錄可尋的黃河三角洲河口生態(tài)區(qū)濕地的現(xiàn)行入海流路補(bǔ)水工作始于2008年第7次調(diào)水調(diào)沙期間。1999年根據(jù)國(guó)務(wù)院授權(quán)，黃河水利委員會(huì)對(duì)黃河水量實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了黃河連續(xù)十年不斷流，確保了供水安全，使日益惡化的生態(tài)系統(tǒng)得以恢復(fù)。為更好地滿足經(jīng)濟(jì)、輸沙、生態(tài)和稀釋等功能性用水，2008年初黃河水利委員會(huì)提出實(shí)現(xiàn)黃河功能性不斷流，并于上半年首次實(shí)施了黃河下游生態(tài)調(diào)度[2]。

2.2 刁口河流路補(bǔ)水情況

刁口河位于黃河北大堤樁號(hào)9+900以北，為黃河入海故道，全長(zhǎng)大約55km。刁口河流路于1964年1月開始行水，行水歷時(shí)12年零5個(gè)月。行水期間，刁口河兩岸均有堤防，左岸堤防在民壩基礎(chǔ)上加修而成，長(zhǎng)度20.44km。右岸堤防即東大堤，長(zhǎng)度22km。1976年5月黃河改走現(xiàn)行流路，至今刁口河流路已停止行河33年。停河期間，由于水沙條件變化、海洋動(dòng)力作用及人類活動(dòng)影響，使作為黃河備用流路的刁口河故道河道地形地貌發(fā)生了較大變化，自然形態(tài)和生態(tài)環(huán)境發(fā)生較大改變。河道主河槽概況如下[3]：

（1）灘區(qū)段（黃河主河槽至羅家屋子閘）

地處現(xiàn)行清水溝流路的河道灘區(qū)內(nèi)，由于勝利油田長(zhǎng)期輸水沉沙，加上黃河多次漫灘淤積，原河槽基本淤平，河槽被開發(fā)為耕地，故道的痕跡完全消失。1999年勝利油田在崔家控導(dǎo)工程22#壩修建一處揚(yáng)水船，并開挖了崔家控導(dǎo)至羅家屋子閘間2.5km的輸水渠道。目前輸水渠道上口寬約30m，深2～3m，渠道內(nèi)大部分生長(zhǎng)有蘆葦、雜草等植物，渠道外兩側(cè)灘地為耕地，種植玉米、棉花等農(nóng)作物。

（2）羅家屋子閘～孤河路段（樁號(hào)2+600～20+800）

河道長(zhǎng)18.4km，河槽與灘地難以辨識(shí)，河槽內(nèi)除人工開挖的引水渠道和西崔水庫外，均已開發(fā)成農(nóng)田（個(gè)別為魚塘、藕池）。主槽內(nèi)人工開挖的渠道，為羅家屋子閘配套工程，修建于1999年，可通過羅家屋子閘輸水至西崔節(jié)制閘，渠道全長(zhǎng)18km，設(shè)計(jì)渠底寬20m，邊坡1：2.5，縱比降1/8000。由于資金不到位，實(shí)際引水渠開挖沒有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，再加上多年輸水淤積，目前已很難辨識(shí)。

（3）孤河路～樁埕路（樁號(hào)20+800～39+500）

河段河道長(zhǎng)度18.6km，主河槽寬210～540m，主槽較明顯，灘槽差2.1～2.6m。河槽內(nèi)有人工開挖的渠道，無農(nóng)田，分布著蘆葦和雜草。

（4）樁埕路～入?？陂T段（樁號(hào)39+500～55+740）

河道長(zhǎng)度為15.74km，主河槽自樁埕路以下逐漸變寬，寬度600～1000m，主槽內(nèi)為水面，兩側(cè)有零星檉柳和雜草，無開墾的農(nóng)田。油田生產(chǎn)路（52+000）以下屬于潮間帶，主槽不明顯，入海潮溝縱橫。口門段近幾十年來變化較大，主要表現(xiàn)為岸線蝕退，每年后退數(shù)十至數(shù)百米，目前原刁口河入海沙嘴已蝕退了近10km，左右兩側(cè)30km范圍岸線也都蝕退了2～5km。本次刁口河尾閭濕地補(bǔ)水區(qū)域位于該河段[4]。

3 引水條件和相對(duì)應(yīng)的利津斷面流量分析

利津水文站位于黃河下游河口段，是黃河的入海監(jiān)測(cè)站，在整個(gè)黃河流域具有較為重要的地位。利津水文站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及特征值在治黃工作中有著重要的意義。因此我們需要將補(bǔ)水的各個(gè)特征值轉(zhuǎn)換為利津水文站的特征值來進(jìn)行分析。

這里我們根據(jù)2018年1號(hào)閘和3號(hào)閘的實(shí)測(cè)水位流量關(guān)系曲線圖，結(jié)合實(shí)測(cè)的大斷面圖來計(jì)算具備引水條件和達(dá)到設(shè)計(jì)引水能力時(shí)的閘前大河水位。經(jīng)估算可以得出利津斷面出現(xiàn)2000，2500，3000，3500 m3/s的流量時(shí)各引水閘前大河水位及引水能力。

表1 利津不同流量級(jí)下引水閘斷面水位流量對(duì)照表

因清8斷面已撤銷，以原清8斷面以下斷面汊加1斷面進(jìn)行分析，汊加1斷面灘唇高程為4.23m，汊加1斷面距利津斷面94km，以比降萬分之1計(jì)算，反推利津站相應(yīng)水位為13.63m，根據(jù)高水延長(zhǎng)曲線得利津站相應(yīng)流量為4300m3/s。即利津斷面超過4300m3/s時(shí)汊加1以下斷面會(huì)出現(xiàn)漫灘情況。因清8以下斷面灘地較寬，灘地的分洪滯洪能力較強(qiáng)一般不會(huì)發(fā)生洪水漫過灘唇現(xiàn)象。且經(jīng)過考證，自2002年調(diào)水調(diào)沙運(yùn)行以來利津水文站未出現(xiàn)超過4300m3/s流量級(jí)的洪水。

2011年黃河下游汊加1斷面處裁彎取直，斷面形態(tài)發(fā)生改變，因此計(jì)算漫灘流量上推至清6和清7斷面。經(jīng)過查詢可以得知清6斷面灘唇高程為6.62m，清7斷面灘唇高程為5.99m。清7斷面距利津水文站85km，清6斷面距利津水文站79km。

2018年，利津水文站6月22日0時(shí)開始起漲，7月12日20時(shí)落平，最高水位：13.25m，時(shí)間7月4日，最大流量3900m2/s，時(shí)間7月8日，最大含沙量71.5kg/m3，時(shí)間7月10日。刁口河流路羅家屋子閘下站6月24日10時(shí)開閘放水，7月9日10時(shí)引水節(jié)制閘關(guān)閉（黃河水位降低，不能引水），7月17日10時(shí)開始采用水泵往刁口河抽水，8月5日10時(shí)抽水結(jié)束，開展了水位、流量、含沙量及水情拍報(bào)工作。

刁口河流路生態(tài)補(bǔ)水一千二（一）斷面于7月8日破堤放水，并開始進(jìn)行了水位、流量測(cè)驗(yàn)，含沙量目測(cè)為零。一千二（二）斷面于7月20日破堤放水，進(jìn)行了水位、流量測(cè)驗(yàn)，由于水位降低，以上兩斷面不能向濕地繼續(xù)引水，這兩斷面封堵后，采用水泵抽水向濕地繼續(xù)引水，7月29日啟用一千二（三）斷面進(jìn)行了流量測(cè)驗(yàn)。

經(jīng)估算可以得出利津斷面出現(xiàn)2000m3/s，2500m3/s，3000m3/s，3500m3/s的流量時(shí)各引水閘前大河水位及引水能力。

4 結(jié)束語

從分析可以看出，2018年調(diào)水調(diào)沙期間，當(dāng)?shù)罂诤恿髀妨_家屋子閘下站水位落到7.57m時(shí)，已不能再過流。此時(shí)，對(duì)應(yīng)利津站水位12.38m，相應(yīng)流量2240m2/s。當(dāng)一千二（三）水位落到3.07m時(shí)，生態(tài)補(bǔ)水一千二（一）斷面、一千二（二）斷面，已不能再向濕地引水。另外，本次調(diào)水調(diào)沙刁口河流路羅家屋子閘下站引水量為3713×104m3，真正引水到濕地的水量只有162.6×104m3，流入海的水量是301.9×104m3，而更多的水量都存到河道和流入低洼地。