长江中游下荆江调弦口治理方案探讨

卢金友，何广水

长江中游下荆江调弦口治理方案探讨

卢金友，何广水

（长江科学院，武汉430010）

调弦口1959年建闸控制后，闸前淤积严重，冬春季节，已无法从长江直接引水，其下游华容河的河道功能丧失，水环境恶化，已严重影响该地区的工农业生产和居民生活；调弦口所在的调关弯道过度弯曲，调关矶头十分突出，挑流作用强烈，泄洪不畅，对船舶航行也极为不利。针对调弦口及调关弯道存在的问题，提出了调关弯道裁弯与双闸控制和调关矶头削矶改造与单闸控制2类治理方案，这2类方案各有优缺点，基本上都能达到调弦口的治理目标。裁弯与双闸控制方案实施后，可根本上改变调关弯道河势条件恶劣、防洪形势严峻的局面，改善航运条件，但调关镇现有的码头等设施需要迁建，上下游河道将发生一定的冲淤变化；调关矶头削矶改造与单闸控制方案实施后，基本上可解决调关矶头突出、险情严重的问题，不改变现有总体河势，对上下游河道的河势没有影响，但调关弯道过度弯曲和泄洪不畅的局面没有改变，调关镇需要部分迁建。这2类方案可作为调弦口和华容河及调关弯道治理规划的基本方案。

河道治理；防洪；河势；调弦口；调关弯道

1 问题的提出

荆江南岸沿程有松滋口、太平口、藕池口和调弦口等四口分流入洞庭湖，洞庭湖接纳湘江、资水、沅水、澧水即四水和四口的来水来沙经调蓄后于城陵矶汇入长江，构成了复杂的江湖关系。四口中以调弦口形成最早，相传始于春秋时代（公元前770年）［1］。调弦口位于调关矶头上游侧（图1），1934-1958年有10 a实测资料，其平均年分流量为120亿m3，最大洪峰流量为1935年7月7日的1 970 m3／s。1959年调弦口建闸控制，一般不分流，汛期只有发生特大洪水时，根据防洪规划和防洪调度方案，才扒口分洪；中枯水期，根据其下游工农业和生活用水需要开闸引水。但由于闸前淤积严重，冬春季节，已无法从长江直接引水，其下游华容河的河道功能丧失，沿岸水资源紧缺，水环境恶化，已严重影响该地区的工农业生产和居民生活。

图1 调关弯道河势示意图Fig．1 Schematic map of river regime of Tiaoguan bend

同时，调弦口所在的调关弯道多年来河势发生了较大变化，尤其是沙滩子河弯1972年汛期自然裁弯后，由于新河与上下游河道衔接极不平顺，河势发生了急剧的调整变化（图2）［2～4］。新河进口右岸寡妇夹一带岸线崩退，水流顶冲点迅速下移，直冲金鱼沟边滩，岸线最大崩退达3 200 m，最大年崩率达500 m，致使新河出口下游由右向弯道变成左向弯道。金鱼沟河弯半径增大，由1980年1 800 m增加到1987年的2 950 m，相应地下游连心垸弯道凹岸受冲崩退，河弯半径由1980年3 000 m减小至1987年的1 750 m，形成急弯，使调关矶头更为突出，矶头附近流态紊乱，局部水头落差很大，险情时有发生，危及堤防的安全。如1989年7月13日，江水上涨，水流湍急，矶头上下50 m范围内水头落差达0．8 m，护坡块石被冲走，坡面被冲出8～9 m高的吊坎；1993年8月30日，矶头上下30 m范围内水头落差达1．05 m，矶头下腮下平台被冲坏，形成长80 m、宽20～30 m、深1～1．5 m、面积达1 560 m2的2个环形冲坑；2005年汛期又出现类似的险情，矶头下部平台被冲，形成面积近1 000 m2的冲坑。与此相应，矶头前沿形成范围大而深的冲刷坑，1992年8月实测最深点高程达-21．3 m（表1），为历年实测最低。近几十年来，为控制河势、稳定岸线，对调关河段弯道凹岸均进行了守护。至2001年底，左岸金鱼沟已护长5 120 m，累计抛石约39．2万m3；右岸连心垸护岸工程长2 500 m，累计抛石约44．4万m3；调关至八十丈段护岸工程长7 720 m，累计抛石约82．5万m3，其中调关矶头附近长1 700 m岸线平均每米抛石已达200 m3。

调关弯道堤内为调关镇，该镇总人口4．8万，辖2个社区、22个村，2007年工农业产值约3．35亿元。调关是镇政府驻地，常住人口1．2万，2007年工业产值约2．0亿元。

图2 沙滩子自然裁弯后河道变化图Fig．2 River channel change of Shatanzi after natural cut-off

目前，调关弯道过度弯曲，河势不顺，堤外无滩，调关矶头十分突出（图3），挑流作用强烈，泄洪不畅，防洪形势严峻，对船舶航行也极为不利，是长江中游著名的险工段。三峡水库蓄水运用后，调关河段将发生冲刷，岸坡可能变陡，滩槽高差加大，防洪形势更为严峻。因此，对调弦口及调关弯道进行治理，恢复调弦口分流功能，解决其下游华容河两岸地区的用水和水环境问题，调整、改善调关弯道河势，改变防洪形势严峻的局面，都已十分紧迫。

表1 调关矶头冲刷坑最深点高程历年变化表Table 1 Variation of deepest point elevations of scour hole in the head of protrusive rock of the Tiaoguan over the years

2 治理方案探讨

图3 调关矶头形状图Fig．3 Configuration of the head of protrusive rock of Tiaoguan

针对调弦口和调关弯道存在的问题，治理目标宜为通过治理，调弦口能引水进流，解决华容河两岸的水资源问题，改善水环境；消除调关矶头的挑流作用和险情，改善调关河段的河势，改变防洪形势严峻的局面，改善航运条件。

根据调弦口和调关弯道的现状，采取以下2类治理方案，基本上可以达到上述治理目标。

2．1裁弯与双闸控制方案

此方案即对调关弯道实施裁弯取直，自寡妇夹上游开挖裁弯引河，经过金鱼沟狭颈与中洲子弯道相连，新河弯顶位于三合垸，引河长约10 km，裁弯比约为1∶2。裁弯工程实施后，根据规划治导线，对新河凹岸约11．25 km长的岸线适时实施河势控制工程，同时新河左右岸部分堤防需改建，新建堤防长约8．7 km，以形成防洪封闭圈。原堤防间的新河凹岸修建防淤隔流堤，长约4．3 km，以控制故道的泥沙淤积。在故道上口门处修建控制闸，根据用水需求控制闸门，为华容河提供水源，原调弦口闸保留，疏浚闸前分流道，保证水流能进入华容河（图4）。同时，需对华容河河道进行疏浚。遇大洪水需分洪时，根据防洪规划和防洪调度方案，扒口分洪。

图4 裁弯工程方案布置示意图Fig．4 Layout plan of the cut-off works scheme

图5 调关矶头削矶改造方案布置示意图Fig．5 Layout chart of the rebuilding scheme of cutting the head of protrusive rock of Tiaoguan

这类方案实施后，过度弯曲的调关弯道将整治成微弯性河道，可以从根本上改变调关弯道河势条件恶劣、防洪形势严峻的局面，同时可缩短航程、改善航运条件。通过调弦口口门及其进流道的疏浚整治，恢复调弦口分流能力，可以解决华容河两岸的水资源不足和水环境恶化问题。特大洪水需要分洪时，可打开新建的控制闸和原调弦口闸分流入洞庭湖。因本方案裁弯比较小，对其上下游河段水文形势及冲淤影响有限，因此，不会对其上游沙滩子裁弯老河的国家自然保护区带来影响。这类方案存在的不足主要是调关镇现有的2座小型散货码头和1座小型车渡码头需要迁建，工程投资相对大一些；同时，裁弯工程实施后，其上下游河道将发生一定的冲淤变化，裁弯新河进出口附近局部河势也可能发生一定的调整，但相对三峡工程运用后的冲淤变化，裁弯引起的冲淤变化是比较小的。

2．2调关矶头削矶改造与单闸控制方案

此方案即在现状情况下疏浚调弦口闸前分流道和华容河河道，保证水流能进入华容河。维持调关弯道现状，只对调关矶头实施削矶改造，改造后的岸线与上游连心垸岸线平顺连接，最大削矶后退宽度约85 m，长约1．1 km，对削矶改造后长约1．1 km的岸线进行守护。具体的治导线走向及方案宜通过河工模型试验研究及技术经济比较确定。同时调关矶头附近堤防后退，最大后退宽度约260 m，新建堤防长约1．3 km（图5）。

这类方案实施后，调关矶头不再突出，平顺了岸线，不改变现有总体河势，对上下游河道的河势没有影响，基本上解决了调关矶头突出、险情严重的问题；通过调弦口口门及其进流道和华容河的整治，恢复调弦口分流能力，可以解决华容河两岸的水资源不足和水环境恶化问题；调关镇现有的码头等设施不需要迁建；工程投资相对小一些。该方案存在的不足主要是调关弯道过度弯曲和泄洪不畅的局面没有改变，调关镇需要部分迁建。

综上可见，以上2类方案各有利弊。在制定调弦口和华容河及下荆江河道治理规划时，可以这2类方案为基础，从技术、经济及环境等方面进行全面深入论证后确定治理方案。

3 结语

恢复调弦口分流功能，解决其下游华容河两岸地区的用水和水环境问题，调整、改善调关弯道河势，改变防洪形势严峻的局面已十分紧迫。本文在分析调弦口及调关弯道存在的问题基础上，提出了调关弯道裁弯与双闸控制和调关矶头削矶改造与单闸控制2类治理方案，并进行了初步比较分析。这2类方案技术上都是可行的，各有优缺点，基本上都能达到调弦口的治理目标，其中裁弯方案对解决调关弯道的防洪、河势问题更为彻底。这2类方案可作为调弦口和华容河的治理的基本方案纳入下荆江河道治理规划，进行深入论证，经技术、经济、环境、社会效益综合比较后选定。

［1］唐日长．关于荆江四口分流若干问题的研讨［J］．人民长江．1956，（2）：16-19．

［2］潘庆焱木，袁金炼，曾静贤，等．下荆江裁弯工程经验总结［J］．人民长江．1978，（1）：11-33．

［3］余文畴，卢金友．长江河道演变与治理［M］．北京：中国水利水电出版社，2005．

［4］黄煜龄，卢金友，黄悦，等．三峡水库运用不同时段拦沙泄水对下游河道冲淤与河势影响及对策研究（“九五”三峡工程泥沙问题研究）［R］．武汉：长江科学院，2000．

（编辑：周晓雁）

Discussion on Regulation Scheme of Tiaoxiankou in Lower Jingjiang River of Middle Reaches of Yangtze River

LU Jin-you，HE Guang-shui
（Yangtze River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China）

After Tiaoxiankou was controlled by the sluice built in 1959，the deposition in front of the sluice has become very serious．The Hua-rong River has lost its river function，and the water environment become worse and worse，so they all have affected the industry and agriculture production and resident life in this region severely．In the meantime，the Tiaoguan bend where Tiao Xiankou is located is excessively curved，the river regime is not smooth，the head of protrusive rocks of the Tiaoguan is very outward，releasing flood discharge is not effective，so the flood control situation is very severely and there is not good for the navigation．According to the problems of Tiaoxiankou and Tiaoguan bend，this paper puts forward two kinds of regulation schemes of cutting Tiaoguan bend in conjunction with double sluices control and cutting the head of protrusive rock of the Tiaoguan in conjunction with single sluice control．The two kinds of schemes have their own advantages and disadvantages and can reach the regulation target basically．The scheme implementation of cutting Tiaoguan bend in conjunction with double sluices control can fundamentally change the river regime conditions and flood control situation of Tiaoguan bend，and improve the navigation condition．However，existing facilities will be rebuilt，and some changes will be caused by river erosion and deposition of its upstream and downstream．The scheme implementation of cutting head of protrusive rocks of the Tiaoguan and single sluice control can basically solve the problem of head of protrusive rocks and some dangerous situations．Meanwhile，this scheme will not change the existing river regime．However，the over-bent river bed and poor flood situation can also exist，and some part of Tiaoguan town need to be rebuilt．The two schemes can act as the basic schemes of regulation plan of Tiaoxiankou，Huarong River and Tiaoguan bend．

river regulation；flood control；River regime；Tiao Xiankou；Tiao Guan bend

TV852

A

1001-5485（2009）03-0001-04

2008-03-25

国家科技支撑计划项目（2006BAB05B03）

卢金友（1963-），男，浙江仙居人，教授级高级工程师，主要从事河流泥沙基本运动规律、河流湖泊演变与治理及开发利用、水利枢纽工程泥沙问题等研究工作。（电话）027-82829869（电子信箱）lujy66＠vip．163．com，Lujy＠mail．crsri．cn。