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1、明清黃河下游來水來沙與河床演變本文利用近500年歷史水旱資料，分析明清黃河下游來水變化，、水沙組合序列，分析可能導(dǎo)致下游河床淤積的水沙組合樣本。認(rèn)為徑梳偏豐時(shí)，來沙相對增豐，與來水來沙周期變化相應(yīng)，存在三個(gè)加積階段，下游河床急速加積，河床演變劇烈?！ ∫?、明清黃河下游的來水來沙變化 黃河下游來水、在超長系列里呈現(xiàn)出豐枯交替的周期變化。下游的來沙，以三門峽站以上流域?yàn)橹?，河口至龍門區(qū)間、涇洛渭汾流域產(chǎn)沙量，占全河的90％以上。：故利用三門峽站的多年天然徑流2，粗估來水來沙的變化趨勢和量級(jí)。以三門峽以上41站在《中國近五百年旱澇圖集》中逐年的
2、旱澇等級(jí)，對三門峽站天然年徑流計(jì)算分析，重建了近500年徑流序列。采用該序列作低通濾波處理，：認(rèn)為50年滑動(dòng)平均成果具有清晰的周期變化特征：分析來水變化趨勢，認(rèn)為明清黃河下游具有三個(gè)長周期(1479—1595年、1596—1782年、1783—1908年)，成果如圖。 從B、C豐水時(shí)段圖象看，似可進(jìn)—步劃分為四個(gè)準(zhǔn)豐水段，其間還有兩次短暫相對偏枯振動(dòng)。對復(fù)原的歷史天然徑流序列采用最大熵譜分析，成果顯示存在23年的主周期、73年的次主周期，可能與天文一大氣變化有關(guān)聯(lián)?！ ⊙芯空J(rèn)為明清時(shí)期的3次加積高潮，與A、B、C三個(gè)豐水時(shí)段大致同步(15
3、34—1595、1643-1782、1798-1908年)，下游河道的堆積低谷又與枯水時(shí)段大致同步，定性地認(rèn)識(shí)到豐水時(shí)期的來水，與挾帶而來較多的泥沙及下游河床的堆積存在密切關(guān)聯(lián)的特性。造成下游河道堆積的泥沙，主要由大于0.05mm的粗顆粒所組成，主要于陜北黃土丘陵溝壑地區(qū)，來自河口鎮(zhèn)至清澗河口之間兩岸支流與無定河河口以下白宇山區(qū)的支流河源區(qū)?！ ±?00年水旱資料，以主要產(chǎn)沙區(qū)的榆林、延安二站資料，適當(dāng)參考中游其它站區(qū)，認(rèn)為榆林、延安的水旱等級(jí)，相應(yīng)也顯示了水力侵蝕產(chǎn)沙程度，定性地判別主要產(chǎn)沙區(qū)在中游地的相對侵蝕(粗沙)產(chǎn)沙程度，粗分為豐
4、、中、少三中情況。三門峽站以上來水，以已復(fù)原的徑流序列，劃分為偏豐、平水、偏枯三種情況，與產(chǎn)沙情況組合，獲得九種組合形式，從而逐一確定各組合的下列大水年。又以三花間徑流序列(王云璋，1989)作為下游水情的一維，進(jìn)一步用三門峽以上的水沙組合與三花間水情(大水、平水、枯水)作為另一維，構(gòu)成二次組合。將原中游來水來沙組合序列酌情置入；取得系列一：中游大水、大沙，下游大水，有樣本57年；中游大水大、中沙，下游平水，有51年。系列二：中游大水大、中沙，下游小水，有46年。系列三：中游中水大中沙，下游平水、小水，有54年。系列四：中游小水，大、中沙，
5、下游小水；有13年。三門峽以上來水一般與三花間洪水錯(cuò)峰，這里的估算從年徑流總體來看；考慮到三花間來水含沙極少，致淤效果小，認(rèn)為上述的二、三、四系列的水沙組合，產(chǎn)生淤積的可能較大，探討稱為可能致淤組合。以上四系列包含樣本年數(shù)217年，占研究段1470—1855年樣本總數(shù)的56.2％。將樣本年按原序置人豐枯周期之中,統(tǒng)計(jì)得到以下成果： 表1三門峽天然徑流豐枯時(shí)段與可能致淤年數(shù)的比率周期豐枯時(shí)段（1）年數(shù)（2）可能致淤年數(shù)（2）/（1）%A偏枯偏豐1470—15331534—15956462233635.958.0B偏枯偏豐1596—16421
6、643—178247140239148.965.0C偏枯偏豐1783—17971798—1855155844025.068.9 可見，在來水偏豐時(shí)段，中游來水來沙與三花間來水再組合，可能導(dǎo)致淤積的比率為58.0-68.9%；而偏枯時(shí)段，這一可能致淤年數(shù)的比重在50%以下。1534-1595年豐水段，常出現(xiàn)連續(xù)2-3年，多達(dá)6年的連續(xù)可能致淤年，連續(xù)年區(qū)段間隔多為1-2年；1643-1595年豐水段，可能致淤年多為2-3年，也有長到7-8年的。1798-1855年，這種情況的連續(xù)段多為2-3年，多到6年，也有10余年的。分析認(rèn)為正是處于豐水
7、時(shí)段中的這些連續(xù)可能致淤年，下游河道產(chǎn)生嚴(yán)重淤積的幾率較大。連續(xù)的淤積—決溢—淤積，加重了整個(gè)下游河道以及決口口門以下河段的糜爛、壅阻——淤積的惡性循環(huán)，使河道狀況進(jìn)一步惡化。 進(jìn)一步看，在研究時(shí)期的386年之中，有72年暴雨中心在榆林、延安地區(qū)，洪水通過各支河匯入黃河北干流后，河谷開闊，由于河槽的巨大調(diào)蓄作用，黃河中游出現(xiàn)的洪峰量級(jí)大減；而同時(shí)洪峰來沙系數(shù)大，就可能產(chǎn)生高含沙量洪水，這種年次占了可能致淤年的1/3以上，在可能致淤的年次里，對下游河道的塑造起到重要作用。高含沙水流在寬淺的游蕩型河段，很難維持平衡輸沙，粗沙排沙比很低，對下游
8、河道的沖淤極為不利。錢寧等將黃河水沙組合分為6種型式，將本文的分析與其對比如下：表2黃河水沙組合類型對比統(tǒng)計(jì)錢寧概括的水沙組合類型來沙系數(shù)kg.s/m6淤積強(qiáng)度104t/d下游淤
