明清黄河下游来水来沙与河床演变程力学毕业(3)

    1495—1546年，下游人为地北堵南分，时有决徙，挟沙水流极不稳定，在偏枯时段，仍出现严重堆积。进入A丰水时段后，出现一系列的连续丰沙可能致淤年，分析可能致淤样本占该时段的58％。分流状态不利于输送泥沙，经过1534—36、1540—44两次连续丰水丰沙过程，1546年南分诸道自然淤塞，全河水沙尽入贾鲁大河。前阶段被称之为“小黄河”的贾鲁大河，淤阻已久，难以适应剧增的水沙，河床急剧淤高，1558年商丘新集改道，摆脱故道河线，重新出现自然改徙、分流泛滥局面。

    从16世纪?0年代起，河南境内南堤创筑，1578、1588年，潘季驯三任、四任河总，大规模修治堤防，水沙得到相对约束；1578—80年，88—91年，94—99年水沙组合可能致淤，90年代又出现一系列可能高含沙年，丰沛的来沙被挟带到河口，河口延伸率一度高达1540m/a，其堆积速率也相应达到16.6 cm/a左右。    ·

    进入周期Ⅱ偏枯时段(1596—1642)，可能致淤的不利水沙组合比例减小，虽有6次也可能出现了高含沙，但总的来沙量偏少，河口延伸率曾降到87m/a。诚然，明末清初在淮安以下一度处于漫溢状态，相对延缓了河口单流直进的速度。

　　清代前期，恰好进入了B丰水阶段(1643—1782)，修防工程从1649年起集中于豫河进行，丰水又挟带来了超过前阶段的泥沙；如42—49年、51—54年；58—60年，其中还包含着44、53、59等一些可能高含沙年，陕北在遭遇了长期大旱后，侵蚀产沙加剧。清初首先反映出来的是沿程淤积。到17世纪70年代，靳辅主持了大规模的堤防治理，工程向云梯关外延伸，沿程的纵向调整得以发展到海口，河口延伸又增加到239m/a，张仁估计可高达1700m/a。这一方面显示了堤防约束的功能，也显示了中游的来沙有一个非常显著的增加。

　　这一变化无疑地加剧了溯源淤积的作用，河口延伸首先在江苏河段决溢发展上反馈显示出来。同时，中游来沙仍较丰沛，在周期Ⅱ的丰水时段中，可能致淤年占了65％的比重。河南河段的沿程淤积之势始终很强盛。两种淤积趋势叠加，使下游河道出现全面抬升的局面。从河患与堤防工程补筑的时空分布看，在遭遇了1686—89、1691—95、1704—10、1715—18年这一系列的可能致淤水沙状况后，河道的堆积趋势一直发展到桃花峪附近。明初，河道从邙山头东北而去，改徙到东下开封的明清黄河位置之后，由于新道的溯源冲刷作用，长期低于故道河床。沁河口至詹店一段尚未建立堤防，以故道高滩御水，大水时也可能利用故道“以资宣泄”。但到18世纪末，这一势态被打破。1696年河决荥泽，1721年、22、23年武陟连续河决，1723年补筑了该段堤防。1671、77、78、79、86、94、95、98，1701、07、23年可能出现的高含沙，无疑地也促进了这一次强加积。

    从河南河段看，这次加积至少持续到18世纪的60年代。而沿程淤积尚未缓解。1761年大水大沙，榆林、西安出现1级大水，延安、平凉出现2级水；在下游干流的基流较大情况下，又遭遇了三花间特大水，花园口洪峰流量高达32000m³/s。这次大水并未如理想的那样挟带走大量床沙，反而滞积在滩地上大量泥沙。到1766—68年，1772—76年又逢丰沛来沙，而1777—79年甚至连年出现高含沙洪水，严重的淤积发生在开封以下河段，1781年的仪封青龙岗大决似成定局。这次决口未能堵复，决定了1783年仪封至商丘河段的局部改徙。

    同时，也不能忽视溯源淤积，18世纪上半叶，随武陟堤工的完成，豫河全线的工程逐步完竣，决溢与加积推向苏皖，河口延伸发展到320m/a，河口的堆积很快又溯源向上。仪封改河完成后，决溢与工程的重心，也向苏皖转移，不过进入周期Ⅲ的1783—97年枯水时段，来沙相对较少，可能致淤年仅占25％，冲淤相对稳定；在1776—1803年间，河口的延伸一度降低到111m/a，堆积速率也相应降到1.2cm/a。

    但这一枯水段历时甚短，旋即进入C丰水时段，遭遇到诸如1798—1800，1802—04，1815—30，1840—45，1848—53等一系列可能致淤的水沙组合年，来水来沙对下游河道冲淤十分不利。值得注意的是，出现了1819—23年的连续可能高含沙。本来在1794年之后，由于沿程加积，决溢重心已从丰县砀山以下河段发展到河南省境河段，而连续的大水、多沙、致淤又接踵而至。1819年极为典型，雨洪类型同于1843年，洪水之后，滩面淤与堤顶乃至子堰齐平，兰睢段堵口，开挖引河长达50里，开挖深达0.8丈至2.7丈。1843年特大洪水，花园口洪峰流量高达33000m³/s。暴雨中心在皇甫川、窟野河及洛河、马连河上游，是中游的主要产沙区，也正是造成下游河床淤积的粗泥沙来源区。从1843年淤沙取样颗分看，大于0.05mm的颗粒可占90％左右，颗分曲线与皇甫川含沙量1000kg/m³以上的颗分曲线十分接近，说明这次洪水含沙量是很大的。从小浪底上下沿河淤沙看，各处淤沙厚均在2m左右。19世纪40年代中牟、开封的一系列决徙、1851年丰县的改徙夺溜，无疑也加剧了河道的糜烂程度。这一切，也加速促成了1855年铜瓦厢改道的自然形势。

    研究认识到：黄河中游粗砂颗粒来源地区的侵蚀条件变化，直接地影响到下游河道的堆积和变徙。来水来沙条件是决定下游河道淤积和变徙的首要因素。本分析中的每个加积阶段，下游河道纵向调整首先反映出来的是沿程淤积，中游的水沙变化，特别是暴雨集中、侵蚀力强，挟沙丰沛与下游河道可能致淤相关联。随着两岸堤防、工程的完善，大量泥沙被挟送到苏皖河段，被输送到河口，河口的延伸及河口段河床抬升，侵蚀基点的变化，加重了溯源淤积。两种形式的淤积，加速了河床的抬升，两种淤积效应的叠加，导致了明清下游河道的全面、迅速抬升。从堤防控制的意义上来看，明清黄河下游在长时期中的堆积，已达到2.4—2.8x10⁸m³/a的淤积水平，和现行黄河下游河道的淤积水平相当(1950—1985年值，已扣除三门峡工程影响因素)。