WANG Kai-Rong, BI Nai-Shuang, DU Xiao-Kang, et al. Establishment and application of a DSC-based model for stability evaluation of the Yellow River (Huanghe) deltaic course[J]. Periodical of Ocean University of China, 2021, 51(2): 83-93.

黄河以水少沙多而著称，历史上输沙量高达10.8亿t/a，就泥沙量而言是世界第二大河，而含沙量位居全球第一[1]。高含沙水体进入地势平缓的下游河道发生快速淤积，形成典型的地上悬河[2-3]，导致河道不稳定性加剧，尤其是入海流路，仅1855年以来就发生了10余次大规模改道[4-5](见图1)，对中国经济社会发展造成显著影响[6]。研究表明：“淤积、延伸、摆动、改道”是黄河入海流路在一定水沙条件下的自然规律[7-9]，从某种意义上而言，黄河入海流路的摆动改道是绝对的，而稳定则是相对的。黄河入海流路的稳定是相对于流路改道而言的，亦即其流路失稳的表现形式是以三角洲摆动顶点(宁海或渔洼)为起始位置的流路大尺度迁徙，而非单一流路范围内的局部出汊摆动和口门迁移。在自然状况下，流路改道的机制与流路出汊机制并无差别，差别在于出汊点位置和影响范围的不同，若出汊点位置在三角洲摆动顶点附近，则视之为改道，若出汊点位置在摆动顶点以下且距离口门较近，则可视之为出汊。

入海流路的稳定问题一直是黄河河口综合治理研究和实践进程中的热点、难点和焦点问题，目前黄河入海流路的稳定与以往自然演变条件下的稳定有所不同，是受制于人工约束指标下的稳定，亦即西河口(二)(以下简称西河口)站(位置见图1)在10 000 m3/s流量时，其水位达到12 m即视为流路失去稳定而进入改道程序(以下简称失稳)[10]。换言之，以往流路的“摆动”和“改道”绝大多数是自然发生的，并没有相应的控制标准，而在20世纪50年代以后，流路的“摆动”、“改道”乃至“出汊”则越来越受到人类实践活动的约束和干预影响。水位变化既是黄河河口演变变化的主要表征指标，也是黄河入海流路实施有计划改道的唯一依据，然而，由于河口水位变化的驱动因子复杂繁多，且其变化十分剧烈，故单纯依靠水位变化的特征值大小将难以科学和客观评判流路所处的稳定状态，基于此，就十分有必要在辨识黄河入海流路失稳驱动因子的基础上，构建基于黄河入海流路客观实际的稳定评价指标体系，以期能够为未来黄河入海流路的规划安排和综合治理提供决策依据。

(改绘自文献[5]。Modified from reference[5].)图1 黄河入海流路概况及其改道历史Fig.1 Historical shifts of the Yellow River deltaic course since 1855

1 黄河入海流路失稳的驱动因子

已如前述：在自然状况下，流路改道机制与流路的出汊机制并无本质上的差别，因此，籍助于对历次典型出汊过程的分析，就可以从中辨识流路改道(失稳)的驱动主控因子。

纵观20世纪60、70年代黄河入海流路发生的历次自然出汊过程可以发现[11-12]，其出汊的发生一般会有如下四个方面的情形，一是河口沙嘴凸出加剧；二是尾闾流路弯曲加剧阻力增大；三是河槽萎缩，自然悬河加重；四是遭遇漫滩洪水或风暴潮过程；其中，前三个情形均是河床边界条件的变化，其为出汊的发生提供了必要的外部条件，而第四种情形亦即水流动力因素则无疑是出汊发生的主控因子，当然，在某些特定的边界条件下，即使没有漫滩洪水或风暴潮过程发生，河口尾闾河段亦有可能发生出汊，这显然又与水流的顶冲作用方向有关，如1960年8月在四号桩上游1 km处发生的出汊、1963年7月在岔5断面以下发生的出汊即是如此。

显然，入海流路的出汊乃至改道是水流动力与河床边界条件相互约束和综合作用的结果。由于黄河入海流路的尾端高程等同于平均海平面高程，因此，其水流动力作用的强弱可以用河流水位的高低亦即其势能大小来予以表征；同时，水流流向的不同，包括“横、斜河”现象的发生也是衡量水流动力作用的重要因素之一，其代表了水流动力的作用方向，并在一定程度上决定了出汊点或改道点的位置。据此可以明确黄河入海流路失稳的驱动因子及其失稳机制(见表1)。

表1黄河入海流路失稳驱动因子及其失稳机制Table 1 Driving factors of the instability of the Yellow River deltaic course and their mechanisms of triggering the instability of the course影响区段Region驱动力类别Driving force驱动力影响效能Effect驱动因子Driving factor失稳机制Mechanism of triggering the instability of the course径流段River reach径流驱动力改道水位水位超过大堤设防水位,水流漫溢,导致“溢决”而发生流路改道。流向河势过度弯曲,出现“横”、“斜”河,水流顶冲大堤,导致“冲决”而发生流路改道。径流潮汐段Tidal reach径流与海洋潮汐驱动力耦合出汊、口门摆动耦合水位与径流段水位驱动机制相同。在无堤防约束的河段,当发生漫滩洪水或河道主汊泄水不畅时,水流冲破自然堤(滩唇)自寻捷径或沿支汊、潮沟分流,最终演化和发展为出汊和口门摆动。耦合流向顶冲岸滩,形成缺口,与支汊或潮沟连通行水,造成出汊和口门摆动。潮流及波浪通过与径流的耦合作用,影响泥沙的输移沉积,形成不同的易于河势发生较大尺度变化的河床边界形态和潮滩系统;同时,潮流的上溯顶托,导致泥沙大量落淤,岸线延伸形成侵蚀基准面的相对提高,对其上游河段造成溯源淤积影响,抬高上游水位。风暴潮潮水大规模侵入陆地和河道,壅高水位,冲滩毁堤,造成口门以上部分河段发生摆移。

文章来源：《黄河之声》 网址: http://www.hhzszz.cn/qikandaodu/2021/0222/604.html