长江下游马鞍山河段河道治理初步研究

洪 建，廖小永

(1.水利水电规划设计总院规划处，北京 100120;2.长江科学院河流研究所，武汉 430010)

1 研究背景

马鞍山河段位于安徽省马鞍山市境内。本河段上起东西梁山，下至慈姆山，全长约36.6km，有江心洲及小黄洲纵向排列，为两端束窄、中间展宽的顺直分汊型河道(见图1)。两洲在近期演变中，表现为洲头及洲缘的冲刷崩退，洲尾淤长，且江心洲支汊衰退，小黄洲支汊发展。江心洲右汊姑溪河以上及口门河床缓慢淤积，汊道呈衰退趋势。江心洲汊道和小黄洲汊道之间过渡段很短，长约2.5km，主流从左岸向右岸马鞍山过渡时，由于过渡段内何家洲潜洲的存在，流向急剧转折，形成上下2个接近90度的急弯，流路极不顺畅。调整过渡段主流线，改善该段急剧转折的不利河势，使主流由江心洲左汊较平顺地过渡到小黄洲右汊，以减轻左岸和县江堤和小黄洲的防洪压力，改善该段极不顺畅的航运条件，保证马鞍山市的供水安全，有利于马鞍山港区深水岸线的延伸，并为其下游新济洲汊道的整治创造有利条件，是本河段下一步河道治理的重点，需要认真研究、规划和设计。

2 河道历史演变

图1 马鞍山河段河势图Fig.1 River regime of Ma’anshan river reach

据考证，马鞍山河段历史演变时期江面辽阔，水域宽广，高水时江岸可达两岸的山麓丘陵坡脚。清代雍正六年(1728年)以后，沙洲数量逐渐增多。江心洲汊道的右汊在明代以前曾是主汊，清代乾隆以后开始衰退，而左汊则相应发展，逐渐成为主汊。

1865年，马鞍山河段的分汊格局已经形成［1］(图2);到1933年，江心洲汊道的右汊进口段大泰兴洲和小泰兴洲淤长上伸，江心洲左汊则因左岸崩退而展宽。黄洲老滩淤展下延，渐趋并岸。靠右岸采石边滩下游淤积成小新洲;到1946年，黄洲老滩与左岸并接，即为现今的大黄洲，其上游逐渐淤长形成小黄洲。小黄洲的洲头逐渐由新河口冲刷下移到金河口稍上，但左汊始终是支汊，从未发生过主支汊易位。

图2 马鞍山河段历史演变图Fig.2 Evolution of Ma’anshan reach in history

3 近期河道演变特点

马鞍山河段近几十年来河道主要演变特点表现如下:

(1)各汊道之间过渡段短，上下汊道的演变直接互相影响。江心洲汊道距离上游芜裕河段陈家洲汊道很近，其间仅间隔东西梁山卡口段，陈家洲汊道汇流的摆动直接影响着江心洲汊道的河势变化;江心洲与小黄洲汊道之间相距仅约2.5km，且有何家洲的存在，使得上下两汊道的演变互相影响;小黄洲汊道与下游新济洲汊道也是距离很短，几乎没有过渡段。

(2)江心洲和小黄洲在近期演变中，表现为洲头及洲缘的冲刷崩退，洲尾淤长［2］。但支汊的演变趋势完全不同，江心洲支汊衰退，小黄洲支汊发展。其主要原因是支汊所在的口门形势和边界条件的不同所致。江心洲右汊的衰退，主要原因是江心洲后退口门放宽，口门区在东梁山的屏护下出现大范围的缓流区，产生拦门沙，且复杂多变，入流条件恶化。小黄洲洲头的后退，使得左汊进流条件更加迎流，自然带来其发展。

(3)江心洲左汊长而顺直，主流摆幅较大，滩槽不稳。近期江心洲左汊主流左右摆动，滩槽随之冲淤而使主泓发生上提下移的交替变化，上、下过渡段一般在牛屯河至太阳河、新河口附近，造成了牛屯河边滩淤长，郑浦圩、太阳河、新河口一带江岸严重冲刷。

4 河道治理概况

自20世纪50年代开始，马鞍山河段开始实施了包括沉排、抛石、沉石枕等形式的护岸工程，主要实施的部位是郑浦圩－太阳河－新河口－金河口一带、小黄洲头及左右缘、大黄洲下段、右岸的东梁山下、腰坦池段及陈焦圩段、马鞍山电厂段丁坝及人工矶头等，详见图3。

图3 马鞍山河段历年河道治理平面布置图Fig.3 Layout of river regulation projects in Ma’anshan reach in the past years

最早的是1956年，为保证马鞍山电厂和马鞍山港区的安全，在崩岸严重的恒兴洲开始实施了大型沉排和抛石，形成电厂段人工矶头。1964年后过渡段主流逐渐左摆，小黄洲头不断崩退，恒兴洲护岸段自马钢泵房至人工矶头一带逐渐由冲转淤。

近年，为切实降低公共供水管网漏损率，不断对城乡老旧供水设施和农村供水设施进行改造，总投资达8 000多万元。2013年基本完成城区镀锌管网改造，有效解决供水管网漏损率高、水压不足等问题，城市管网漏损率达到18%。同时，开展农村供水“一户一表”改造，截至2014年6月按计划完成177个村的改造任务。

1969年开始进行了小黄洲头及右缘的守护，工程包括抛石和沉石枕，逐步形成洲头的鱼嘴控制，基本稳定了洲头的回退;1970－1979年在左岸郑浦圩、太阳河口、新河口、五丰沟的崩岸段及电厂以上段进行护岸。1996年后，为控制江心洲左汊的发展，结合长江下游规划治理工程又进行了郑浦圩－新河口新护2 800 m，金河口新护1 000 m，大黄洲下段新护3 300 m。

1999－2001年长江重要堤防隐蔽工程实施了重点险段的护岸工程，主要有:郑蒲圩－新河口加固8 000 m，大黄洲新护4 300 m，腰坦池新护1 200 m、加固1 300 m，陈焦圩加固1 120 m，人头矶－电厂加固1 500 m，小黄洲左缘新护4 000 m、右缘加固2 800 m、右缘下段护坡1 010 m。

2009年11月至2010年3月，长江航道工程建设指挥部实施了长江江心洲－乌江河段航道整治工程，主要对江心洲头及其左缘长4 480 m岸线进行了守护，并在牛屯河边滩建设护滩带3条。

2009年12至2010年汛前，安徽省高速公路总公司对大桥轴线上游350 m至大桥轴线下游650 m，共1 000 m长岸线进行了守护，抛石量6.0万m3。

2009年12月至2011年4月，地方政府投资对江心洲新洲头至海事码头共5 380 m长的岸线进行应急守护，共完成水下抛石63.0万m3。

这些护岸工程在不同程度上控制了江岸的崩退，对初步守护重点险段，抑制小黄洲左汊发展，维持现有河势起到了重要的作用，为本河段进一步治理奠定了良好的基础。

5 存在的主要问题

5.1 河道崩岸频繁，威胁防洪安全

自2002年以来，受来水来沙变化及河势调整影响，本河段演变仍较剧烈，崩岸频繁发生，严重威胁堤防的防洪安全。

2001年汛后，江心洲头崩岸加剧，发生多处剧烈崩塌，最大崩宽处达100余m。2002年10月，洲头退建堤外长1.5km老堤全部崩入江中。自2002年以来，每年汛期汛后，江心洲左缘或右缘局部地段均有不同程度的崩岸发生。

近10年来，整个江心洲左缘约4000m长的岸线崩退了数百米，崩窝一个接着一个，岸线呈锯齿状。特别是2010年4月至2011年1月，江心洲左缘守护工程完工后，工程区域发生强烈崩岸，总计长约600 m已建成的砼护坡全部滑入江中。

5.2 河势非常不顺且不稳定，严重影响防洪、供水和航运安全及下游南京河段的稳定

江心洲汊道和小黄洲汊道之间过渡段很短，长约2.5km，主流从左岸向右岸马鞍山过渡时，由于过渡段内何家洲潜洲的存在，流向急剧转折，形成上下2个接近90度的急弯，流路不顺畅。这种极不顺畅的河势使得左岸主流贴岸范围长，直冲小黄洲洲头，增大了左岸和县江堤和小黄洲的防洪压力，对上下水的船舶航行也极为不利。此外，这种不利的河势若任其发展，主流贴小黄洲右缘下行，将使右岸主流下移，马鞍山市可利用的深水岸线更为缩短，沿江中大型企业的取水口、码头将有淤积的可能，届时将威胁马鞍山市的供水安全，也给下游南京河段新济洲汊道的稳定带来严重影响。

因此，调整江心洲与小黄洲过渡段主流线，改善过渡段急剧转折的不利河势，使主流由江心洲左汊较平顺地过渡到小黄洲右汊，以减轻左岸和县江堤和小黄洲的防洪压力，改善该段极不顺畅的航运条件，保证马鞍山市的供水安全，为其下游新济洲汊道的整治创造有利条件，是下一步治理工程的重点，需要尽快研究与实施。

5.3 已建护岸工程标准偏低，守护薄弱和空白段仍存在崩塌的威胁

自2002年以来，每年汛期汛后，江心洲左缘或右缘局部地段均有不同程度的崩岸发生，地方政府基本每年都进行应急守护。如:2002年8月，地方政府投资120万元，对崩岸严重地段进行了应急治理，护岸长约400 m，抛石量1.06万m3;2003年8月，地方政府投资200万元进行应急守护，护岸长700m，抛石量2.9万m3;2004年汛后，地方政府投资100万元，守护了330 m岸线，抛石量1.32万2007年汛后，地方政府又投资200万元，对江心洲左缘中部的180 m长岸线进行了应急守护，完成水下抛石量1.44万m3;2008年8月份，地方政府争取省级资金80万元，对江心洲右缘200 m长岸线进行应急守护，抛石8000m3。

2008年汛期，右岸陈焦圩江堤在采石矶上游长约500 m发生轻微崩岸，下游神农洲江堤发生崩岸，长约200m，汛后进行了应急守护，抛石方量不足40 m3/m，且枯水位以上岸坡未进行守护，急需加固。

此外，已建护岸工程仍存在多处空白段，如江心洲右汊主流贴岸的焦家村到陈焦圩之间和陈焦圩至采石矶之间的空白段，电厂护岸的下段及小黄洲右缘的空白段，近年来近岸河床冲刷变陡，均出现不同程度的塌岸险情，急需守护。

5.4 沿江社会经济的发展对防洪安全和河势稳定提出了更高的要求

马鞍山市是以钢铁工业为主体的新兴工业城市和对外开放港口，有马鞍山钢铁公司等一大批大中型企业，马鞍山市以其良好的工业基础和港口深水泊位，水陆交通便利，对外往来便捷的区位优势，是安徽省的主要工业生产基地和对外开放的重点地区，在全省的经济地位十分重要。与马鞍山隔江相望的和县，是著名的农业经济综合经营地区，许多优质产品供给国内数10个大中城市和远销国外。

目前，马鞍山市可利用的深水岸线仅5km，而马鞍山市的主要工业原料、成品运输、能源供应、取水等，都依赖于长江河势的稳定。马鞍山河段若不及时治理，将使马鞍山市可资利用的深水岸线更为缩短，沿江中大型企业的码头、取水口将有淤积的可能，严重制约马鞍山经济长期平稳发展。此外，马鞍山长江大桥的兴建，对控制和调整江心洲汊道的河势提出了更高的要求，这不仅是对大桥的安全运行的需要，同时也是航槽稳定的需要。

6 河道治理方案探讨

6.1 治理目标

通过河势调整工程，辅以险工段护岸工程，改善过渡段急剧转折的不利河势，确保江堤防洪安全，改善航运条件，保证马鞍山市的供水安全，以适应沿江社会经济建设需要。

6.2 治理方案探讨

《长江中下游干流河道治理规划报告》［3］中明确指出马鞍山河段整治工程措施主要为重点险段的护岸工程和过渡段的河势调整工程。其中护岸工程主要包括大黄洲、小黄洲左缘、太阳河等重点地段的护岸工程;河势调整工程的内容为实施左岸新河口一带的导流工程，在何家洲尾挖槽，改善过渡段河势，增加或稳定马鞍山现有的深水岸线;为下游新济洲汊道的整治创造有利条件。

经过1998年大洪水，国家加大了对大江大河的治理力度，1999－2001年实施了马鞍山河段一期整治工程，即重点险段的护岸工程。一期整治工程的实施，对稳定该段河势、保持江岸稳定、保障防洪安全、促进地区经济发展起到了重要的作用，为二期整治工程，即过渡段的河势调整工程奠定了基础。

河势调整工程是马鞍山河段整治的关键所在。重点是通过数学模型和河工模型试验，研究提出本河段河势调整工程方案。

近年来，随着江心洲左缘的崩退和牛屯河边滩的淤长，江心洲左汊上段微弯河势已基本形成，加上航道整治工程的实施，此段微弯河势将趋于稳定，为过渡段河势调整创造了有利条件。

目前，马鞍山大桥正在建设，主通航孔已经固定。针对上下何家洲及心滩存在的现状，为使主流平顺过渡到小黄洲右汊，经初步研究，认为具体河势调整工程方案主要是在左岸新河口一带布置导流工程和上下何家洲及心滩串沟封堵并岸工程，并辅以江心洲尾的何家洲尾挖槽工程。具体有效的工程措施，需根据治导线及河段的水流泥沙特性在河工模型试验中进一步论证、调整和优化。

此外，马鞍山河段一期整治工程已实施多年，该河段局部位置演变仍较剧烈，崩岸较为频繁，二期整治工程中应考虑对重点险工段及溥弱段进行加固，对新崩岸段进行护岸守护。马鞍山河段二期整治拟建工程布置详见图4。

7 结论和建议

(1)马鞍山河段近几十年来河道演变特性主要表现为:各汊道间过渡段短，上下汊道的演变直接互相影响;江心洲与小黄洲洲头及洲缘冲刷崩退，洲尾淤长，两汊道之间河势极不顺畅;江心洲左汊长而顺直，主流摆幅较大，滩槽不稳。

(2)近50年的河道治理工程的实施，不同程度上控制了江岸的崩退，对初步守护重点险段，抑制小黄洲左汊发展，维持现有河势起到了重要的作用，为本河段进一步治理奠定了良好的基础。

(3)目前，该河段局部位置演变仍较剧烈，崩岸较为频繁，河势调整工程尚未实施，仍存在诸多问题。因此，尽快地、全面地整治马鞍山河段，稳定及改善现有河势，使之有利于两岸防洪、供水和航运安全及沿江经济建设的发展，不仅是十分必要的，而且是非常紧迫的。

(4)河势调整工程是该河段整治的关键。重点是通过数学模型计算和河工模型试验，研究提出河段河势调整工程方案，主要是在左岸新河口一带布置导流工程和上下何家洲及心滩串沟封堵并岸工程，并辅以何家洲尾挖槽工程。

(5)鉴于整治工程的紧迫性和时效性，建议相关部门尽快开展相关前期工作，为整治工程早日实施创造条件，进而实现该河段河势的稳定。

图4 马鞍山河段河道治理平面布置图Fig.4 Layout of river regulation projects in Ma’anshan reach for the future

［1］长江科学院.长江马鞍山河段一期整治工程可行性研究报告［R］.武汉:长江科学院，1999.(Yangtze River Scientific Research Institute.Feasibility Study Report on the Phase I Regulation Project of Ma’anshan Reach of Yangtze River［R］.Wuhan:Yangtze River Scientific Research Institute，1999.(in Chinese))

［2］吕丽君，李振青，刘小斌.长江马鞍山河段河道演变及整治研究［J］.长江科学院院报，2009，26(12):13－16.(LV Li-jun，LI Zhen-qing，LIU Xiao-bin.Analysis on River Channel Evolution and Regulation of Ma’anshan Reach of Yangtze River［J］.Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2009，26(12):13－16.(in Chinese))

［3］水利部长江水利委员会.长江中下游干流河道治理规划报告［R］.武汉:水利部长江水利委员会，1997.(Changjiang Water Resources Commission under the Ministry of Water Resources.Report on Regulation Planning of Main Stream River Channels on the Middle and Lower Reaches of Yangtze River［R］.Wuhan:Changjiang Water Resources Commission under the Ministry of Water Resources，1997.(in Chinese))