长江芜湖河段大拐崩岸段河道演变分析

谷霄鹏

(安徽省长江河道管理局，安徽 芜湖 241000)

大拐护岸区位于芜湖河段上段左岸，上起汤沟码头，下至大拐拐头，全长14km，约对应无为大堤桩号84+200～98+200，该段系芜湖河段重要河势控导部位。大拐段历史上河势变化剧烈，崩岸频繁。为了确保无为大堤的安全，在二十世纪七十年代逐步实施护岸工程后，大拐段岸线趋向稳定，大拐段河道得到守护，目前已形成控制芜湖河段河势的关键工程之一，如图1所示。

近期受河势变化影响，大拐段再次出现多处崩岸，严重威胁防洪安全及河势稳定，本文通过分析大拐河段河道演变特征，以期能够对河道崩岸治理研究提供参考。

图1 芜湖河段上段河势图

1 近期崩岸险情

2 水文泥沙变化分析

长江安徽段河道水沙主要来自湖口及其以上长江干、支流，大通水文站是长江干流下游最后一个径流、泥沙控制站。

三峡蓄水前，据大通水文站1950—2002年资料统计分析：大通站多年平均流量为28700m3/s，历年最大流量为92600m3/s(1954年8月1日)，历年最小流量为4620 m3/s(1979年1月31日)，多年平均输沙量和含沙量分别为4.21亿t和0.473kg/m3。长江干流悬移质泥沙主要集中在6～10月，三峡蓄水前，大通站6～10月的泥沙约占全年总量的88%。

三峡蓄水后，清水下泄表现突出，据大通水文站2003—2016年资料统计分析：大通站多年平均流量为27189 m3/s，历年最大流量为70800 m3/s(2016年7月10日)，历年最小流量为8380 m3/s(2004年2月8日)，多年平均输沙量和含沙量分别为1.40亿t和0.135kg/ m3，年输沙量较蓄水前减少67%。三峡蓄水后，大通站6—10月的泥沙约占全年总量的79%。

图2 大拐近期崩岸照片

3 河道历史演变分析

大拐段河道一直向左岸迁移，左岸不断崩退，而右岸淤长。历经长期的向左摆动，至1865年时，河道在左岸三坝附近形成约90°的急弯南下，在三山镇主汊与夹江汇合，三山镇至芜湖一段为向南凹的大弯道，弯曲半径约14km。以后夹江发育，三坝以上河道淤积，三坝以下至鲁港河道左冲右淤，河道由向南凹的弯道演变成向北凹的弯道。1934年，三坝上游原河道急弯消失，在鲁港上2km处出现新的急弯拐点，由于拐点及其左岸大量崩坍，拐点不断下移，至1976年拐点位置下移到鲁港以下，即现在的大拐附近，如图3所示。

图3 黑沙洲～芜湖河段历史变迁示意图

4 河道近期演变分析

本次采用芜湖河段1976年8月、1986年10月、1998年10月、2007年10月、2010年10月及2016年3月的1∶10000水下地形测图进行分析比较。

(1)岸线变化

二十世纪七十年代以前，大拐河段江中有一鲫鱼洲，因该洲存在，左岸姚王庙～三坝间岸线基本稳定。水流顶冲左岸伍显殿～大拐段，该段发生强烈崩岸。汤沟码头～山西咀为大拐崩护岸区。据记载，近百年来特别是1949年以来，大拐岸线严重崩塌后退，拐头急剧下移。1933年拐头位于鲁港上游2.5km处，1970年已下移至鲁港下游3.5km处。二十世纪七十年代末，因鲫鱼洲冲失，水流对左岸顶冲点上提至汤沟码头一带，该段岸坡逐渐冲刷后退。为了保护无为大堤的安全及河势稳定，1970年开始实施大拐崩岸治理工程，随着护岸工程的实施，大拐段岸线基本稳定下来，基本上控制了大拐崩岸段的河势，目前岸线基本稳定，如图4所示。

工程部分断面水质未能符合相应的水质功能区划要求。水资源因流域或地域的不同所呈现出的自然属性和社会属性存在差异［1］，结合其水域所具有的特征和功能将其划分成不同的水质功能区。南水北调干线不同功能区水质目标存在差异，部分断面水质未能符合相应的水质功能区划分要求，未能在充分考虑沿线水资源的自然环境条件、开发利用现况、区域功能要求的基础上按照有关部门制定的水环境保护规划、流域综合规划和社会经济发展规划要求，在各水域根据其功能划定的不同采用相应质量标准［2］。

(2)深泓线变化

大拐段深泓线的走向主要分三段。上、下段分别紧靠高安圩和大拐弯顶深槽，随着上、下段崩岸的发展而内移，其历年横向变幅一般在150m左右，由于护岸工程的实施，深泓线走向渐趋稳定。中段深泓线的走向主要受江中沙洲的变迁影响而变化，分汊段深泓线摆动较频繁。1986—1994年过渡段深泓线左摆，左岸水流顶冲点上提至姚王庙一带。1994年后潜洲洲头冲刷后退，潜洲前沿分流点也随之逐年下移。1998—2010年呈上提趋势，进入潜洲右汊深泓右摆。2010—2016年进入潜洲左汊的主流略有左摆，进入潜洲右汊的主流顶冲点移，下段深泓小幅右摆，如图5所示。

(3)深槽变化

大拐段-20m深槽，自汤沟码头至山西咀，下连芜湖段深槽。近期演变的主要特征：一是由于大拐段的强烈崩岸，导致-20m深槽左摆近岸，横向摆距相当于-20m槽宽。与此同时，槽头向下退缩3.3km。二十世纪七十年代后，随着大拐护岸工程的实施，槽身渐趋稳定。二是由于鲫鱼洲冲失后，主流顶冲点上提，1976年三坝附近原-20m冲刷坑呈大幅度发展，至1994年上游一直延伸到至姚王庙上，上提幅度达4km，下游与大拐-20m深

图4 芜湖河段大拐段(m岸线)变化图

图5 芜湖河段大拐段(深泓线)变化图

图6 芜湖河段大拐段(-20m深槽)变化图

槽贯通；1997年后，主流顶冲点下移，-20m深槽头部也随之退缩，至2010年已退至汤沟码头附近，如图6所示。三是河床先呈左冲右淤、后因护岸工程控制左侧基本稳定右侧冲刷，河槽槽向展宽。

(4)断面变化

从芜3断面可以看出， 1976年以来，江中潜洲逐渐生成，将河道分为左、右汊，并且左、右汊不断冲刷发展，左汊左岸大拐段由于护岸工程的实施，岸坡横向冲刷后退受阻，河道转而向竖向下切发展。

从芜4断面可以看出，大拐段深泓贴岸，深槽由1976年的-15m冲刷至-30m，深槽不断冲刷变深，岸坡不断冲刷变陡，如图7所示。

图7 芜湖河段大拐段历年河床断面变化图

5 局部河床演变分析

本次采用大拐崩岸区2011年11月，2013年12月及2016年10月的1∶2000近岸水下测图进行分析比较。

(1)84+900～86+000段为汤沟码头下，近期因水流顶冲点下移，该段河床冲淤交替，变化不大，岸坡较稳定。

(2)86+000～89+000段水下存在-25m深槽和-35m冲刷坑，为2004～2005年水流强烈顶冲部位。-25m深槽尾部下延左摆近岸，变化不大。从断面变化图看，该段河床冲淤交替，变化不大，岸坡较稳定。岸坡平均坡度1∶3～1∶4，局部陡坡1∶2左右。

(3)89+000～91+000段现为大拐上段水流顶冲部位，水下存在-25m冲刷坑，岸坡以冲刷为主，深槽部位河床竖向冲刷下切，且向近岸移动15～20m，平均坡度1∶3左右，局部陡坡1∶1.3～1∶2.5之间。

(4)91+000～93+000段现为水流贴岸冲刷部位，水下存在-25m深槽，河床岸坡变化不大。岸坡平均坡度1∶2.6～1∶3.7，局部坡度在1∶1.8左右。

(5)93+000～97+000段现为大拐下段水流顶冲部位，水下-25m深槽贯通，且存在-35m冲刷坑。该段河床竖向冲刷下切2～4m，深槽向近岸移动10～25m，岸坡冲刷后退10～20m。岸坡平均坡度1∶3～1∶5，局部坡度在1∶2左右。本段2009年曾发生强烈崩岸，应重点观测分析。

(6)97+000～99+000段为大拐末端，水流逐渐向右岸过渡，近期因上游水流顶冲点下移，本段-20～-25m深槽向近岸移动100m，深槽刷深2～5m，平均坡度1∶3左右，如图8所示。

图8 大拐段近岸河床典型断面变化图

6 河道演变趋势

历史上大拐段河道变化较大且较频繁，经河道整治及护岸工程的实施，总体河势趋于稳定，但局部河床仍可能发生剧烈变化。

芜湖河段进口段江中沙洲冲淤频繁，呈周期性演变状况。左岸大拐段已实施护岸工程，岸坡总体稳定，但因横向冲刷后退受阻，河床将向纵深向发展，深槽将会冲刷变深，岸坡将会冲刷变陡，将导致局部水流顶冲、防护薄弱部位失稳崩塌。该段近期仍将维持水流贴岸冲刷态势，须加强大拐段河岸监测分析，必要时采取护岸加固工程措施。

7 结语

大拐崩岸段为芜湖河段重要河势控导部位。经过多年治理，大拐段总体河势基本稳定，但局部河床仍有剧烈变化。建议对大拐崩岸段进行系统治理，并加强观测分析。

近年来长江安徽段大拐、新大圩、长沙洲、桂家坝、天然洲、金河口等多处发生较大的崩岸险情，威胁防洪安全及河势稳定。本文仅从河道演变角度对大拐崩岸段进行了分析，但崩岸发生还与上游来水来沙变化、岸坡土质构成、河道地形条件等多重因素有关，长江河道治理仍然面临许多问题与挑战。今后需要进一步加强崩岸机理研究，为长江河道治理提供坚实保障。