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黄河下游山东河段“假潮”现象概述

刘以泉
责任编辑:郭旭帆 来源:

香港赛马会 www.2g4t.com.cn   “假潮”现象是黄河下游河道发生的一种特殊水情现象,在枯水季节无上游来水、区间无加水的情况下,下游某河段出现水位的陡涨陡落、流量的忽大忽小,类似海水涨潮现象,故名“假潮”。

  “假潮”发生前,河面平静如湖,当“假潮”发生时,瞬间波涛翻涌、水头卷起的波浪有时高达0.8米以上,水流飞流直下,甚是壮观惊叹。目前,人们对“假潮”现象的成因尚没有权威的科学定论。作者依据多年对“假潮”测验资料的分析,加之身临其境的感受,对黄河下游“假潮”现象进行概述。

  一、对“假潮”探究基本情况

  为探讨“假潮”现象的生消演变规律,黄委山东水文水资源局20世纪50年代在泺口至河口段进行过定点连续观测实验,60年代在利津水文站进行过“假潮”期抢测“假潮”小峰研究,80至90年代山东黄河多数水文站、水位站利用自记水位计研究水位变化过程,2018年11月山东各水文站利用先进的ADCP流速剖面仪实时跟踪监测“假潮”流量、含沙量过程,为进一步研究“假潮”水位、流量、含沙量变化过程、规律创造了有利条件。

  二、对“假潮”现象的初步认识

  1、“假潮”发生地点范围

  20世纪50至60年代此现象多发生河口段,70至80年代利津至泺口、艾山、孙口河段多有发生,80年代高村河段也多有发生。20世纪90年代,由于黄河下游水量持续较小,“假潮”现象在山东河段愈发频繁?!凹俪薄倍喾?,给黄河山东河段的水文测验及水情报汛带来极大困难,给黄河下游水量调度造成较大影响。

  2、发生“假潮”的流量级别

  根据多年水文资料统计,发生“假潮”的流量级别一般在300立方米每秒到1500立方米每秒之间,最高可达1800立方米每秒,流量在390立方米每秒到850立方米每秒区间“假潮”最易发生且较为频繁。

  3、“假潮”的发生时间

  受流量级别的影响,“假潮”发生的时间不尽相同?!凹俪薄币话惴⑸诘蹦甑?0月下旬至翌年4月中旬,但在同等流量条件下,黄河凌汛期也是“假潮”的多发期,即当年的11月至翌年的1月底“假潮”发生较为明显、频繁。

  4、一天内“假潮”的发生频次

  “假潮”一天之内发生是次数不尽相同。一般情况下一天内可能发生1次,在“假潮”多发期可达2~3次。

  5、一次“假潮”的持续时间

  据水文资料统计,在“假潮”频发期,孙口水文站一次“假潮”过程的持续时间一般在12小时左右。大多数情况下,发生一次“假潮”可分三个阶段:第一阶段为起涨阶段,即水位从低涨到最高,持续时间一般在1至8小时不等;第二阶段为高水位持平阶段,持续时间一般在0.5小时左右;第三阶段为回落阶段,持续时间一般在2至10小时不等。

  6、“假潮”期间的水位变化

  根据孙口水文站多年的水文资料统计,“假潮”期间的水位变幅也不尽相同,一个持续时间较长的“假潮”,水位涨幅有时可达0.8米,持续时间较短的,水位变幅有时仅0.2米左右。但0.2米水位的变幅,会给黄河下游水文站的水文测报带来较大影响。

  7、 “假潮”期间的流速变化

  “假潮”发生前,平如湖水,流速只有0.8米每秒左右。随着“假潮”起涨,流速会迅速递加,有时流速可高达2.0米每秒以上。但高水位的落水初期,所测流速反而较小,没有落水阶段所测流速大。

  8、“假潮”期间的含沙量变化

  “假潮”期间的含沙量也有变化,但变化幅度不像流速那样剧烈、频繁,也因含沙量监测较为困难,传播规律难以掌握。

  9、“假潮”发生最频繁且明显的河段

  据水文资料统计显示,流量在390立方米每秒到850立方米每秒区间,“假潮”发生最频繁且明显的河段为孙口水文站——艾山是水文站——泺口水文站河段。该河段属于蜿蜒窄深河段,险工河段多、连体坝控导工程多,利津河段稍弱、高村河段次之。

  三、“假潮”现象对水文测报及水量调度的影响

  1、对外业水文测验的影响

  根据水文测站任务书的要求,在平水期,流量测验一般3~5天施测一次。但在“假潮”期间,水位陡涨陡落,为了控制“假潮”过程,有时一天测2次流量,外业测验工作量翻倍,即使如此流量测验时机也很难把握。

  从整个“假潮”过程分析,“假潮”的涨水阶段历时短,落水阶段历时较长,“假潮”峰顶历时最短?!凹俪薄钡墓逃胄牡缤枷呦嗨?,但涨水阶段水流流速增长幅度较大,落水阶段水流流速微小于涨水阶段,“假潮”峰顶阶段水流流速反而平缓,近似于平水阶段。

  2018年11~12月,孙口水文站用ADCP测流仪器对“假潮”的涨水阶段、高水位阶段、落水阶段进行实时跟踪监测。虽然监测“假潮”过程异常困难,但也发现了一些规律:涨水阶段的5小时内,所测流量从390立方米每秒增至704立方米每秒,水位涨幅只有0.18米;高水位平时阶段,所测流量反而减??;落水阶段同水位情况下,所测流量是减小的,但落水阶段持续时间较长。因此在水文测验中,常常出现在同样水位的情况下测得的流量有时较大、有时较小,有时在正常测验过程中会突然出现水位陡涨、流速增大的情况(反之亦然),给外业水文测验极大困难。

  2、对拍报水情的影响

  “假潮”期间,一般在8时前后有“假潮”出现。拍报8时水情后,再遇其后的实测流量,虽然在时间上相差不多,但有时水位差别较大,因而流量也有较大变化,即使水位变化不大,流量可能变化较大,致使出现本站水位流量或上下游站流量对照不合理的情况,这是“假潮”期水情拍报的最大困难。但从上下游测站日平均流量看,上下游测站的流量对照较为一致。因此建议在发生“假潮”的测站,每天水位报讯采用日平均水位法进行,便于大家理解,也使所报流量过程较为合理。

  3、对水量统一调度的影响

  流量测试可能无法完全记录“假潮”的变化过程,上下游测站可能是一个站测到峰顶,另一个测站可能测到谷底或涨、落水阶段,两站的流量可能相差很多,“水位—流量”关系曲线相差较大。如果不作认真分析,记录数据可能会显示上下游测站的水量不平衡,这会给黄河水资源统一调度带来一定程度的影响。

  上述只是作者对“假潮”现象的一些粗浅认识,其形成原因及演变规律有待今后进一步探讨研究。


发布时间:2019年01月09日
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