2024年山东省黄河主要水文站断面排洪能力浅析

小浪底水库于1999年汛后下闸蓄水，2023年是水库运用以来第23个运用年。经历了长期清水冲刷与历次汛前调水调沙，下游河道平滩流量得到恢复。近年来，随着小浪底水库排沙及下游河床粗化，使得大流量过程冲刷强度大幅降低，平滩流量增幅也逐步放缓。结合山东黄河河道断面测量数据和主要控制站水位-流量关系变化，分析3000和3500立方米每秒水位涨帐幅，对了解和掌握河道主槽排洪能力有重要意义。

山东省黄河来水来沙情况

以下是山东省黄河高村、泺口和利津水文站2023年全年来水来沙情况：

高村水文站：来水量为281.25亿立方米，较历年均值（1951-2020年，下同）偏少18.4%。其中汛期7～10月份为105.3亿立方米，较历年均值偏少43.6%，非汛期为175.95亿立方米。全年来沙量为1.2636亿吨，较历年均值偏少82.3%。其中汛期7～10月份为0.6857亿吨，较历年均值偏少87.9 %；非汛期为0.5779亿吨。

    泺口水文站：来水量为252.17亿立方米，较历年均值偏少19.3%。其中汛期7～10月份为106.8亿立方米，较历年均值偏少41.5 %，非汛期为145.37亿立方米。全年来沙量为1.0822亿吨，较历年均值偏少83.2%。其中汛期7～10月份为0.6048亿吨，较历年均值偏少88.6%；非汛期为0.4774亿吨。

    利津水文站：来水量为227.23亿立方米，较历年均值偏少22.5%。其中汛期7～10月份为104.0亿立方米，较历年均值偏少41.0%，非汛期为123.23亿立方米。全年来沙量为0.9709亿吨，较历年均值偏少84.9%。其中汛期7～10月份为0.6063亿吨，较历年均值偏少88.8%；非汛期为0.3646亿吨。

引水及加水情况：2023年1～12月，山东各地共引黄河水 58.48亿立方米。2023年，东平湖通过陈山口闸和清河门闸三次向黄河泄洪，最大洪峰流量为319立方每秒（2023年8月2日），全年泄水量为4.0亿立方米。

小浪底水库控沙情况

2023年，小浪底水库非汛期冲刷了0.1亿立方米，汛期冲刷了0.16亿立方米，运用年冲刷了0.26亿立方米。按照《水库水文泥沙观测规范》（SL339-2006）的要求，2010年汛前在小浪底水库开展了加密断面法地形测量工作，核算了小浪底水库的库容，调整了水库淤积的测验断面，并从2011年开始启用优化后断面计算水库库容。在2011年汛前采用优化后的断面计算水库库容，小浪底水库多年累计冲淤量偏大了1.94亿立方米。截至2023年汛后，水库累计淤积量为36.50亿立方米，淤沙总库容为93.14亿立方米，目前的淤积量尚不足淤沙库容的一半。

山东省主要水文站控制断面主槽冲淤情况

将山东黄河主要水文站控制站断面的汛后数据（2023年11月统测2），与汛前数据（2023年4月统测1）进行断面形态特征水文学计算。主要是计算断面的水位-水面宽-面积的关系，由水文计算程序将主槽从滩唇起的最高水位到主槽溪点的最低水位进行等距分割，得到从最低水位到最高水位等距离变化的系列数据，算出每个水位对应的水面宽和断面面积，得到如下结果：

溪点高程变化：高村水文站主槽断面溪点高程汛后比汛前上升了1.15米，相同条件艾山上升了0.45米。主槽断面溪点高程是一个断面最低点的高程，是表征断面深浅的一个特征值。山东省黄河主要水文控制站中，高村和艾山断面的溪点高程，汛后比汛前都抬高了。溪点高程的抬高，有可能意味着断面出现了淤积。但是仅凭溪点高程抬高这一点就判断断面出现了淤积肯定是不合理的，因为影响断面是否淤积的因素除了溪点高程外，还有过流水位、过流面积和水面宽，以及以上因素的累积效果。

过水面积变化：汛后与汛前相比，山东省主要水文站，除泺口和利津外，其余水文站控制断面主槽最大过流面积均变大。最大过水面积，汛后与汛前相比，泺口断面减少28平方米，利津断面减少了16平方米。和溪点高程一样，主槽断面最大过水面积也是表征断面过流能力的一个因素，一般面积越大，则主槽的过流能力越强，断面的冲刷效果越好，反之亦然。

山东省黄河主要水文站控制断面中，汛后与汛前相比，除了高村断面的最大水面宽增加了101米外，其余全部持平，汛后最大水面宽与汛前相同。

不考虑生产堤的影响，主槽的最高水位是主槽滩唇的高程，山东省主要控制水文站断面中，只有高村的断面最高水位下降了0.47米，其余皆与汛前持平。

汛后与汛前相比，山东省主要控制水文站主槽断面中，高村平均淤高1厘米，孙口平均刷深8厘米，艾山平均刷深4厘米，泺口平均淤高9厘米，利津平均淤高2厘米。

同流量水位比较

2022年落水期与2023年落水期相比同流量水位变化：对比2022年落水期和2023年落水期，3000立方米每秒流量下水位变化，除了孙口水文站以外，山东省其余水文站的同流量水位均增加，其中泺口站的同流量水位增幅最大，为0.23米，利津站的同流量水位增幅最小，为0.06米。对比2022年落水期和2023年落水期3500立方每秒流量下水位变化，除了孙口站同流量水位降低0.02米以外，山东省其余水文站的同流量水位均表现为增加，其中泺口站的同流量水位增幅最大，为0.19米。

2023年涨水期与落水期相比同流量水位变化：对比2023年涨水期和落水期3000立方每秒流量下水位变化，除了艾山和泺口等水文站以外，山东省其余水文站的同流量水位均降低，其中高村站的同流量水位降幅最大，为0.19米，孙口站的同流量水位降幅最小，为0.01米。对比2023年涨水期和落水期3500立方米每秒流量下水位变化，除艾山与泺口等水文站外，山东省河道其余水文站的同流量水位均表现为降低，其中高村站的同流量水位降幅最大，为0.16米，利津站的同流量水位降幅最小，为0.04米。

结论

河道冲淤分析，是水文站断面设防、警戒水位及警戒流量设置的依据。设防水位指防汛部门根据历史资料和实际情况确定的，河库堤坝进入防汛阶段需要设防的特征水位。设防流量指设防水位对应的流量，按国务院批准的防御花园口站22000立方米每秒，考虑到河道沿程滞洪和东平湖滞洪区分滞洪作用，山东省沿程断面设防流量为：高村站20000立方米每秒、孙口站17500立方米每秒，艾山站以下11000立方米每秒。警戒水位指防汛部门根据河库堤坝具体情况确定的，要求防汛值班人员日夜守护堤防，密切观察险工险段的特征水位。黄河下游多指河道洪水普遍漫滩或重要堤段漫滩的水位。超过警戒水位后，堤防险情明显增多。警戒流量指警戒水位对应的流量，即河道洪水普遍漫滩或重要堤段漫滩的临界流量。根据2024年山东省河道冲淤情况分析结果，建议上调孙口站的警戒流量由去年的4850立方米每上调到4950立方每秒。其余水文站的警戒流量均保持不变。和2023年相比，各站的设防流量及设防水位也均不变。（童国庆）