黄河为中国第二长河,也是世界著名的长河之一。黄河从青藏高原的巴颜喀拉山脉北麓约古宗列盆地的玛曲,蜿蜒东流,穿越黄土高原及黄淮海大平原, 途经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9省区,一路呈“几”字形纵横5464公里奔向渤海。
一、华北平原古河道
黄河的河道变迁主要发生在下游。历史上黄河下游河道变迁的范围,大致北到海河,南达江淮。据历史文献记载,从周定王五年( 公元前60 2年) 黄河由禹王故道即天津流路改道沧州流路算起,至今有记载的2 622年的历史里,黄河大小决堤徙道共1600 余次,其中较大的改道有26 次;但主要在渤海入海,即走北道和东道,夺淮、泗经南路入海的时间仅7 40余年,而且是由于宋代、民国期间出于军事需要,人为决口引起的;其中,从宋代掘河堤以淹金兵到1194 年河决阳武故堤,黄河为南北并流。清初学者胡渭从古代黄河上千次改道的记载中,予以整理归纳,在《禹贡例略》里提出五大徙之说。后咸丰五年(1855年)铜瓦厢决口改道,加上一徙,统称“六大徙”。最近黄河入海口的两次人工改道发生在1976年和1996年。
今黄河下游河道形成以后,直至解放前的七十多年里,河患仍连年不断,从1855年至1938年,决口达 124次,有时向北侵入徒骇河或向南侵入小清河,同治七年(1868年)河决荥泽房庄及光绪十三年(1887年)河决郑州漫及淮河的两次,危害较大,但都随时堵塞,没有构成河道大的改变。本世纪内曾发生二次较大的决口:一次是1933年遇到特大洪水,在河南境内温县至长垣的二百多公里内决口五十二处,造成极大灾难;一次是1938年国民党政府为阻止日军西进,炸开郑州花园口大堤,河水乱颍、涡入淮,形成经历九年之久的改道,至1947年3月,始堵口,恢复今黄河故道。
华北及其邻区数字高程图
黄河古冲积扇及其古河道分布图
(马玉凤等,2015)
黄河出峡谷后直到桃花峪段,由于两岸地形不对称,南岸高而北岸低,加之南岸邝山阻隔,成为黄河主要流向为东和北的原因。如禹河故道是沿地形较低的地带流动,表明当时太行山前由于山地上升,山前发生拗陷沉降。后来随着漳河冲积扇发育,迫使河道南迁,这是公元前602年 ,黄河古河改道的重要原因(叶青超等,1982 )。
随着侵蚀发展,黄河下游悬垂河道的泥沙积累量增加。这些淤塞河道在历史时期经历频繁的洪水和堤坝决堤,导致一系列强烈的河流改道和变迁,形成古代不同时期的主要河道和无数的临时河道(Song et al., 2020) 。
华北平原地貌单元区划图
(据互联网资料)
华北平原浅埋古河道分布图(吴忱等,2000 )
1.山地平原界线;2.河流;3.海岸线;4.浅埋砂带;5. Ⅱ2①B 砂带勘探剖面线
二、现代黄河下游的改道
现代黄河以北,海河平原上大约有三条古河道带由西南向东北延伸,起点均在郑州邙山附近黄河大冲积扇顶点,入海口分别在今天天津、河北沧州和山东德州附近。除现今流路外,根据史书记载,古黄河还有山经大河、禹贡大河、汉志大河、北宋故道、元明故道等5 条流路。
黄河下游主河道历史变迁分布图
(Zhaoyin Wang etal., 2019 )
黄河下游主河道历史变迁分布图(据互联网资料)
《山经》河水(黄河)下游及其支流图
(据互联网资料)
禹河故道(公元前2278年至公元前 602 年)(张洪模等,1989 )
黄河改道,几乎纵贯整个华北平原(尤联元,2008)。黄河从1855年至今由原来注入黄海改注入渤海。现代黄河三角洲即是1855年大改道后至今在155年内堆积而成的三角洲(高伟,2011)。
黄河下游河道变迁示意图
(据互联网资料,赵若朴,2019,国家人文历史)
黄河下游改道示意图
(据互联网资料)
华北平原的数字高程图
(Zhang et al., 2020 )
上图为原始DEM(a)和去趋势DEM(b)的比较。去趋势是指将河道整体河谷坡度(down-valley slope)从DEM中去除的过程。河道边缘被用来近似河谷坡度,可以创建去趋势面,将DEM的地形由倾斜状态变为水平状态。河流的地形在这一过程中保持完整,为提取大面积河流迁移的详细信息提供了可能 。
华北平原黄河古河道变迁图
(Zhang et al., 2020 )
河北省沧州市青县附近的古河道分布图
(吴忱等,1982)
9000a BP 以来的黄河下游古河道变迁示意图
(何磊等,2019 )
三、黄河三角洲
黄河三角洲位于渤海湾南岸和莱州湾西岸,主要分布于山东省东营市和滨州市境内,是由古代、近代和现代3个三角洲组成的联合体。近现代黄河三角洲是一个非常年轻的三角洲,至今约有150多年的历史 。古代三角洲以蒲城为顶点,西起套尔河口,南达小清河口,陆上面积约为7200 km2。近代三角洲是黄河1855年从铜瓦厢决口夺大清河流路形成的以宁海为顶点的扇面, 西起套尔河口,南抵支脉沟口,面积约为 5400 km2;而现代黄河三角洲是1934年以来至今仍在继续形成的以渔洼为顶点的扇面,西起挑河,南到 宋春荣沟,陆上面积约为 3000 km2(杨伟,2012 )
黄河三角洲海岸线的变化是由河口改道和泥沙的输运引起的。黄河自1855 年夺大清河入渤海以来,大的改道有十余次,导致了岸线的突变;黄河携带的巨量泥沙在河口处堆积,河口沙咀向外延伸,导致了岸线的渐变 (邓声贵,2006 )。
全新世黄河三角洲发育的地质过程
(夏非等,2015)
超级叶瓣1和2以水下三角洲范围表示,超级叶瓣3~12以三角洲成陆范围表示,因此超级叶瓣1和2显示的范围比较大;发育时段:1. 11400-9600 yr BP;2. 9600-8500 yr BP;3. 7000-5000 yr BP; 4. 5000-4500 yr BP;5. 4500-3400 yr BP;6. 3400-3000 yr BP;7. 3000 yr BP-400 BC;8. 3000 yr BP-AD 11;9. AD 11-1099;10. AD 1048-1128;11. AD 1128-1855;12. AD 1855-现在 )
目前圈定了黄河三角洲全新世10期超级叶瓣的时空分布范围。在黄海-渤海出现更新世河流三角洲沉积,表明黄河最终贯通较晚。南黄海的苏北全新世早-中期黄河三角洲超级叶瓣的确切形成时间和沉积范围尚不明确(夏非等,2015)。三角洲为冲积扇的延伸,构成河流沉积体系的有机组成部分。冲积扇-三角洲的形成,使黄土高原侵蚀物质得以搬运到华北平原、渤海湾与黄海(刘国纬,2011), 侵蚀基准面 降低,加剧了黄土高原的溯源侵蚀。
渤海西、南岸古黄河三角洲叶瓣分布图
(胥勤勉等,2015 )
1-6000~ 5000a BP.2-5000~ 4500a BP.3-4500~ 3400 aBP. 4-3400~ 3000a BP. 5-3000a BP.~ 602 BC .6-602BC~ 11 AD .7-11~ 104 8AD .8-1048~ 1128 AD.9 -1855 AD .至今
渤海湾古河道及水下三角洲范围分布图
(雷雁翔等,2021 )
黄河入海口的淤积—延伸—摆动,入海流路相应改道变迁。黄河河口入海流路,是1976年人工改道后经清水沟淤积塑造的新河道,利津以下为黄河河口段,是一个弱潮陆相河口。黄河在东营市垦利县境内109公里,年径流量300亿立方米,正常年份,黄河每年携沙造陆3万亩左右,人们称之为中国唯一能“生长土地”的地方。
现代黄河三角洲卫星遥感图
(据天地图遥感图)
黄河三角洲2021年12月份的10米FCI 假彩色影像图
(据互联网资料,北京亿景图,2022 )
黄河入海口色彩斑斓、层次分明。图像呈现了黄河入海后河水与海水逐步混合,入海泥沙随混合水体运移,逐步消散的过程