长江中游下临江坪至陈二口河段航道尺度提升可能性探析*

余大杰，江媛媛，廖 阳

(长江宜昌航道局，湖北 宜昌 443000)

目前，长江上游涪陵李渡至中游宜昌下临江坪河段最小航道维护水深为4.5 m，长江中游城陵矶至武汉长江大桥河段最小航道维护水深为4.2 m，而处于两河段之间的宜昌下临江坪至城陵矶河段最小航道维护水深不足4.0 m，呈现出典型的“两头深、中间浅”的格局，致使船舶在中、长距离运输时，装载能力难以充分发挥[1-2]。虽然陈二口至城陵矶河段存在芦家河、枝江、江口等重点浅险水道，在没有实施航道整治工程的前提下，枯水期仅能维持3.5 m的航道维护水深，不具备提升航道维护尺度的条件。但随着陈二口松滋加减载基地的建成，船舶可在此进行加减载，可以考虑利用航道条件较好的下临江坪至陈二口河段的有利因素[3]，优先提高该段的航道维护水深不仅有利于充分利用船舶装载能力，也有利于提升该加减载基地应用价值，是缓解航运压力的必然需求。

为提高航道公共服务质量和服务水平，满足宜昌、枝城、库区等港口、船舶运输单位和沿江企业对航运的需求，积极推进“645”战略目标，践行 “两充分、一加强，提高航道维护尺度”总体思路[4]，在充分利用自然水深、整治和疏浚效果的基础上[5]，根据下临江坪至陈二口河段三峡175 m试验性蓄水以来的水文资料，分析近坝河段水位流量关联性及航道特点[6]，通过核查航道尺度和分析水下地形测图，提出宜昌下临江坪至陈二口河段航道维护尺度提升至4.5 m×150 m(水深×有效宽度)的可能性。

1 航道概况

宜昌下临江坪至陈二口段全长约60.9 km航道。河段内有清江入汇、松滋河分流、关洲分汊，建有4座桥梁，即夷陵长江大桥、宜万铁路大桥、宜昌长江公路大桥、枝城长江大桥，在建桥梁2座，即宜昌伍家岗长江大桥和白洋大桥。本河段属Ⅱ级航道，一类航标配布，一类航道维护，共维护主航道60.9 km、缓流航道32.1 km。为便于分析，根据航道条件及河势将下临江坪至陈二口分为宜昌、宜都2个河段进行分析研究。

1.1 宜昌河段

本河段属于山区性河流向平原河流的过渡段，河道平面呈顺直微弯形态，由于两岸为山麓基岩和硬质高台阶地，多年来河势稳定，河道平面形态变化甚小，河段枯水期水面宽一般为600～900 m，汛期700～1 700 m。航道水深均在4.0 m以上。但古老背水道上段范家台一带存在较多乱石堆，枯水期占据2/3的江面宽度，剩下的可通航水域宽度仅300 m左右，不仅古老背缓流航道在此完全被侵占，93#～92#过河标之间过河航道也被挤南移。云池水道周家河边滩乱石堆伸出较开，枯水期云池90#过河标处的弯曲段航道有效宽度约300 m。

1.2 宜都河段

本河段地处丘陵地带，岸坡主要由基岩质、土石或硬土质组成。河道平面形态成M形弯曲，河势基本稳定，此段有清江汇入。大部分河段航道水深在4.0 m以上，航道条件较好。但宜都水道在三峡蓄水以前航道条件较差，是中游枯水期浅水道之一，航道弯曲狭窄，茶店(88#过河标)处河道弯曲，茶店以下南阳碛横卧河心，使航道变得狭窄。上浅区在茶店至三江河一带，下浅区在南阳碛尾与沙坝湾之间。20世纪80～90年代，枯水期需要采取疏浚和清障等措施保证维护尺度；2003年2月，航道维护尺度一度紧张，通过缩窄航宽等维护措施保证了正常通航。三峡蓄水后，上浅区河床得到以冲刷，下浅区沙坝湾边滩冲刷后形成新航槽，航道条件得以改善。

2 可利用水位分析

三峡2008年实行175 m试验性蓄水以来，改变了坝下河段天然的来水来沙条件，坝下河段特别是宜昌至大埠街河段的水位受三峡水库下泄流量的控制明显，与三峡蓄水前天然状态的来水来沙情况完全不同。由于宜昌及枝城流量及水位在下临江坪至陈二口河段具有代表性，所以选择以上2个水位站数据进行分析。

2015—2019年枯水期宜昌最小流量对应宜昌站和枝城站最小水位统计显示(图1，文中不单独标注的则为相对航行基面高程)，宜昌枯水期最小流量从5 700 m3s稳步上涨至6 100 m3s后，近2年维持在5 970 m3s。从宜昌水位和枝城水位最低水位线性变化趋势判断，未来几年枯水期三峡下泄流量不出现巨大调整的情况下，以上2个水位站最低水位变化趋势均表现为缓慢增长，宜昌枯水期最低水位基本稳定在0 m左右(上下不超0.05 m)缓慢上涨，最低水位为-0.05 m(2016年2月)，枝城枯水期最低水位0.42 m左右(上下不超0.05 m)缓慢上涨，最低水位为0.37 m(2015年2月)。

图1 2015—2019年枯水期最小流量与最低水位对应关系曲线

3 航道尺度核查

从现行的维护水深看，下临江坪以上相邻河段最小航道维护水深达4.5 m，但下临江坪至大埠街河段枯水期的维护水深仍维持在3.5 m。为探索下临江坪至陈二口河段最小航道维护水深贯通4.5 m的可能性，本文重点选择三峡175 m蓄水后2015—2019年近5年枯水期测图成果进行研究，采用定深4.5 m的方法核查下临江坪至陈二口河段各水道最小航宽。

3.1 宜昌河段

目前，本河段612～614 km处距离左岸350 m的航道中心有长约1 800 m、宽约50 m的5 m以下水深区域，区域内最小水深4.4 m；在612.5 km处距离该片5 m以下水深区域右侧160 m左右存在2个5 m以下水深的区域，同时在下游611.8 km处距离右岸360 m处存在长约300 m、宽约50 m的5 m以下水深区域，这2片区域内最小水深均为4.7 m；虎牙峡大桥下距右岸约280 m有4.2 m浅点(图2)。

图2 2019年3月虎牙峡水道河心浅点分布

3.2 宜都河段

三峡175 m蓄水后，宜都水道沙坝湾边滩被冲后即形成新航槽，航道条件得到一定的改善，但因江心有南阳碛，航道布置弯曲，船舶航行方向与水流方向夹角大，航行船舶航行至此打标、碰标的现象时有发生，须密切关注该河段过往船舶及航标情况；枝城水道经过一轮冲刷后河床目前相对稳定；关洲水道航宽和航深条件较好。但近年宜都列礁1#白浮的航槽左侧最浅水深3.8 m左右、关洲水道关洲缓流11#白浮附近最浅水深4.0 m左右，虽然石鼓锚地取消，但仍有船舶在此处码头停靠，挤占了部分航道，致使该区域航宽缩减(图3～4)。

图3 2019年3月宜都水道浅点

图4 2019年3月关洲水道原石鼓锚地水下地形

3.3 小结

按照三峡最小下泄流量不小于保证葛洲坝下游庙咀水位不低于39.0 m(1985国家高程基准)控制，参考《长江干线航道预留水深(安全值)研究》成果，一般情况下下临江坪至陈二口河段枯水期水位日变幅均值为±0.3 m。结合可利用水位分析结果，宜昌河段出现的最低水位为-0.05 m，考虑预留0.4 m富余水深(预留富余水深=水位日变幅+对应时段内最低水位绝对值)；宜都段最低水位均大于0 m，所以预留0.3 m富余水深，以应对水位变化等情况下船舶通航安全。综合考虑水位、河床冲淤、船舶停靠等因素的影响，结合航道尺度核查结果(表1)，宜昌河段航道内如果最小维护水深提升至4.5 m，航宽可保证290 m，宜都河段航道内如果最小维护水深提升至4.5 m，航宽基本能维持150 m，局部受限河段宽度不小于100 m。

表1 下临江坪至陈二口段主航道尺度核查结果

4 结论

1)当前条件下，先行探索提升下临江坪至陈二口河段航道维护尺度是自觉提高航道公益服务质量的一种体现。下临江坪至城陵矶河段存在芦家河、枝江、江口等浅险河段的瓶颈，暂时无法统一提升航道维护尺度。但随着陈二口松滋加减载基地的建成，可充分利用航道条件较好的下临江坪至陈二口河段水深资源，优先提高该段的航道维护水深有利于促进公共资源的应用，有利于船舶装载能力的充分利用。

2)综合上述尺度核查和可利用水位分析，通过调标、设标调整航道，长江中游下临江坪至陈二口河段1—4月、10—12月航道维护尺度在现行3.5 m×100 m的基础上，基本具备提升至4.5 m×150 m的可行性，局部受限河段宽度不小于100 m。

3)长江中游下临江坪至陈二口河段要长期保证4.5 m×150 m航道尺度须对宜都水道和关洲水道进行重点维护。受三峡大坝清水下泄影响，下临江坪至陈二口作为近坝河段，局部区域水流流速流态较为复杂，水流方向与船舶航行夹角较大，影响了船舶实际航行过程中的可利用航宽。所以须密切关注水情和航道变化，充分考虑流速流态对船舶实际航行可利用航宽的影响，出现极低水位、航道淤积等紧急情况时，及时调整航道、缩窄航宽，确保通航安全，必要时辅以疏浚。