长江铜陵河段河势演变分析
2016-03-18张志龙
张志龙
(铜陵市义安区农村饮水管理中心,安徽 铜陵 244100)
长江铜陵河段河势演变分析
张志龙
(铜陵市义安区农村饮水管理中心,安徽 铜陵244100)
文章针对长江铜陵河段河势演变情况,分析了铜陵河段的演变特征及存在的问题,提出了工程整治建议。
长江铜陵河段;河势演变;分析
长江铜陵河段是复杂的典型鹅头型多汊河段,也是长江中下游干流河道整治规划中的重点河段之一。自1998年长江大水之后,铜陵河段经历了几次治理,河势一度稳定,取得了一定效果。近年来,随着上游三峡水库等大型项目建设运行,铜陵河段进入河势调整期,崩岸等险情时有发生,直接威胁到河势稳定及防洪安全。
1 河道历史演变
铜陵河段进口左、右岸均为丘陵临江,历史上变化不大;中下段河道两岸多为广阔的冲积平原,地势低洼,河网交织,土质疏松,长江河道岸线及江心洲滩的变化均较剧烈。据史料记载,明1506年~清1783年的277年间,从胥坝(当时长江的左岸)处开始,先后在长江左岸筑堤坝共10次,但每次筑后不久即被冲毁,说明历史上该鹅头弯顶段长江岸线崩退十分剧烈,河道也随之不断左移;1865年后,河道仍维持鹅头型分汊的平面形态未变。
(1)成德洲段。该段汊道河道平面总体变化不大,成德洲由2个江心顺列的小洲淤积合并而成。
(2)汀家洲段。该段左汊经历了鹅头弯道的周期变化过程,即切滩成槽-弯顶下移-新槽弯曲发展;右汊河道蜿蜒弯曲,不断萎缩;汀家洲洲体形态随左、右汊河道的变化而改变。卫星图片显示,该段长江河道大幅左迁后,留下了两条古河道,一条即为南夹江,另一条较早时期的古河道从汀家洲~朱家嘴~管材~钟村~渡船口~洪家村,在荻港附近并入长江。
(3)出口段。该段弯道上段随鹅头弯道的变化而逐渐弯曲,下段受右岸节点的控制,变化不大。
2 河道近期演变
铜陵河段位于感潮河段的末端,径流的影响起主要作用,潮流涨落的影响相对较小。20世纪60年代以来,受上游河势变化、铜陵长江大桥修建、1998年特大洪水、2003年三峡水库蓄水后清水下泄等各因素的综合影响,铜陵河段干流及各汊道局部河势出现一定幅度的调整,但总的说来,在现有河道自然边界和两岸加固工程的控制作用下,铜陵河段河势总体格局基本稳定。
(1)进口段。该段河道顺直且上窄下宽,主流平面呈较对称的“Y”形,河床滩槽冲淤交替,岸线平面相对较稳定。进口附近河床深槽微弯,与上游和悦洲左汊深槽呈“S”形衔接,河道主泓随上游河势变化而横向摆动。铜陵长江大桥建成后,河床深槽冲刷左扩,主泓以左移趋中,但摆动幅度有限。分流点以下,左支过渡段主泓与深槽均以横向摆动为主,“大水右摆,小水左移”,右支长期沿右岸下行,1998年大水过后,成德洲右汊进流明显改善。
(2)成德洲汊道段。该段受上游河势、来水来沙条件变化及支汊冲刷等因素的影响,左右汊改变了长期以来6:4的分流格局,目前,两汊已处于相对均衡的分流状态,但左汊仍为汛期的主要泄洪通道。成德洲左汊上段河道继续横向摆动变化,下段河道仍较稳定。右汊河道以冲刷为主,平面变化相对较小。中汊河道受成德洲右汊分流增加的影响,在冲刷发展的同时,汊内发生左冲右淤,大沙洲左汊取代右汊成为主汊;成德洲的变化则以洲体左缘边滩及首尾的冲淤为主。
(3)汀家洲鹅头汊道段。该段在经历了剧烈的自然变迁后,汀家洲左汊不断发展,取代太白洲太阳洲左汊成为了占绝对分流优势的主汊河道,而原主汊太白洲太阳洲左汊则极度萎缩,并出现了枯季断流的现象。自20世纪50年代开始对鹅头弯道进行系列治理以来,汀家洲左右汊分流比一直维持在19:1(95:5)左右;左汊鹅头弯顶下移之势逐步得到控制,鹅头弯道河势也趋于相对稳定的状态;右汊南夹江河道虽局部河床调整有所加剧,且河道出现间歇性冲刷发展,但南夹江整体河势仍较稳定。
(4)出口弯道段。该段是铜陵河段稳定性较好的河段。弯道凹岸受水流的长期冲刷,逐渐形成皇公庙上下两段弯道,凸嘴两岸守护工程导致卡口附近河道主流横向摆动,但受右岸天然节点的制约,河段出流条件一直较稳定,总体河势及河槽的稳定性也较好。
3 演变趋势分析
经过长期的河道崩岸治理,特别是长江中下游干流重要堤防隐蔽工程实施后,铜陵河段干流及主汊河道各历史崩岸段已基本得到控制。三峡水库蓄水后,下游河道来沙量大幅度减少,河道普遍发生冲刷变化,受来水来沙条件变化的影响,各汊道主河床以横向冲淤为主,支汊河道呈缓慢发展趋势。在现有河道自然边界和两岸已实施工程的控制作用下,铜陵河段总体河势短期内发生重大改变的可能性较小。
随着三峡水库的继续蓄水运行及长江上游各梯级水库的陆续兴建运用,坝下游河道将在今后较长时段内处于清水下泄的状态。成德洲左汊顺直宽阔,受上游进口羊山矶节点挑流作用及大桥桥墩束流导流作用的影响,汛期处于较为有利迎流位置,成德洲汊道一定时期内将维持左主右支的分流格局,近期仍将为相对均衡分流状态;土桥水道航道整治工程的实施,将有利于成德洲左汊上段碍航段河床的冲刷,左汊河势稳定性将有所提高;由于河道边界抗冲性的差异,成德洲右汊及中汊河道的冲刷仍将以成德洲右缘崩退为主;太白洲和太阳洲右缘隐蔽工程实施后,汀家洲左汊鹅头弯道河势将逐步得到控制,右汊南夹江将延续其分流比缓慢增加及河道间歇性冲刷发展的趋势,局部河势将继续处于调整之中;金牛渡弯道顶冲段凹岸的崩退将继续发展,并影响皇公庙卡口段河势,而对出口段河势稳定无明显影响。铜陵河段河势的长期稳定则取决于河道系统治理工程的陆续兴建与加固完善。
4 存在问题
根据铜陵河段近期演变情况,特别是清水下泄以来的演变特点及发展趋势,河段存在的问题如下:
(1)节点深槽左扩对成德洲汊道进口河势稳定不利。进口羊山矶节点尾部深槽持续冲刷左扩,虽有利于逐渐增加成德洲左汊进流量,维持左主右支的分流格局,但也因此扩大了左汊口门主泓横向摆动的幅度,对维护土桥水道浅滩整治工程的治理效果不利,并将增加左汊左岸的冲刷强度,对稳定成德洲汊道进口段河势不利。
(2)成德洲右汊发展不利于左岸无为大堤防洪安全。1998年特大洪水的顶冲作用导致成德洲头的大幅崩退,而右汊进口河床右岸受贴岸水流的淘刷,不断崩退,加上随后的清水下泄冲刷,成德洲右汊进流条件因此得到改善,又由于近年来成德洲右汊及中汊河道逐渐冲刷发展,成德洲右缘普遍发生崩退,右汊分流比由38%扩大至49%左右。若右汊及中汊河道继续冲刷发展,造成与左汊汇流点上提以及深泓线进一步贴岸,必将对左岸无为大堤的防洪安全造成威胁。
(3)鹅头弯顶历史守护段出现新的崩退现象。太白洲、太阳洲右缘守护后,汀家洲鹅头弯顶下移趋势明显放缓,但上段弯顶历史护岸段局部段因年久失修,已出现新的崩退现象。
(4)鹅头弯顶出流加剧了对下游金牛渡弯道凹岸的冲刷。鹅头弯顶下移后,弯顶出流对下游金牛渡弯道的淘刷作用增强,汀家洲尾左缘持续崩退,金牛渡右岸已护工程出现严重掉坎及下挫现象,河床深槽不断靠岸,右岸防洪安全受到威胁;金牛渡弯道滩槽的冲淤变化也导致皇公庙卡口河势的摆动变化,卡口右岸已护工程段下游侧发生崩岸现象,且已危及已护工程的结构稳定。
(5)南夹江河道泄洪不畅,险情频发。南夹江汊道河道狭长蜿蜒,河道阻力偏大,汛期泄洪不畅,加大了左汊无为大堤的防洪压力。汀家洲左汊分流比则长期处在95%左右的极高状态,其左岸无为大堤为长江干流的一级堤防,且处于该段鹅头弯道的凹岸,防洪安全不容乐观。南夹江自身也因局部河段过于弯曲而崩岸严重,险情不断,且由于防洪战线长,负担重,抢险压力大,历来是铜陵市防洪的心腹之患,严重制约着当地社会经济发展,迫切需要采取治理工程措施平顺河道,稳定河势与岸线,缩短防洪战线,同时减轻无为大堤的防洪压力。
5 治理建议
针对以上存在的问题,建议尽快采取工程措施如下:
(1)主河道守护治理。主要是对控制节点守护、已做工程加固以及空白段治理:一是对成德洲左汊口门左岸北埂头岸线及成德洲头进行守护;二是对成德洲头右缘、右岸横港岸线、右汊弯顶右岸新民岸线、汀家洲头、成德洲右缘幸福段岸线等处进行守护,防止右汊及中汊河道继续冲刷发展,避免与左汊汇流后对左岸无为大堤的防洪安全造成威胁;三是对太白洲、太阳洲右缘守护段进行加固处理;四是对汀家洲尾左缘、皇公庙右岸进行守护,对金牛渡右岸已护工程进行延护与加固。
(2)南夹江裁弯治理。建议对南夹江河道采取裁弯工程措施,解决南夹江泄洪不畅,防洪战线长,压力大,出险频繁等现状,允许南夹江分流比适当增加,以分担或减轻鹅头弯顶无为大堤的防洪压力。考虑南夹江河道局部河势变化加剧及裁弯工程可能带来的冲刷影响,应对汀家洲头右缘、太平段右岸、裁弯新河两岸、全保圩-金牛渡段右岸等进行守护。
6 结束语
根据长江铜陵河段河势演变特征及存在的问题,提出“主河道守护、南夹江裁弯”治理思路合理。铜陵河段河势稳定是长江万吨级货轮进港最后一站铜陵港的保障,也是发展水运产业的基础,从而推动铜陵经济快速发展。
[1]赵康才,黄立新.长江铜陵河段近期稳定分析[J].安徽水利科技,2001,(6):39-40.
[2]管丽萍.长江铜陵段河势演变及98长江隐蔽工程对河势影响[J].安徽水利科技,2005,(5):5-6.
[3]何勇,何子杰.长江铜陵河段南夹江汊道治理方案研究[J].人民长江,2010,(5):1-4.
(责任编辑胡进)
Analysis on the river regime evolution of Tongling reach of the Yangtze River
ZHANG Zhi-long
(Yi'an Rural Drinking Water Management Centre of Tongling,Tongling 244100,China)
Based on the river regime evolution of Tongling reach of the Yangtze River,this paper analyzes its evolutional characteristics as well as existing problems,and puts forward corresponding regulation schemes.
Tongling reach of the Yangtze River;river regime;evolution
2016-04-12;
2016-04-18
张志龙(1972-),男,安徽铜陵人,工程师,主要从事水利建设管理工作。
10.3969/j.issn.1671-6221.2016.03.008
TV882.2
A
1671-6221(2016)03-0027-03