長江中游荊江航道礙航問題及治理對策

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1、長江中游荊江航道礙航問題及治理對策嚴(yán)　軍1　何大偉1　李泮營2　趙文龍1（1．華北水利水電大學(xué)，河南鄭州450001；2.河南省水土保持監(jiān)督檢測總站，河南鄭州450011）【摘　要】荊江航道是整個長江通航條件較差的河段，嚴(yán)重制約著長江航道的整體通航水平，必須進(jìn)行整治。在工程實施的過程中必須兼顧荊江防洪，既要提高水深，又不能雍高水位影響防洪。本文就荊江航道比較典型的沙市河段出現(xiàn)的礙航問題進(jìn)行剖析，闡述了三峽工程蓄水運用前后對下游荊江航道造成的影響，并提出了相關(guān)的治理對策。.jyqk，以藕池口為界分為上、下荊江其中上荊江全長約171.7km為微彎分汊型河道，下荊江長約175.5km為典型的蜿

2、蜒型河道（見圖1）。由于河床性質(zhì)特殊，航道變化劇烈，存在沙市太平口、馬家嘴、周天、碾子彎、窯監(jiān)等10余處礙航灘段。荊江河段航道蜿蜒曲折，洲灘演變劇烈，航道維護(hù)困難。1960年以來，該河段枯水期航道維護(hù)水深一直保持在2.9m，大大低于上下游同期航道維護(hù)水深，歷來是長江航道的“瓶頸”河段。2000年以來，荊江河段實施了一系列規(guī)模較大的河道整治工程，使河道水沙等邊界條件發(fā)生了不同程度的變化；特別是三峽水庫運用以來，荊江河段來沙量大幅減少，局部河道河勢發(fā)生一定程度的調(diào)整，對荊江河段的水流運動特性帶來較大的影響，也引起了社會的廣泛關(guān)注。１　荊江河段航道治理現(xiàn)狀及礙航原因１.1　荊江河段航道治理現(xiàn)狀

3、2001以來，荊江河段先后實施了12個航道整治項目，其中2001年到2005年期間完成了3個項目，2006年到2010年期間開展了9個工程。經(jīng)過10多年的航道整治建設(shè)，雖然荊江河段的沙市、瓦口子、馬家嘴、周天、藕池口、碾子灣、窯監(jiān)等8處重點河段的航道條件明顯改善，航道能力通航提高，中游不暢的問題得以緩解。但是局部河勢的變化仍較為劇烈，其中以沙市河段變化最為劇烈，將在下文重點介紹。1.2　荊江航道礙航原因荊江航道上荊江為微彎分汊河道，由三個右向河灣和三個左向河灣以及連接各彎道間的順直過渡段組成。所以本河段同時具有微彎放寬和分汊的河道特征。水流經(jīng)過放寬段時,流速減小，水流挾沙能力弱，因此泥沙

4、容易在此淤積從而導(dǎo)致航深不足；在分汊河段由于水流彎曲的汊道口附近產(chǎn)生壅水,使得比降和流速都減小,因此泥沙易在汊道口落淤而形成淺區(qū)，影響通航。比較典型的河段是沙市河段，本文選取這個河段進(jìn)行分析：沙市河段上起陳家灣,下至玉和坪,全長約22km,屬順直微彎河型。按河道特性,河段可分為兩段:上段(陳家灣至筲箕子)為銜接上游宛市彎道的直線過渡段,河道內(nèi)分布有太平口心灘及左右槽；下段(筲箕子至玉和坪)為三八灘微彎分汊段,心灘周期沖淤變化。可以從水沙輸移的特性和環(huán)流結(jié)構(gòu)這三個個角度分析該河段礙航問題：（1）從水沙輸移的特性來看，由于順直放寬都是一些寬窄相間的藕節(jié)狀，水流為適應(yīng)這些寬窄相間的分布，在汛期

5、和枯期寬段和窄段的比降、流速、挾沙能力等水力要素表現(xiàn)出了截然相反的特征。在汛期放寬段水流漫灘，比降、流速、挾沙力小于束窄段，泥沙易淤積，從而形成淺灘，造成礙航。而枯期放寬段水流歸槽，比降、流速、挾沙力大于束窄段，汛期淤積泥沙得以沖走，造成河床沖刷，也在一定的程度上造成礙航。（2）從河道中的環(huán)流結(jié)構(gòu)來看，沙市河段內(nèi)包含順直單一、順直放寬、分汊、彎曲分汊等多種形態(tài)的河段，環(huán)流和橫向輸沙強度的差別在于河段的彎曲程度，而流量變化更會造成汛枯期環(huán)流結(jié)構(gòu)、泥沙沖淤的顯著變化。因此，在不同流量和不同的彎曲程度下環(huán)流結(jié)構(gòu)和泥沙沖淤是復(fù)雜多變的，這也是造成礙航的一個原因。由以上分析可知，在荊江航道造成礙航

6、的原因是：水流經(jīng)過順直放寬段時流速減小使得泥沙在此落淤形成淺灘，造成礙航；另外，在洪水期，航道內(nèi)的心灘、邊灘的沖淤下移使得淺灘位置不固定和形式多變也是導(dǎo)致荊江航道礙航的原因。２　三峽工程蓄水運用對沙市河段的影響三峽工程于2003年6月已開始蓄水運用，2009年具備按照最終規(guī)模（正常蓄水位175米）運行的條件。三峽工程蓄水運用后,改變了整個荊江河段原有的水沙特性，使原本保持平衡的水沙條件被打破。上荊江河段首當(dāng)其沖地面臨清水下泄沖刷的影響,導(dǎo)致上荊江河段河床沖刷幅度增強、崩岸強度加大。根據(jù)有關(guān)單位[3]提供的資料統(tǒng)計成果,三峽工程蓄水運用以來,上荊江河段共發(fā)生崩岸44處,崩長33.85km,

7、遠(yuǎn)大于三峽工程蓄水運用前的29處及崩長10.66km。下荊江為典型的蜿蜒型河道，在自然條件下河勢就極不穩(wěn)定，分汊河道重多，加之三峽蓄水運用后對上荊江造成的影響，必將會給下荊江整治造成更加嚴(yán)重的困難。２.１　三峽工程蓄水前演變特點自沙市河段形成雙分汊河勢格局至三峽水庫蓄水前，河段最顯著的變化就是新老三八灘的交替興衰。在老三八灘時期，上段自形成順直分汊河段以后，北槽分流比始終保持占優(yōu)，太平口心灘也逐漸淤長成穩(wěn)定的江心灘。下段微彎分汊段在