小浪底运用以来山东黄河凌汛特点及趋势预测

山东黄河位于黄河下游，全长628公里，两岸筑有大堤。黄河下游凌汛在历史上曾以决口频繁、危害严重、难以防治而闻名。新中国成立后，黄河下游人民在中国共产党和沿河各级政府的领导下，战胜了多次严重的凌汛，扭转了历史上五年两决口的险恶局面，取得了伟大成就。黄河下游位于北纬34度50分至38度、东经113度30分至118度40分之间，纬度相差三度多，河道的平面形势是由西南流向东北，上段宽浅，下段窄而弯曲。由于上、下河段纬度的差异和上宽下窄以及气温、流量变幅大，构成了黄河下游冰情变化的复杂性和某些年份凌汛的严重性。历史上曾有“凌汛决口，河官无罪”和“伏汛好抢，凌汛难防”之说。小浪底水库建成运用后，改变了黄河山东段凌汛期的来水情况，同时，全球气候变暖也给黄河下游的气温带来新变化，因此，对小浪底运用以来山东河段的凌汛变化特点进行概括总结，并对未来凌汛发展趋势进行预测是十分有意义的。

1.凌情影响因素

   山东黄河的凌情变化要比稳定封冻河段复杂的多，变幅大的多。这主要是由于山东黄河特定的地理位置，河道形态和气温、流量不同组合所决定的。

    1.1河道形态与冰情

（一）河道形态的特征

    山东黄河总的平面形势是上宽、下窄，但是上下各段河道形态的差异很大，不仅宽窄悬殊、深浅不一，而且弯曲回环，迁徙变化，各具特点。按照山东黄河河床演变的特点，河道可分为四段，高村以上是游荡性河段，高村至陶城铺是自游荡向弯曲过渡的过渡性河段，陶城铺至宁海是弯曲性河段，宁海以下属河口河段。

1）游荡性河段

    我省高村水文站以上河段属于游荡性河段，河道长56公里。这段河道水面宽阔，河床宽浅，一般水深仅1.2～1.7米。由于泥沙大量淤积，河道中沙滩密布，又道交织，水流散乱，主流摆动频繁，群众称之为“宽、浅、乱”，凌洪排泄不畅。

2）过渡性河段

    从高村水文站到陶城铺，全长156公里，堤距一般在1.4～8.5公里以上，水流基本归于一槽，主槽位置相对稳定，沙滩、叉道较少，个别河段有犬牙交错的边滩。

3）弯曲性河段

    从陶城铺到宁海，全长322公里，两岸堤距较窄，一般为0.4～5.0公里，其中以艾山、泺口和利津三个河段最窄，堤距宽仅0.4～0.5公里，尤其是泺口和利津两个窄河段，两岸险工坝头交错对峙，排泄凌洪能力较小，泺口河段的老徐庄和利津河段的王庄河道在此骤然拐弯，常常是卡冰塞水的重点地方。

4）河口河段

    宁海以下至入海口全长94公里，河床纵比降不断减小，水流不畅，同时受海潮的顶托，泥沙常常在入海口门处堆集形成拦门沙。近海河道每经十几年后，由于河身延长，河床淤高，过流不顺，就会冲开新的入海河道，这就是河口河段淤积、延伸、摆动、改道的演变规律。

河道的平面和纵横向形态统称为“河势”，河势对冰情变化的影响较大。历年来黄河下游凌汛威胁较严重的年份，几乎都是由于大量冰凌在弯曲，狭窄或宽浅河段受阻，形成冰塞或冰坝而引起的。所以，山东黄河的河势与凌汛的关系极为密切。就大范围的平面形态看，黄河下游河道从兰考东坝头以下折向东北气温星上暖下寒，这就是黄河下游河势影响凌汛的热力因素；而河道的上宽下窄引起排泄凌洪能力的上大下小就是其水力因素。再就局部河段而言，某一河段的宽窄，鸡心滩的多少，河床纵比降的陡缓，弯曲率和河湾半径的大小等，都直接影响到该河段的水流形态，这又是河势通过水力作用影响凌汛的另一个方面。

    通常所说的河势与冰情的关系，多着重于它的几何边界条件对冰情形态变化的影响，它主要表现在河势不顺，容易造成冰凌卡塞，黄河下游的某些河段经常发生卡冰塞水的现象，就是由这些河段的河势所决定的。1951、1955、1969和1970年，凌汛威胁严重的原因，就是由于大量冰凌分别在一号坝、王庄和老徐庄等处形成了冰坝。

1.2气温变化与冰情

    由于黄河下游河道是由西南流向东北，纬度逐渐增高，所以气温变化的规律是上段河道冷的晚，回暖早，零下气温持续时间短；下段河道冷的早，回暖晚，零下气温持续时间长。相应的冰情变化规律是上段河道封冻晚，解冻早，封冻历时短，冰薄；下段河道封冻早，解冻晚，封冻历时长，冰厚。

    河口河段由于受海洋的影响，垦利义和庄以下气温反而比义和庄的气温高。因此，历年的首封河段往往不在黄河入海口处而在义和庄附近，但有些年份由于河口河段宽浅分叉较多流冰不畅也易成为首先封冻的河段。

2.水浪底运用后山东黄河凌汛特点

黄河小浪底水库位于河南省洛阳市北 40 千米处黄河干流上，水库任务是以防洪防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉、发电。水库设计正常蓄水位 275 米，现状相应库容 92.97 亿立方米（2023 年实测）。原设计凌汛期 12 月 1 日至翌年 2 月底，预留防凌库容 20亿立方米。鉴于小浪底水库 270 米以上库区周围当前存在地质灾害等安全隐患，正常情况下控制凌汛期运用水位不超过 270 米，如黄河下游防凌出现紧急突发情况，防凌运用水位可以超过 270 米，直至达到 275 米。西霞院水库是小浪底水利枢纽的配套工程，任务是以反调节为主，结合发电，兼顾灌溉和供水综合利用。水库正常蓄水位134 米，相应库容 0.75 亿立方米（2023 年实测）。

水浪底水库运用以来，从2000年12月到2023年2月底共23个冰情年份（每个冰情年份从上一年的12月到本年的2月），有7个未封河年份，16个封河年份，有两个年份两封，一个年份三封。除2022年以外，其余未封河年份均流凌，2022年首次出现无凌。

凌情新特点：

小流量封河成为常态。

水浪底水库运用以来，有6个年份封河首日利津站日平均流量为200～400立方米每秒之间。其中，2006～2007年凌汛期，上游封河后下游浮桥才开始拆除，且只部分拆除，封河时大量流冰堆积在浮上游，造成提前封河并使封河速度加快；2022～2023年凌汛期，封河处清八浮桥因浮桥两端浮舟缩短了河道宽度，首先在浮桥处开始封河。小浪底水库运用以来，有3年封河首日利津站日平均流量为400～600立方米每秒。

凌汛期气温并非普遍偏高。

一般认为，全球气候变暖会导致冬季气温普遍上升，但是对小浪底运用以来黄河山东段以菏泽、济南、滨州为代表的气温记录均值进行分析，并没有发现冬季气温普遍上升的情况。在2000-2020年间，仅2004、2007、2010、2014、2015、2017年度的冰情年气温总体偏高，其余14年则接近常年、偏低，或者冬季气温变化较大。同时，由于全球气候变暖所带来的天气不确定性，造成气温剧烈变化，例如2023年11、12月上旬气温创历史极高值，而同年12月中下旬气温又创历史极端低值，这样剧烈变化的气温给凌情分析预测带来困难。

3）凌汛威胁仍然存在。

小浪底水库设计防凌库容20亿立方米，与三门峡、西霞院水库联合调度，如果控制运用得当，理论上基本可消除黄河下游的凌汛威胁。但由于下游河道较长，影响凌情变化的因素较多，而凌情发展变化又非常快，当局部河段一旦发生冰坝、冰塞，即使小浪底水库关闸控泄，几百公里的河槽蓄水量仍达数亿立方米，发生较大凌汛灾害的可能性仍然较大。例如2006冰情年份滨州冰塞河段，短短两、三天内，河段水位升高2米多，韩墩控导工程附近最高水位比调水调沙期3100立方米每秒的水位还高0.39米， 离工程坝顶仅0.4米， 一旦漫过坝顶， 大量群众需要搬迁。因此，小浪底水库的运用，大大减轻了黄河下游的防洪压力，但凌汛威胁仍然存在。

3.山东黄河凌汛趋势预测

通过对小浪底运用以来山东黄河凌汛的特点的分析和总结，可以得出以下结论：

由于小浪底水库的控泄，造成冬季进入山东的水量比多年均值偏少很多，因此发生如1951年、1955年严重凌汛的可能性不大。但由于山东黄河连绵六百余公里，河槽槽蓄量不容小觑，未来山东黄河凌汛灾害发生的风险依然存在。

未来山东黄河的冬季气温并不一定是普遍上升，全球气候变暖给黄河下游气温变化带来更多的复杂性。2002、2003、2005、2008、2009、2010、2011、2016、2021这些冰情年的封河长度超过100公里，2002气温变幅大，12月份偏低，1月份偏高；2003年隆冬气温低，低温持续时间长，气温变幅大；2005年冷空气活动频繁、持续低温；2008年前冬暖、隆冬冷、低温持续时间长；2009年气温高、变幅大；2010年冷空气频繁、低温持续时间长；2016年前冬暖、隆冬寒，封河期遇寒潮；2021年气温中期冷，后期温。（童国庆）