黄河夺淮期间淮河入海河口动力、地貌与演变机制，本文主要内容关键词为：淮河论文,河口论文,黄河论文,地貌论文,入海论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
学科分类号P737.121
Subject classification number P737.121
12世纪以前淮河独流入南黄海，自1128—1855年黄河夺淮河入海后，淮河失去了其独立的入海河口（图 1）。虽然黄河夺淮入海时间仅数百年，但由于黄河巨量泥沙入海，发育了规模巨大的苏北废黄河三角洲（陈希祥，1983），在1855年铜瓦箱决口后，黄河北徙使废黄河三角洲失去泥沙来源，三角洲岸线不断蚀退，发育了水下侵蚀三角洲。本文拟对黄河夺淮期间废黄河三角洲发育过程中，淮河入海河口的动力条件、地貌特征与演变机制进行探讨，并将其与现代黄河河口对比。
图1 1128—1855年淮河水系及河口演变
Fig.1 Evolution of the drainage basin and estuary of theHuaihe River during 1128—1855 A.D.
1 研究方法
原淮河入海河口正值黄、淮、运三河交汇之处，其安澜与否关乎南北运河畅通，因而历代政府均有专门机构和人员进行治理与勘测，留下了丰富的水利文献资料。这些历史资料包括三种类型：（1 ）官修河工档案；（2）治水及航海专家著作；（3）地方志。本文在前人研究基础上，通过对历史文献中有关资料进行系统的动力地貌学分析，对黄河夺淮入海期间淮河入海河口的径流、泥沙、潮汐、地貌特征与演变机制进行了研究。
2 研究结果
2.1 淮河入海河口的动力条件
2.1.1 径流及来沙淮河是少沙的清水河流， 蚌埠站平水年（1972 年）径流量（388.25亿m[3]）接近黄河下游多年平均径流量（442.8亿m[3]），但其输沙量比黄河少得多。根据蚌埠站1950—1989年实测资料，年平均输沙量仅为1133t，年平均含沙量仅为0.40kg／m[3]， 分别相当于黄河的约1%和0.6%左右。与淮河相反，黄河是少水多沙的淤积性河流。 根据利津水文站多年实测资料统计， 多年平均输沙量高达11.17亿t，多年平均含沙量为25.3kg／m[3] ， 最大年平均含沙量高达48.0kg／m[3]（1959年）。因此，历史时期黄淮合流入海必然使淮河河口段径流量、输沙量大为增加。
黄河不同时期挟入淮河河口段的泥沙量，又随废黄河下游水系变迁和河床演变而变化。1128—1493年黄河从淮河中游入淮，流路不固定，且有北支入渤海，大量泥沙在入淮以前就沉积在淮北平原上；进入淮河的泥沙又主要以沿程淤积的方式沉积在河道中，以使原淮河中游河床适应新的来水来沙条件。再加当时淮河中游两岸无堤防约束，因而沿程淤积过程比较缓慢，到1493年黄河改道从淮河下游入淮河河口段时，沿程淤积前端才下移至盱眙（注：王锡元，1891.《盱眙县志》（旧浮桥））。废黄河下游主要决溢（注：武同举，1929.《江苏水利全书》（旧黄河史略）），（注：河库道署， 1819.《南河成案续编》）的时空迁移过程表明，1493年黄河全出徐淮入淮河后，其下游河床又开始了一次新的沿程淤积过程（图2）。1578 年潘季驯再次加强了废黄河下游堤防系统后，其黄河下游河床又有一次沿程淤积过程开始（图2）。17 世纪60 年代靳辅治水后的70年中堤防决口大为减少，到1811 年时首次决口点迁移至倪家滩，与此同时沿废黄河下游河道均匀地分布有大量决口（图2）， 表明废黄河下游以沿程淤积为主的河床演变阶段已经结束，此后因河口延伸导致的溯源淤积开始在下游河道中普遍发生。显然，废黄河下游沿程淤积的反复进行，减少了进入淮河河口的泥沙。
2.1.2 潮汐与潮流
现代废黄河三角洲沿岸海域属不规则半日型潮汐。受南黄海M分潮控制，距无潮点最近（约180km）的废黄河口平均潮差为1.5—1.7m，三角洲南侧距无潮点约240km的射阳—大丰沿海平均潮差为2.2m，最大潮差为3.4—4.2m；北侧距无潮点约260km的海州湾平均潮差为3.0—3.4m，最大潮差为4.5—6.4m。如果不考虑历史时期废黄河三角洲岸线演变对M[ ,2] 无潮点位置变动的影响， 在向海延伸近100km前古淮河口平均潮差应在3.2m以上，为中等强度的潮汐河口。 废黄河口外潮流为NNW向往复流，M[,2]分潮流的椭圆率为0，潮流在350°和170°两个方向上作往复运动，流速可达1.6—3.0m／s。此外， 在苏北沿岸还有南下的苏北沿岸流。
图2 废黄河下游堤防主要决溢的时间—空间迁移
Fig.2 Time—space migrating process of main embankment bursting points of the old lower Huanghe river
1128年黄河夺淮前古淮河潮流界在盱眙以上，口门位于云梯关（陈吉余，1982），河口段直线长度超过150.0km； 当时淮阴河段有涌潮形成。据御史吴从宪万历六年（1578年）语，1578年时潮流界位于淮阴（注：孙云锦，1882.《淮安府志》（河渠）），口门在六套以下， 河口段直线长度为110.0km。 1810 年时潮流界位于八滩（注：河库道署， 1819.《南河成案续编》），口门位于六洪子，河口段长度为28.0km。 到19世纪20年代时潮流界又下移至丝网滨（注：范玉琨，1829.《佐治刍言》（论逆河）），口门在六洪子以东9.0km，河口段长度为16.5km。对1677年时的潮流界位置尚未见记载，但从1665年首次决口点位于涟水以东10.0km处的茆良口来推测，此时潮流界应位于云梯关附近；当时口门位于八滩，则河口段长度为40.0km。综上所述，自1128年以来淮河口的潮流界不断下移，河口段长度不断减小（图1）。
2.2 淮河入海河口的动力地貌特征
2.2.1 口门及其形态 淮河口具有明显的喇叭口形态， 口门两侧有相对而生的沙嘴， 沙嘴在高潮时被潮水淹没， 低潮时露出水面。 1578年潘季驯治河时口门宽度约为5.0km， 喇叭缩口在涟水附近（注：潘季驯，1748.《河防一览》（两河经略疏））。1702 年低潮时淮河口门宽约2.5km，高潮时宽于5.0km（注：张鹏翮，1725.《河防志》（康熙四十一年阅海纪事））。1776年低潮时口门宽度可达5.0km （注：河库道署，1819.《南河成案》），高潮时则应更宽；19 世纪初低潮时口门宽度为5.0km，高潮时可达9.0km（注：河库道署，1819.《南河成案续编》），均比1702年时宽度增加1倍，表明18 世纪以后口门宽度有增大的趋势。目前废黄河河床为高出苏北平原1— 7m的长条形古河道高地，其展布方向为NEE， 即大致与沿岸往复潮流运动方向和苏北沿岸流方向垂直，并指向M[ ,2]无潮点，表明淮河口延伸方向深受潮汐控制。河口段的水深可以潮流界附近水深说明，16世纪70年代时淮阴水深在12.0m以上（注：方瑞兰，1889.《泗虹合志》（常三省上北京各衙门水患议）），18世纪初时云梯关附近水深达18.0m（注：张鹏翮，1725.《河防志》（康熙四十一年阅海纪事）），1826年时丝网滨水深仍达7.0m（注：范玉琨，1829.《佐治刍言》（论逆河））。
2.2.2 河口段河型
黄河夺淮后因河口向海延伸而新生的河道具有典型的弯曲河型。1578 年时云梯关以下就有一套至六套等河曲， 到19世纪10年代时十二套以下北岸又有大泓至六泓、南岸则有头巨至八巨等河曲。19世纪初时云梯关以下河段平均曲折率为2.1， 其中最大的黄泥嘴河曲曲折率高达13.3（表1）。1827 年时卫滩以下河段直线长度仅为25km，就发育有5个大型河曲，平均5km即有1个河曲， 且均在不断发展中（注：范玉琨，1829.《佐治刍言》（论逆河））。 现代废黄河河床高地之所以比较顺直，主要与19世纪10年代的大规模裁弯取直有关，也与近150年以来的外力剥蚀有关。
表1 19世纪初淮河云梯关以下河道曲折率
Tab.1 Curvatures of the Huaihe River channel belowYuntiguan in the 1800's
河段 河曲长度(km)
取直长度(km)曲折率
云梯关-河口 185.0 90.0
2.1
马港口-二木楼 150.0 50.0
3.0
黄泥嘴河曲26.5
2.0 13.3
俞家滩河曲15.0
3.0
5.0
2.2.3 拦门沙与水下三角洲淮河口拦门沙长度可达20km， 沙顶高出上游河床2—3m，潮退时沙顶水深仅1—2m，有时还可露出水面之上。淮河径流中细粒的悬移物质入海后迅速扩散，扩散范围在水色上有明显反应。在16、17世纪的地图上（注：郑若曾，1565.《郑开阳杂著》（附图）），（注：顾祖禹， 1692.《读史方舆纪要》（附海运图）），淮河口外相当远的海域标注有黄混水、虎斑水、桃花斑水等地名，黄混水海域外侧标注有绿水、黑水大洋等，元、明时海运航线即沿黄混水与绿水、黑水大洋之间界线展布。黄水扩散范围可因径流入海畅通与否而改变，如1810年大规模人工裁弯取直前扩散范围仅为数公里，至1812年时扩散范围达30km（注：河库道署，1819.《南河成案续编》）。
淮河口外发育规模巨大的水下三角洲， 其范围最大时前缘可达122°E以东，接近M[,2]分潮无潮点。在水下三角洲平原表面有5 条大致平行的长条状沙脊，沙脊之间的深槽为沙行，其走向垂直于口外往复潮流、平行于口内往复潮流，沿走向断续分布（注：陈伦炯，1724.《海国闻见录》（黄河口、图说））； 沙行水深可超过30m （注：张鹏翮， 1725.《河防志》（康熙四十一年阅海纪事））。目前尚不清楚5条沙的形成机理，推测与低密度平面射流和往复潮流相垂直而导致的相互干扰，以及因曲流发育而导致的口门摆动有关。此外，在5 条沙两侧尚有过沙、乱沙、北沙等岸外沙洲。
2.3 河口动力地貌演变机制
大量泥沙在淮河下游河道中淤积，使河床迅速淤高、河口段河床纵比降增大，进而使潮流界不断下移。另一方面，淮河口外为中潮海域，与岸线平行的海流条件非常有利于入海泥沙扩散， 其中细粒物质由NNW向往复潮流和南向苏北沿岸流挟带，向更远的海州湾和江苏中部沿岸海域运移；粗粒物质在口外堆积成规模巨大的水下三角洲。由于仅有部分入海泥沙淤积在口门两侧，使河口向海延伸，导致潮流界下移的距离远大于同期河口外延的距离（表2）。这样， 河口段的直线长度急剧减小。又由于径流量和进潮量未同步减少，为了满足水流消能的需要，河口段河型发生曲流化，即通过增加河长以调平河床纵比降，同时口门展宽。
表2 淮河河口潮流界下移和河口外延比较
Tab.2Comparison between the tidal current
limit migration and the estuary extension of the Huaihe River
时间段(A.D.) 口门位置河口外延(km)潮流界位置
1128-1578云梯关-六套 20.0盱眙-淮阴
1578-1677六套-八滩25.0
淮阴-云梯关
1677-1810八滩-六洪子 28.0
云梯关-八滩
1810-1826六洪子-河口
9.0
八滩-丝网滨
时间段(A.D.)潮流界下移(km)T/M
1128-157881.0 4.1
1578-1677
100.0 4.0
1677-181042.5 1.6
1810-182625.0 2.8
T为潮流界下移距离；M为河口外延距离。
3 讨论
在现代黄河河口及下游河道的研究与治理实践中，常把废黄河与现代黄河相类比。实际上，现代黄河与废黄河河口（即古淮河河口）是两种不同类型的河口。除径流、泥沙方面的差别外，现代黄河口系弱潮河口，而废黄河河口为中潮河口。不仅如此，二者具有不同的动力地貌演变规律。现代黄河山东段河道系1855年后，由古大清河道改造而成，此前古大清河口曾长期稳定在牡蛎嘴，河口生长有大量牡蛎礁。现代小清河口、淄脉沟口活牡蛎礁主体部分水深在平均海平面以下2.8m（耿秀山等，1991），由此推测古大清河口水深仅为4m上下，远小于废黄河河口。自1855年后黄河河口演变经历了两个不同的阶段，1855—1875年黄河下游无堤防约束，绝大部分泥沙淤积在张秋以上地区，此阶段张秋以下河槽演变以刷深、展宽为主，1873年枯季时河水尚深4—6m， 河岸又高于水面4—6m（注：王廷彦，1935.《利津县续志》（河渠图第三））。与此同时，为了适应大量少沙黄河径流消能的需要，利津以下河道具有明显的曲流化特征（注：盛赞熙，1883.《利津县志》（附大清河图））。从1875年起铜瓦箱以下陆续修建大堤，河槽沿程淤积前端迅速向下游推进至河口，使河口段河床迅速淤高，终致1889年利津韩家垣决口，沿程淤积阶段仅用了34 年即告结束，仅为废黄河口的1／20。自此黄河口演变进入不断变迁摆动阶段，迄今已有10次大的摆动（庞家珍等，1979）。与此同时，上游两岸筑堤导致的河口段水沙变化，并受人工裁弯取直的影响，河口段河型逐渐演变为现在的顺直微弯形态。因此，简单地把现代黄河和废黄河相类比，缺乏河口动力地貌依据。
4 结论
4.1 淮河入海河口是中等强度的潮汐河口，口门内、 外侧分别发育有大规模拦门沙和水下三角洲。淮河口演变的机制是潮流界不断向下迁移、河口不断向海延伸，潮流界下移距离远大于同期河口外延距离，河口段长度急剧缩短。为适应径流、潮流消能的需要，河口段河型曲流化、口门展宽。
4.2 现代黄河河口和淮河入海河口是两种不同类型的河口， 其潮汐、潮流、径流、泥沙、地貌及演变规律均有显著差异。
收稿日期：1998—11—05，收修改稿日期：1999—05—10