APP下载

’98洪水后长江安徽段河道演变分析及治理方案建议

2010-04-14杨丽

水利科学与寒区工程 2010年8期
关键词:河势河段冲刷

□杨丽

一、概述

长江干流安徽段位于长江下游,上起宿松县段窑,下迄和县驷马河口,河道全长416公里,横跨安庆、巢湖、池洲、铜陵、芜湖和马鞍山等6个省辖市和宿松、望江等20个县(区),以及华阳河、九成畈、皖河、普济圩等4个国营农场,土地总面积2.35万平方公里,约占全省土地总面积的16.9%,人口约1582万,占全省总人口的25.8%。长江安徽段按河道几何形态及其演变特点,由上而下依次划分为张家洲、上下三号、马 、东流、官洲、安庆、太子矶、贵池、大通、铜陵、黑沙洲、芜裕和马鞍山等十三个河段。1990年国务院批准的《长江流域综合利用规划报告》中,将张家洲和上下三号河段列入九江河段,将官洲河段列入安庆河段,并将九江、安庆、铜陵、芜湖和马鞍山河段列入长江中下游一类重点整治河段。

1998年,长江发生了仅次于1954年的特大洪水,洪水持续时间长,洪峰流量大,水流造床作用强,局部河势发生了较大变化。1998年后,长江进入平水年,随着长江三峡工程建设和运行对下游河道水文泥沙的调节影响,近十年来安徽省长江局部河段河势调整变化较大,崩岸频繁发生,对长江安徽段河势稳定、防洪安全及沿江经济社会和人民生命财产安全构成一定威胁。本文通过对长江安徽段历年水下测图结合水文泥沙资料,对河势演变进行了系统分析,着重对1998年以来的河势演变进行了重点分析,对历年崩岸护岸及河道整治工程进行统计,对近十年来崩岸情况进行调研,从维护河势稳定、保障防洪安全、有利于沿江经济社会发展和人民生命财产安全等角度,提出河道治理工程建议。

二、’98洪水后河道演变

长江干流安徽段,属江心洲十分发育的分汊河道,汊道众多,其演变特点表现为主支汊冲淤兴衰、滩槽易位、汊道分流分沙变化、水流顶冲或贴岸带变化等。综合安徽省长江历年河势演变分析及近期演变分析,1998年大水之后的十年来,安徽段长江河势总体相对稳定,但局部河段河势处于调整过程中,局部河床变化较剧烈。具体表现为:

(一)张家洲河段:左右汊基本呈四六分成的分流格局,相对较稳定,总体看,左汊呈缓慢淤积趋势。近期,左汊进口段张家界边滩逐年冲刷后退,左汊进口河道冲刷,进流条件改善,左汊水流贴岸段(左岸段窑~汇口段)冲刷后退,因该段已实施护岸工程,岸坡变化不大,但该段丁坝扰流,水流紊乱,存在崩岸隐患。

(二)上下三号河段:进口段主流右摆,上三号洲左汊淤积衰亡,枯水期基本不过流;上三号洲与下三号洲间汊道冲刷发展,分流比占98%左右;下三号洲右汊淤积衰退,分流比约占2%左右。上三号洲与下三号洲间汊道冲刷发展,上三号洲尾右缘大幅度崩退,导致主流顶冲同马大堤王家洲段顶冲部位上提、顶冲强度加大,威胁同马大堤防洪安全。

(三)马当河段:受上游河势调整影响,小孤山挑流增强,马当河段进口段主流右摆,搁排洲洲头冲刷后退,汊道左淤右冲。搁排洲左汊进口段河床淤高,中下段江中浅滩及铁沙洲淤长,下段因搁排洲左缘淤长而河道缩窄河床淤高,左汊衰退加剧,左汊分流比由1998年的14%减小至2007年的2%。搁排洲右汊冲刷发展,搁排洲头右缘冲刷崩退,右汊上段河宽逐渐扩展,江中浅滩淤长,浅滩左侧深槽发展,主流直抵中部马当矶。在马当矶挑流作用下水流向左过渡,瓜子号洲头受冲后退,其与搁排洲间汊道冲刷发展,过流量增大,出流顶托搁排洲左汊水流后顶冲左岸江调圩一带。右汊过流量增大,致使河流出口段主流左摆,深槽左移,江调圩段岸坡冲刷后退。

(四)东流河段:进口段主流右摆居中,老虎滩头冲刷后退,老虎滩、天兴洲右汊分流比增大,右汊右岸有庆圩段崩坡崩塌后退,左岸华阳河口~雷港闸段陶寓边滩淤长。受东流水道航道整治工程影响,主流经左岸雷港闸附近丁坝导流后进入天兴洲与玉带洲间汊道,然后向棉花洲右汊过渡,棉花洲左汊淤积衰退,分流比减小,左岸雷港~老虎口段崩岸有所缓解;天兴洲与玉带洲间汊道冲刷发展,主流对右岸七里湖至护城圩段顶冲强度加大,致使该段岸坡发生强烈崩岸,因东流护城圩段堤防无外滩,崩岸直接影响堤防稳定及防洪安全。又因老虎滩、天兴洲右汊过流量增大,右岸稠林矶至塔基山段河道冲刷,深槽向近岸发展,塔基山挑流作用增强,棉花洲左右汊汇流后居中下行向右岸过渡。

(五)官洲河段:受上游河势调整影响,吉阳矶挑流减弱,主流居中进入官洲河段。新中汊淤积衰亡,清洁洲左右汊分流比均有所增大,基本呈八二分流态势。清洁洲左汊主流居中下行,左岸六合圩段崩岸有所缓解,漳湖闸以下三益圩段岸坡受冲后退。新长洲与清洁洲淤连为一体,清洁洲与官洲间汊道分流比有所增大,主流贴官洲右缘下行,广成圩上段岸坡受冲后退。吉阳矶挑流作用减弱,清洁洲右汊分流比增大,致使右岸广阜圩、幸福洲段岸坡崩塌后退。清节洲左汊分流比增大,主流冲刷广成圩段贴岸带下延,致使广成圩段崩岸向下游延伸约3公里。

(六)安庆河段:小闸口挑流减弱,主流居中向左岸安庆港过渡,安庆西门以上沙漠洲段淤积,右岸小闸口以下至大渡口段岸坡冲刷后退。分汊段潜洲左汊仍为主汊,鹅眉洲崩退强烈,潜洲左冲右淤,潜洲与鹅眉洲间汊道冲刷发展,江心洲右汊分流比减小,汊道淤积衰退。潜洲左右汊水流汇合后顶冲马窝段,马窝下段深槽冲刷扩大左移,威胁丁马段已护工程效果。

(七)太子矶河段:拦江矶挑流增强,铁铜洲左汊分流比减小,右汊分流比增大。左岸大王庙边滩冲刷后退,岳王庙段岸坡略有回淤,右汊内江中稻船洲、小玉板洲及其心滩连为一体,右汊内各汊道呈发展态势,但因汊道宽浅、洲滩汊道较多,右汊道仍呈不稳定状态。铁铜洲尾汇流点下移右摆,右岸扁担洲边滩受冲大幅度崩退。

(八)贵池河段:进口段主流左摆,水流受石头埂挑流后向左岸过渡直接顶冲大砥含上段,该段深槽冲刷向近岸发展,威胁已护工程效果及枞阳江堤防洪安全。凤凰洲右汊继续淤积衰退,分流比减小至5%左右;凤凰洲左汊水流自大砥含下段右摆居中下行,相应左岸三百丈、殷家沟段崩岸停止,岸滩大幅度淤积,长沙洲左汊呈淤积衰退趋势,分流比减小至28%左右,但受水流顶冲长沙洲左汊内新长洲头冲刷后退,新长洲与长沙洲间汊道冲刷发展,致使长沙洲左缘中上段岸坡崩塌后退,威及圩堤防洪安全。凤凰洲与长沙洲间汊道冲刷发展,分流比增大至67%左右,受水流顶冲作用,凤凰洲左缘中下段崩塌后退。近期中汊发展、左右汊衰退,致使出口段长沙洲尾汇流点左摆下移。

(九)大通河段:进口段主流左摆居中下行,右岸乌江矶挑流减弱,乌江矶前沿冲刷坑淤积缩小,分流点下移,水流对左岸顶冲点下移至红旗闸~老洲头附近,左岸岸坡变化不大,但林圩拐、老洲头、上下八甲段仍受水流顶冲或贴岸冲刷,局部岸坡较陡,呈不稳定状态,须加强守护。近期和悦洲右汊分流比呈减小趋势,但因分流角度增大,右汊水流贴右岸大同圩下行,对右岸大同圩沿岸冲刷力度加强。近期和悦洲与前沿小铁板洲间串沟发展,右汊水流有一部分经串沟向左汊过渡,和悦洲头及其左右缘崩退,部分洲堤崩入江中,洲堤被迫退建,崩岸直接威胁和悦洲防洪安全。

(十)铜陵河段:进口段左岸桥位附近冲刷后退,深槽向左展宽,汊道内左缘大锣鼓边滩、灰河口~元宝洲段岸坡冲刷后退、右侧成德洲左缘边滩淤长,成德洲左汊分流比略有减小,水流贴左岸下行至土桥与右汊水流汇合。成德洲右汊上段较稳定,右汊下段幸福大窑至洲尾右缘崩退。章家洲右汊(南夹江)呈“几”字形,进口段河床冲刷,分流比增大至7%,汊道内水流贴岸段均冲刷崩退。

(十一)黑沙洲河段:板子矶挑流作用减弱,进口段主流右摆,分流点下移右摆。天然洲与黑沙洲间汊道淤积衰亡,左汊分流比减小,右汊分流比增大,左右两汊基本呈四六分成的分流格局。天然洲头及其右缘冲刷后退,受航道整治工程影响,2008年汛期天然洲头右缘大幅度崩退,直接威胁天然洲防洪安全,急需进行崩岸治理。黑沙洲尾汇流点左摆下移,水流对右岸顶冲部位下移,水流贴岸带向下游延伸,保定圩、新大圩段局部岸坡崩退,须加强守护。

(十二)芜湖河段:由于保定圩段水流贴岸带延长,新大圩未护段均有不同程度冲刷后退,2007年汛期小洲~六凸子段岸滩大幅度崩塌,因小洲段人工抛石护岸形成的两道短丁坝存在,局部水流紊乱,岸坡仍呈不稳定状态,2009年汛后小洲段再次发生崩岸险情,须理顺该段岸坡,加强守护。近期潜洲左冲右淤、洲体向右下方移动,水流顶冲左岸汤沟~大拐段,三坝~伍显殿段局部岸坡崩塌后退,因大拐为本河段重要的控导部位,须加强守护,防止崩岸影响河势稳定及防洪安全。大拐以下至弋矶山段较为稳定,弋矶山下游汽车轮渡~火车轮渡段深槽呈扩大之势,2007年12月江东船厂船台施工期间曾发生强烈崩岸,虽经应急守护,但岸坡较陡仍呈不稳定状态,需加强守护。近期分汊段河道左淤右冲,左汊分流比减小,右汊分流比增大。曹姑洲前沿浅洲扩大,两洲间汊道冲刷发展,进入左汊的一部分水流经此汊道流入右汊,加剧了左汊道淤积衰退,裕溪口港区淤积,每年靠清淤维持港口运行。受建桥影响,右汊上段河床向缩深向发展,深槽槽向展宽右移,纵向与下游贯通,四褐山挑流增强。主流对左岸陈家洲右缘顶冲力度加强,岸坡冲刷后退,部分已护工程损毁,影响已护工程效果及洲堤防洪安全,须加强守护。

(十三)马鞍山河段:进口段主流相对稳定,江心洲左右汊道分流比基本呈9:1的分流格局,小黄洲左右汊分流比基本稳定,左汊23%左右,右汊77%左右。进口单一段与彭兴洲~江心洲左缘上段近岸深槽贯通,深槽纵向下延、横向右摆,彭兴洲头~江心洲左缘上段岸坡崩退严重,影响河势稳定及江心洲圩堤防洪安全,须加强守护。水流对左岸顶冲部位下移至太阳河口~新河口附近,致使左汊中部滩槽易位,左岸牛屯河口~姥下河口段边滩淤长,该段岸线无法开发利用。江心洲右汊进口段拦门沙坎冲刷,进流条件有所改善,姑溪河口上段冲淤变化频繁,姑溪河口以下河道相对顺直,右岸陈焦圩长沟头段近岸冲刷,须加强守护。小黄洲左汊道上段右岸(小黄洲左缘上段)及出口段左岸(大黄洲)冲刷后退,汊道变得相对顺直,小黄洲左缘上段及大黄洲右缘均有所崩退,需加强守护。小黄洲右汊水流较平顺地过渡至马鞍山港区一带下行,洲右缘中部冲刷后退,马鞍山电厂段冲刷后退,均需加强守护。自上世纪70年代河道整治工程实施以来,小黄洲头已形成相对稳定的分水鱼嘴,为稳定已护工程效果,须对已护段进行加固,对已护段末端适当延长守护范围。

三、崩岸及其治理的发展过程

长江安徽段崩岸由来已久,历史上曾造成多处江堤退建,其中崩岸强度较大的有1976年l月发生在马鞍山河段人工矶头和电厂之间的大窝崩,江堤崩塌长450米;1989年汛后官洲河段六合圩的大窝崩,崩塌长210米、宽114米,部分江堤崩入江中;1998年汛期前后,大砥含段江岸连续发生强烈崩岸,崩岸长度340米,最大崩宽32米,有50多棵柳树倒入江中。长期以来,崩岸给安徽省沿江两岸的工农业生产和人民生命财产安全带来严重威胁。建国以来,为了控制崩岸强烈发生和河势剧烈的变化,国家和地方投入了大量人力、资金,采用丁坝、抛石、沉排、沉树、模袋混凝土、模袋砂、混凝土铰链排等多种形式对崩岸进行治理。据统计,自20世纪50年代至2008年,共守护岸线长度288公里,抛石2471万立方米。经过多年不断治理,长江安徽段干流河道重点险工段都得到了守护,崩岸险情基本得到治理,总体河势得到一定程度的控制,河道治理工程取得了阶段性成果,在维护河势稳定、保障防洪安全、航运畅通以及促进沿江经济社会发展等方面发挥了重要的作用。

但从各局部河段看,仍存在许多问题:局部河势仍处于调整中,汊道兴衰、冲淤变化、主流摆动仍较频繁,崩岸及河床冲淤变化较为剧烈,部分老崩岸段近岸河床淤积抬高,边坡变缓,崩岸险情有所减缓,同时主流摆动,水流顶冲部位相应变化,汊道冲淤变化,以及航道整治工程影响,导致部分地段出现新的崩岸。据统计,安徽省境内长江河道长416公里,两岸岸线总长约740公里(扣除山矶丘陵段),现有崩岸76处,崩岸总长度418公里,其中左岸崩岸32处,崩岸长218.2公里,右岸崩岸28处,崩岸长116.5公里,江心洲崩岸16处,崩岸长83.3公里,扣除江心洲崩岸长度后,两岸岸线崩塌长度占岸线总长45%。76处崩岸中,59处为历史崩岸区,崩长338公里,近期新增崩岸17处,崩长80.3公里,未实施过护岸工程。这些崩岸的发生,使部分航道、码头、取水口无法正常运行,老护岸区因脱流淤积使防洪效果降低,新崩岸导致防洪工程维护投入大幅度增加,这对河势稳定、防洪安全及沿岸江心洲上人民生命财产安全构成一定威胁。

四、河道治理方案建议

经分析研究,结合近期河势变化及崩岸发展趋势,从确保河势稳定及防洪安全和沿岸人民生命财产安全的角度,提出如下治理措施建议:

(一)治理原则及目标。在《长江流域综合利用规划》及 《长江中下游干流河道治理规划》基础上,长江安徽段崩岸治理应遵循的原则是:在充分发挥已建工程作用的基础上,先急后缓,因势利导,分期实施。治理目标为:近期通过实施崩岸治理工程,促进河岸稳定,确保长江堤防的防洪安全,稳定现有河势,以满足沿江地区社会经济发展的需要。

(二)河势控制及崩岸治理方案建议。综合各河段河势演变分析,结合历年护岸工程情况、崩岸现状及发展趋势,近期建议对上三号洲尾右缘等19处实施河势控制及崩岸治理工程,共计守护长度67公里。

因工程战线较长,工程段分布较分散,需依据河势演变分析、崩岸现状、发展趋势及可能的影响程度,结合护岸段的已有护岸工程情况、水流条件、岸坡地质组成、建筑材料来源等具体情况,在综合分析论证的基础上,拟定出具体的治理工程方案。

猜你喜欢

河势河段冲刷
SL流量计在特殊河段的应用——以河源水文站为例
石泸高速公路(红河段)正式通车
新乡黄河河务局用无人机查勘黄河河势
倒运海水道近年河床演变分析
透射槽波探测技术对煤层冲刷带的研究与应用
水库坝区冲刷漏斗的形成机理
长江口长兴水道潘石港附近岸线利用分析
基于CFD的液固两相流冲刷腐蚀预测研究
浅析黄河河段维修养护施工工艺
防凌期宁蒙河段流量演进的分期分河段混合算法研究