长江下游福姜沙北水道近期演变分析及维护对策研究

杨兴旺，林 强

（长江南京航道局，南京210011）

长江干线是世界上运量最大，运输最繁忙的通航河流，航道条件十分优越。随着长江水运持续快速发展，“黄金水道”在西部大开发、中部崛起、东部率先实现现代化发展战略中的作用日益增强，地位越来越重要。加快建设长江黄金水道，大力发展现代长江航运，是国家现代化建设总体战略布局的重要组成部分，是坚持可持续发展战略、建设资源节约型、环境友好型社会的长远举措。

长江下游福姜沙水道位于江苏省境内，左岸为江苏省靖江市，右岸为张家港市。江中福姜沙、双涧沙分水道为福南、福中、福北三汊。其中福南水道为目前主航道所在，福北、福中水道为副航道。福姜沙水道洲滩众多，河床冲淤变化频繁，航道条件较差，为长江下游著名的浅险水道。同时，该水道又位于长江干线最繁忙的黄金水道——长江江苏段航道内，两岸港口码头林立，通航海轮众多，船舶通航密度较大，通航环境极为复杂。因为，该水道的河床演变及维护方案历来是学者们研究的重点［1-8］。

福姜沙北水道于2005 年1 月1 日正式开放为公用航道，2012 年5 月16 日，航道部门将该水道维护尺度提高至（理论最低潮面下）8.0 m×250 m。该水道的开通大大缓解了福南主航道的通航压力，极大地提高了航道通过能力，促进了靖江市港口及航运的发展，取得了良好的经济及社会效益。福北水道开放之初，航道条件较好，河床整体较为稳定。但近年来，随着左岸六助港附近心滩的迅速发展，福北水道上段河床发生了较大的变化，已对航道维护及靖江港运营造成了较大的影响。

本文通过分析福北水道近十多年来河床演变及航道条件变化，充分认识其发展规律及演变原因，提出后续维护措施及建议。

1 水道概况

福姜沙水道位于澄通河段上段，上起鹅鼻嘴，下至段山港，长约28.9 km，共有福姜沙南、中、北3 条水道（简称福南、福中、福北水道）。水流经鹅鼻嘴束窄段后，江面展宽，河道为单一顺直段，至福姜沙头部长约8 km。之后，江中福姜沙分水道为左右两汊，左汊顺直，为主汊，长约11 km，左汊下游双涧沙上延至左汊中段与福姜沙洲头浅滩相连，复将左汊再分为中槽（福中水道）和北槽（福北水道），北槽主流沿左岸下泄在靖江市新港附近进入如皋。右汊即福南水道，为鹅头型支汊，长约17 km，沿右岸有黄山、肖山、长山等山麓濒临江边，控制河身南摆，肖山至巫山港近岸有边滩，进口深槽窄浅，中段弯曲，下出口成S 型河形。右汊右岸建有张家港港务局及货主码头群。福姜沙水道出口处，右汊南岸至左汊北岸，河道宽度达8 km 左右，左右汊水流在福姜沙洲尾汇合后沿双涧沙、民主沙右缘，朝东稍偏南方向下泄流入浏海沙水道。

福姜沙水道自20 世纪70 年代形成三槽并存的格局后，目前福南水道分流比在20%左右，福中水道分流比在50%左右，福北水道分流比在30%左右，分流比的变化取决于来水来沙条件，福姜沙沙头的变化和双涧沙沙头的变化，不同水文年年际间各汊道分流比会有局部调整，但幅度不大。

福姜沙水道双涧沙守护工程主要建设双涧沙南、北顺堤各一条及双涧沙头部护滩潜堤一条，总长13 631 m；加固如皋港附近及长青沙西侧护岸约4 km。通过采取封堵窜沟、固滩护沙等措施，以遏制双涧沙继续向不利方向发展，维持福姜沙水道相对较好的通航格局，并为长江口12.5 m 深水航道向上延伸奠定基础。工程于2011 年1 月11 日开工，2012 年5 月完工，7 月正式交工验收。

福北水道上起小桥港，下至洪北沙，长约34.8 km，其上段位于福姜沙北侧，下连如皋中汊，呈S 型弯道走势，和上游河势衔接较为平顺，上段顺直，长约16 km，宽深比较大，主流摆动不定，深槽、浅滩变化频繁。福北水道于2005 年1 月1 日正式开放，航道维护尺度为（理论最低潮面下）7.5 m×250 m。2012 年5 月16 日起，维护尺度提高到（理论最低潮面下）8.0 m×250 m。现设航行标志39 座，专用标志23 座。

2 近期演变分析

福姜沙北水道自开通以来，航道复杂多变，其浅区主要位于上段，中下段航道条件相对较好。浅区变化主要受双涧沙头至福姜沙尾浅滩及六助港附近边滩及心滩变化影响。

2.1 10 m 深槽变化

从福北水道1998 年以来历年测图上看，2005 年以前福北水道中段10 m 线曾经多次中断，2005 年以后10 m 线全程贯通。总体上看，从时间上来说，等深线变化较大时段主要为2009～2012 年，从空间来说，等深线变化较大位置主要为上段，中下段等深线变化相对较小。

（1）下段（洪北沙—四号港闸）。该段为弯道出口段。近年来10 m 深槽变化较大处主要为水道出口及如皋港对开处。受左侧边滩及长青沙尾浅滩发展变化影响，出口处深槽往复摆动。2005～2010 年，出口处左侧边滩冲刷后退，右侧长沙尾浅滩向下游淤积延伸，深槽左侧冲刷，右侧淤积，整体左摆，宽度变化不大；2010～2012年，深槽左侧略有淤积，右侧大幅冲刷，深槽整体右摆，宽度增大。如皋港对开处2005 年测图上看原有一心滩，此后心滩逐渐冲刷与右侧边滩相连，2005～2012 年，右侧边滩缓慢淤高发展挤压航槽，如皋港对开处10 m深槽平均向左萎缩近200 m。

（2）中段（四号港闸一安宁港）。该段为弯道段，深槽贴左岸。1998 年，10 m 等深线在丹华港附近断开，1998～2000 年，10 m 深槽呈冲刷发展趋势，丹华港以上10 m 等深线平均右摆约450 m，丹华港以下10 m 等深线逐渐冲刷贯通；2000～2003 年，丹华港以下深槽淤积明显，10 m 线断开；2003～2005 年，10 m 等深线再次冲刷贯通；2005～2009 年，青龙港以下区段10 m 线逐年左摆，深槽向左淤积萎缩；以上区段10 m 线逐年右摆，深槽向右冲刷发展，最大摆动幅度接近300 m。2009～2012 年，青龙港以下区段10 m 线右摆，深槽冲刷发展，其中2010～2011 年摆动幅度最大，右摆超过300 m；青龙港以上区段10 m 线左摆，双涧沙沙头不断向左侧及上游淤涨挤压航槽，深槽向左淤积萎缩。此外，2010 年时安宁港下游约1 km 处航槽中间曾出现一小面积心滩，后通过疏浚清除，近两年来心滩未再出现。

（3）上段（安宁港一小桥港）。该段为弯道进口段，深槽位于河心偏右岸侧。受福姜沙沙尾浅滩、六助港附近边滩及心滩变化影响，历年来10 m 等深线变化较为剧烈（图2）。

深槽右边线：1998～2005 年，深槽右侧逐年冲刷，10 m 线最大右摆超过500 m，福中水道出口处10 m 深槽整体右移，深槽头部萎缩衰退；2005～2010 年，深槽右侧继续冲刷，等深线变化主要集中于福姜沙沙尾附近。福姜沙沙尾浅滩原与双涧沙沙头浅滩相连。此后，浅滩逐年冲刷，安宁港对开处10 m 线逐年右摆，最大幅度超过1 000 m，福中出口深槽继续萎缩右移；2009 年，福姜沙沙尾浅滩被冲开形成串沟与福中水道出口深槽相连，串沟处10 m 等深线贯通；2010 年，串沟继续冲刷发展；2010～2012 年，随着双涧沙守护工程的建设并逐渐发挥作用，串沟的发展受到了一定程度的遏制，串沟进口处淤积明显，10 m 线缩窄近700 m。福姜沙沙体中部对开10 m 线大幅右摆，最大幅度超过300 m，深槽向右冲刷扩展。

深槽左边线：该侧等深线变化主要受左岸边滩变化影响。1998 年，边滩滩头位于水道进口，滩尾位于和尚港附近，1998～2004 年，边滩整体冲刷，滩尾退至六助港附近，六助港对开形成一狭长心滩；2004～2005 年，边滩尾部略为淤积下延，心滩冲刷消失；2005～2009 年，边滩向右淤涨，等深线右摆；2009～2010 年，边滩中部及尾部被冲刷切割成3 个孤立心滩；2010～2011 年，六助港上游心滩冲刷消失，边滩滩尾大幅后退至罗家桥闸附近，六助港下游两心滩合并新形成一狭长心滩并向下游淤积发展，尾部与左岸安宁港相连，受心滩影响，该段10 m 线大幅右摆，幅度超过500 m；2011～2012 年，心滩头部冲刷后退，中部及尾部向右淤涨，10 m 线继续右摆。

整体上看，2009 年以来，受左岸心滩发展及右岸福姜沙沙尾浅滩冲刷萎缩影响，福北水道上段六助港至安宁港之间10 m 深槽整体右摆，平均摆动幅度在500 m 以上，且由于深槽左边线右摆幅度大于右边线，深槽宽度整体有所缩窄。

2.2 航道条件核查情况

为了研究福北水道开放以来航道条件变化，选取了2005～2012 年共8 a 测图，核查8.0 m、10.0 m 等深线最小宽度，结果如表1 所示。

表1 福北水道航道核查情况表Tab.1 Waterway verification of Fujiang shoal north channel

从表1 中可以看出，2005～2010 年，福北水道航道条件整体变化不大，10 m 线宽度在350 m 以上，8 m 线宽度在450 m 以上。2010年以后，福北水道上段航道条件发生较大变化，考虑锚地影响，等深线最窄处由下段移至上段，且宽度逐年减小，从2012 年4 月测图上看，10 m 线宽度缩窄为300 m，8 m 线宽度缩窄为350 m。而从2012 年10 月7～14 日最新检测图上看，10 m线宽度进一步缩窄为仅160 m，8 m 线宽度缩窄为仅250 m，航道条件急剧恶化。

2.3 河床演变原因分析及趋势预测

福北水道上段航道条件发生较大变化，主要是福姜沙水道河势条件自然演变的结果，另一方面也可能与靖江港码头建设等人为因素有关。

（1）自然演变原因：一方面，河床演变是一个周而复始、动态调整的过程。1998 年大洪水后，福北水道上段六助港附近边滩曾一度迅速淤涨，滩头直达和尚港附近，此后边滩逐渐冲刷衰退，2009 年边滩切割形成心滩后，心滩再次向下游迅速淤涨，河床又进入了一个新的周期演变过程。可见，虽然目前心滩的位置较原边滩位置有所下移，但从整体趋势上看仍是河床动态循环调整的结果。另一方面，福北水道上段自1998 年以来，10 m 深槽不断冲刷右摆，深泓南偏，造成了水流流态的改变，双涧沙串沟受水流顶冲不断冲刷发展，分流比逐渐增大，而左岸靖江港水域分流比不断减小，水流流速减缓，易造成泥沙落淤，为心滩或边滩的形成创造了有利条件；而今年汛期持续的大洪水过程则在客观上加速了心滩淤积发展的进程。

（2）左岸靖江港众多码头的建设在一定程度上改变了水流流态，特别是部分码头伸入江心较开，如中油码头伸入江中近450 m，将水流挑向右岸，加速了右岸深槽的冲刷，促进了左岸边滩及心滩的形成和发展。同时，码头建设需对码头前沿水域进行疏浚，疏浚工程及码头水工建筑物本身在一定程度了改变了左岸边滩的过流条件，加速了左岸边滩串沟发展的速度，最终导致边滩滩头冲刷形成倒套。倒套形成后分散了水流，同时受边滩下游深槽右侧冲刷影响，河道拓宽，原边滩冲刷下来的泥沙在下游新形成心滩，心滩不断上延、南压，最终导致该段航道条件的恶化。

（3）今年4 月以来，福北上段六助港至安宁港之间心滩发展极为迅速，10 m 深槽左边线右摆近150 m。从演变趋势上看，预计近期福北水道上段这种深泓南偏、深槽右摆、深槽宽度减小的不利趋势将继续保持，对该段航道维护极为不利。

3 已采取的航道维护措施

3.1 航道航标调整

福北水道自开放以来，中下段航道布置调整不大，但上段受#12 海轮锚地调整及六助港边滩及心滩发展，航道调整较为频繁。

（1）2006 年10 月，#12 海轮锚地由左岸向右岸调整，锚地附近航道平均向左调整了近300 m。

（2）2010～2012 年，受左侧心滩发展影响，#12 海轮锚地附近航道不断向右调整。2010 年4 月～2011 年10月，航道左边界向右调整了100～300 m，右边界向右调整了50～200 m；2011 年10 月～2012 年4 月，航道左边界向右调整了50～100 m；2012 年4 月～2012 年7 月，航道左边界向右调整了50～80 m，航道右边界向右调整了20～60 m；2012 年9 月，#12 海轮锚地及附近航道航标同时向右调整约50 m。

（3）整体上看，2010～2012 年，航道左边界平均向右调整了近400 m，航道右边界平均向右调整了100 m，航宽缩窄了近300 m。

3.2 航道维护性疏浚

2012 年5 月29 日开始航道部门先后调遣航浚#15 轮、航浚#22 轮、航浚#8 轮、航浚#16 轮共5 艘疏浚船舶对福北水道上段航道进行维护性疏浚，截至目前累计完成疏浚方量近300 万m3。

4 后续维护措施分析

（1）从近期多次测图上看，福北水道上段短期内仍将维持着深泓右偏、深槽右摆，心滩不断向右发展挤压航槽的趋势。虽然目前心滩向右淤长的趋势有所减缓，但航道维护压力仍然较大，下一步应继续加强维护性疏浚及航道维护工作，确保航道安全畅通。

（2）另一方面，从河势条件上看，在深泓不断右移的大河势条件下，常规航道维护措施难以有效遏制左侧心滩发展的趋势，应尽快顺应河床演变趋势将航道整体向右调整。从航道调整的可行性看，目前航道右边界与#12 海轮锚地最小距离仅为50 m，在锚地不调整的情况下，航道已不具备向右侧水域调整的可能。从锚地调整的可行性看，目前锚地右边界与深槽右侧10 m 线平均距离超过300 m，锚地完全具备向右侧深水区域调整的空间。因此，为顺应河床演变趋势，从根本上解决福北上段航道维护尺度问题，建议将锚地与附近航道整体向右侧调整，调整幅度为100～200 m。同时适当拓宽锚地附近航道，更方便船舶安全航行。

（3）目前福北水道进口段左岸六助港至和尚港一带存在沿岸槽，该深槽在安宁港附近被心滩切断。上行船舶若需停靠靖江港安宁港以上港区，需上行至六助港附近绕行进港，增大了航程，降低了运营效益。为此，可考虑在安宁港对开开挖进港航道，切割心滩，打通倒套，引导水流归槽，使沿岸槽与下游深槽贯通，从而解决深吃水船舶进港问题。

5 结语

随着沿江航运经济的高速发展，港口对航道的依存日益强烈，对航道维护尺度的要求逐步提高。福姜沙北水道的开放为沿江经济的发展做出了重要的贡献。但是，由于河势条件的改变，该水道近期冲淤变化较大，对航道维护及港口发展造成了一些不利影响。建议航道、海事、港口等相关部门加强沟通协调，提出切实可行的长效维护机制，确保航道资源的充分有效利用。

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