长江中游陆溪口水道航道整治目标调整分析

胡小庆

(长江重庆航运工程勘察设计院，重庆401147)

陆溪口水道上起赤壁山，下至刘家墩，水道全长10 km。其上游是石头关水道，下游为龙口水道。陆溪口水道为鹅头型分汊河道，中洲和新洲将河道分为直港、中港和园港三汊。中、直两港分汊处河宽1.2～1.8 km，向下游逐渐展宽，至中港弯顶处最宽，此处中港左岸距直港右岸距离达到3.3 km，然后向下游又逐渐收缩，至中、直两港汇合处，河宽约1.3 km。中洲平面形态近似圆形，洲顶平缓;新洲平面形态类似三角形，上游低、下游高，在洲头上游有大片水下浅区。水道河势见图1。

1 前期研究情况

1.1 河床演变及碍航特性

陆溪口水道是一个周期性演变的汊道河段，在演变过程中大部分时期呈现“两洲、一滩、四汊”的格局，江中有中洲、新洲和心滩存在，将水道分为直港、新中港、老中港和园港四汊。新中港具有周期性摆动及兴衰的特点，在新洲头部形成后不断弯曲下摆，直至下移与老中港重合，形成“两洲、三汊”的河床形态。新老中港合并期航道条件较好，中洪水期以直港为主航道，枯水期必要时改走中港。在新中港存在时期，直港进口水流分散，形成大范围漫滩水流，水流难以集中冲刷成槽，在中枯水期发生航深不足现象;中港下口位置摆动不定，航槽时冲时淤，出现碍航心滩、沙梗和散乱浅包等，航道条件很差。

陆溪口水道右侧有单侧节点、两岸有堤防控制，在今后较长时间内，水道平面分汊形态不会改变。1993年后，陆溪口水道总体河势较为稳定，中港深泓年平均左移约为80 m。目前，中港弯顶距右岸线约3.4 km，新洲洲尾已下移至中港、直港和圆港三汊交汇处的极限位置，即中港出口下摆的空间不大，随着中港左支的持续弯曲发展，出口段与直港出口深槽汇流角逐渐增大，弯道阻力增大，上游水流必将塑造新的阻力较小的通道，将会形成新中港汊道。一旦主流切割新洲头形成新中港，直港分流比减小，直港的通航形势就会恶化。在左支新航槽形成过程中，水流分散，航槽不稳，陆溪口水道的通航问题将会非常严峻。

图1 陆溪口水道河势Fig.1 River regime of Luxikou waterway

1.2 整治思路

根河床演变及碍航特性的分析，确定陆溪口水道整治思路为:利用当前航道条件还处于良好期的有利时机，通过筑坝工程稳定新洲滩型，利用护岸工程阻止中洲崩退，辅以疏浚工程疏通直港进口。

1)整治标准:航道等级Ⅰ级，航道尺度3.7 m×150 m×1 000 m(水深×航宽×弯曲半径)，保证率98%。

2)整治原则:稳定洲滩、维持分汊、低水整治、统筹兼顾。

3)整治目标:通过工程措施达到提高航道尺度，改善通航条件，保持直港和中港两汊通航，以直港作为通航主航道。

1.3 整治方案

整治方案包括新洲筑坝工程、中洲护岸工程和直港进口挖槽工程。

1)新洲筑坝工程。采用洲脊顺坝、鱼嘴顺坝、格坝及窜沟锁坝，拦截新洲洲头漫滩横流，防止出现新的汊道，以保持洲滩稳定。

2)中洲护岸工程。在中港凹岸的中洲上半段修建护岸工程，防止中港凹岸的崩塌，以保持中洲岸线的稳定。

3)直港进口挖槽工程。对直港进口航道进行基建性疏浚，并在新洲头部整治建筑物作用下，达到稳定航槽、改善进口段通航条件的目的。

2 工程实施情况及其整治效果

2.1 工程实施情况

1)2002年10月完成预可行性研究，2003年2月完成工程可行性研究(交通部交规划发〔2003〕358号文批复)，2003年9月完成初步设计(交通部交水发〔2004〕49号文批复)，2004年10月完成中洲护岸和新洲筑坝工程施工图设计。

2)2004年11月开工，历时3届枯水期:2004～2005届枯水期，实施新洲筑坝工程和中洲护岸工程的主体工程施工;2005～2006届枯水期，实施新洲筑坝工程的坝面和中洲护岸工程的陆上护坡整理施工;2006～2007届枯水期，实施中洲护岸工程的建设期维护。

3)除直港进口挖槽工程外，新洲筑坝工程和中洲护岸工程均已全部完成，分别于2007年7月和2008年4月进行了交工验收。

2.2 工程整治效果

通过对比陆溪口水道整治工程前后地形(图2)可以看出:新洲筑坝工程实施以后，遏制了窜沟的形成，滩面普遍淤积，保持了新洲滩面高大完整，新洲得到了稳定，洲头上提，新中港消失，工程效果良好。中洲护岸工程实施以后，遏制了中洲岸线的继续崩退，同时也阻止了中港向弯曲方向发展，有效减少了新洲漫滩横流切滩形成窜沟的能量。

图2 陆溪口水道工程前后地形对比Fig.2 Topography comparison of Luxikou waterway before and after the regulation

但由于前期研究认识的不足，以及工程实施时陆溪口水道正处在剧烈的演变时期和受三峡工程蓄水后清水下泄的影响，目前来看对直港作为通航主航道的整治效果不甚理想。直港作为通航主航道的目标难以实现，而中港通航条件良好，具备作为通航主航道的条件。

3 直港作为通航主航道目标难以实现

3.1 陆溪口水道进口主流受赤壁山节点控制，仍偏向中港而非直港

陆溪口水道上接石头关水道，从20世纪50年代以来，无论界牌河段主流走南门洲左汊或右汊，在石头关水道下段与陆溪口水道接壤处，主流位置均较稳定，深泓靠近右侧，其下受赤壁山挑流影响，主流又趋向左岸。

陆溪口水道新洲筑坝工程实施后，并没有改变进口主流方向。陆溪口水道进口主流仍然受赤壁山节点控制，仍然偏向中港而非直港。

3.2 三峡工程蓄水后，陆溪口水道水沙条件发生较大变化，直港分流比减少

三峡工程蓄水后，由于水库的淤积，下泄沙量大幅减少，2003—2009年螺山站年均输沙量仅为10 543万t，较蓄水前减少了74.2%(表1)。受此影响，陆溪口水道深泓纵剖面以冲刷下切为主，最大冲深为11.1 m(图3)。河床地形由总体淤积为主转为以总体冲刷为主，特别是作为主汊的中港冲刷发展较快，导致直港分流比大幅度减小(表2)。

表1 螺山站径流量和输沙量与多年平均对比Table 1 Runoff and sediment runoff of Luoshan station

表2 陆溪口水道各汊道实测分流比Table 2 Measured ratios of anabranches in Luxikou waterway

图3 三峡工程蓄水后陆溪口河段冲淤变化Fig.3 Erosion-deposition variation of Luxikou waterway

3.3 直港“洪淤枯冲”的规律未改变，枯水期航道条件较差

新洲筑坝工程拦截了洲头漫滩横流，但并未增加直港进口分流比，也未改变直港进口“汛淤枯冲”的演变规律。模型试验研究表明，在上游仍然有一定沙量补给的情况下，直港进口段浅区汛期仍然会发生淤积，枯水期虽发生冲刷，但枯水期航道条件难以彻底改善，航道条件仍较差，直港通航时间大幅度减少(表3)。

表3 陆溪口水道直港通航时间Table 3 Shipping time of Luxikou Zhigang waterway

4 中港具备作为通航主航道的条件

4.1 目前中港全年保持畅通

新洲筑坝工程拦截的洲头漫滩横流增加了中港流量，加快了中港的冲刷发展。同时，中洲护岸工程保持了中洲岸线的稳定，防止了中港进一步弯曲发展。2010年3月测图(图4)可以看出，枯水期中港平面形态较优良，与下游衔接较好。

图4 陆溪口水道中港航线布置Fig.4 Route arrangement of Luxikou Zhonggang waterway

目前，中港航道全年保持畅通，航道最小航宽200 m，最小弯曲半径1 600 m，枯水期最小水深也在5 m以上，满足设计航道尺度3.7 m×150 m×1 000 m标准。

4.2 中港航道条件发展趋势良好

4.2.1 主流走中港的态势不会改变

整治工程实施后，无论是在中、洪水期，还是枯水期，主流均走中港，且靠近凹岸深槽一侧，稳定的主流是中港未来航道条件良好的重要保证。

4.2.2 中港分流比将缓慢增加，其主汊地位稳定

5年典型年试验表明，枯水期同流量下中港分流比将缓慢增加(表4)，总体来看，中港分流基本稳定在65%左右，其主汊地位稳定。

表4 陆溪口水道典型年试验各汊道分流比Table 4 Discharge ratios of anabranches in Luxikou waterway

4.2.3 中港航道条件将持续好转

三峡工程蓄水后，上游来沙量大幅度减小，陆溪口水道河床总体变化以冲刷为主。5年典型年试验表明，中港中下段航道条件良好，10 m等深线贯通，满足设计航道尺度标准。

5 整治目标调整及整治方案变更

5.1 整治目标的调整

鉴于前述分析，直港作为通航主航道的目标难以实现，而中港航道条件良好，具备作为通航主航道的条件。因此需调整“以直港作为通航主航道，保持直港和中港通航功能”的整治目标为“以中港作为通航主航道，保持直港和中港通航功能”。即枯水期水位较低时船舶走中港;中、洪水期水位较高时，为缩短航程，船舶可以走直港。

5.2 整治方案的变更

整治目标调整后，枯水期船舶走中港，中、洪水期船舶走直港，直港进口的淤积不影响中、洪水期船舶的航行。因此，确定取消原整治方案的直港挖槽工程，变更为对新洲筑坝工程和中洲护岸工程的局部损毁予以修复，以确保其整治功能。

6 结语

1)基于河变演变和碍航特性分析，前期研究确定的“利用当前航道条件还处于良好期的有利时机，通过筑坝工程稳定新洲滩型，利用护岸工程阻止中洲崩退，辅以疏浚工程疏通直港进口”整治思路符合当时对陆溪口水道认识。但工程实施时陆溪口水道正处在剧烈的演变时期，以及受三峡工程蓄水后清水下泄的影响，目前来看对直港作为通航主航道的整治效果不甚理想。

2)鉴于直港作为通航主航道的目标难以实现，而中港航道条件良好，具备作为通航主航道的条件。因此将整治目标调整为“以中港作为通航主航道，保持直港和中港通航功能”是非常必要的，也是切实可行的。

3)目前中洲下游和园港进口等部分岸线出现了崩岸，虽然尚未威胁到中港的河势稳定，但其发展趋势是非常不利的。为确保陆溪口水道中港目前良好的通航条件，需进一步采取措施保持中洲岸线的稳定，以防止中港凹岸的崩塌。

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