南三公路跨河桥附近黄圃水道河床演变分析

◎ 陈立坚 中山市水务工程建设管理中心

1.河段概况

中山市水系可以划分为平原河网和低山丘陵河网两个部分。区域内平原广阔，河流水系主要受平原区河网的影响。平原地区河网深受南海海洋潮汐的影响，具有典型河口区特色，属于双向流，而处于五桂山区的溪流则为单向流。

黄圃水道属西江水系，西接鸡鸦水道，东至三星尾入洪奇沥，流长11.5km，河面宽100～150m，低潮时水深1～1.5m，可通航50～80吨位船舶。受潮汐影响，属双向流河道，是黄圃、南头农田的排灌河，汛期最大流量1142m3/s。

跨河桥处黄圃水道水面宽约100m，河床高程为-4.5～-6.4m，河床横断面基本上呈偏“U”型，深槽偏左，根据现场踏勘与调查，河流两岸受堤岸约束，未发现有明显的水流动力冲刷形迹。工程所在左岸有临河护岸，临河护岸与大堤间为滩地，滩地宽约100～115m；右岸为马新围大堤，为梯形断面形式。

2.历史演变

20世纪80年代中后期以来，由于珠江三角洲地区的经济高速发展，对河沙的需求量不断增长，河沙质量较好的水道上段开采量最大，造成水道之间和水道上下段变化的不平衡，河床发生较大变化；此外，大量的桥梁、码头等涉水建筑物的修建，航道的整治开挖，以及其他人为占用河道工程，河床形态向窄深型发展，浅海区滩槽也随之出现冲淤变化缓慢或加深的状态，河道普遍呈现加深下切的态势。

3.近期演变

为了解南三公路跨河桥附近黄埔水道地形的近期冲淤变化情况，收集了黄圃水道1999年、2016年和2022年上下游约2000m的地形数据。共剖分9个比较分析断面，断面之间距离约为250～300m，跨河桥位于H3断面和H4断面之间，如图2所示。

图2 特征断面布置图

图3 附近河段深泓高程沿程变化图

3.1 河宽变化

表1 典型断面不同年份地形统计对比表

表2 各年河宽统计表（各年与1999年对比） 单位：m

表3 平均高程变化表（各年与1999年对比） 单位：m

比较1999年，2016年和2022年各断面在水位1.74m时的河宽变化。其中，H5断面变化最大，其余变化幅度均小于10m，河宽变化有增有减，总体变化为增。工程位于H3和H4之间，2016年及2022年河宽相较于1999年增加4.5～7.0m，但2022年河宽较2016年变化并不大，变化幅度小于3m。

3.2 平均高程变化

各断面的平均高程呈逐年降低的趋势，说明此河段河流以河流冲刷为主。其中距离建设项目最近的H3断面下降幅度最大，1999～2016年下降了1.6m，但2016～2022年又表现为淤积，但变化幅度不大，变化幅度小于1m。而其他断面下降幅度不大，下降范围为0.2～1.5m。

3.3 深泓高程变化

各断面的深泓高程呈逐年降低的趋势。距离建设项目最近H3断面深泓高程下降趋势较为明显，1999～2022年下降了3.0m；其他断面下降幅度不大，范围为0.1～1.3m。

3.4 宽深比变化

1999～2016年各断面的宽深比呈逐年减小的趋势，说明了此段河道冲刷有所加剧，但2016年～2022年各断面的宽深比基本一致，说明2016～2022年河段整体稳定，局部表现为冲刷。其中断面H5的宽深比最大，其范围为1.4～1.9；离桥址最近的断面H3宽深比较小，且变化幅度也较小。

3.5 横断面变化

选取典型断面中的4 个断面（3#～6#）的演变趋势进行具体分析，图4给出了四个断面的断面地形变化图。

图4 断面地形变化图

由图4可知，工程所在河段深泓略有降低，有所下切，总体向窄深方向发展；但近年来冲刷下切明显减缓，部分断面呈现淤高趋势。

3.6 河段冲淤变化

1 9 9 9 ～2 0 2 2 年，各断面基本表现为冲刷，工程河段呈明显的冲刷趋势，但各个时期的冲刷强度有所不同，河段的冲刷主要发生在19 9 9 ～2016 年间，期间河段年平均冲刷强度为0.05m/a，最大下切1.5m，这一时期除了河道自然冲刷作用外，还受到航道整治工程、人工清淤的共同影响，在自然演变及人类活动共同影响下使得主槽刷深扩宽。2016年后，由于黄圃水道被规划为禁止采砂区，无采砂活动，且近几年来黄圃水道仅进行航道的日常管养，未有较大的航道整治工程，黄圃水道的冲淤主要受到自然演变影响呈现为轻微冲刷趋势，期间河段年平均冲刷强度为0.02m/a，最大下切1.5m。

表4 深泓高程变化表（各年与1999年对比） 单位：m

表5 断面宽深比表

表7 工程附近河道河槽容积及冲淤变化统计表

4.河道演变趋势分析

通过以上河床演变分析可知，该河段多年来处于稳定状态，受两岸堤围的控制，该河段的平面形态基本无太大变化。近期黄圃水道的冲淤主要受到自然演变影响呈现为轻微冲刷趋势。

5.结论

桥址附近河段的河床演变分析表明：受两岸堤围的控制，虽然弯段呈现凹岸冲刷、凸岸淤长的特点，但是在两岸堤围的约束下，河道岸线将维持现有状态。根据采砂控制规划，珠江三角洲将全面禁采，因此黄圃水道进入挖沙作用后的自动调整阶段，预计未来该河道河势将长期维持现状，现状的河道格局不会发生大的改变，河床演变仍长时间呈现为轻微冲刷趋势，仅是河道局部表现较为明显的冲刷或者淤积。