長江中下游河勢控制探討范文

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1長江中下游河勢控制的必要性

穩定而優良的河勢，是堤防體系穩固和泄洪暢通的基本保證，是航道穩定和港口水域條件穩定的基礎，是沿岸取排水口等設施正常運行的基本條件，是岸線開發利用的前提條件。進入新世紀，長江經濟帶發生了巨大的變化，對河勢穩定提出了越來越高的要求。以三峽為核心的水庫群的建設使中下游發生長時期、大范圍的沖刷，局部河勢變化劇烈，進而對防洪、航運、供水安全以及國民經濟設施的安全運行帶來長期的影響。河勢變化帶來的影響主要表現在以下幾個方面。

（1）長江中下游局部河勢的不穩影響了沿江地區經濟社會持續穩定的發展。長江中下游沿江地區經濟社會發達，沿江各省及主要城市依托長江布置了一大批重要的國民經濟設施，這些設施的安全運行需要穩定的河勢作為保障。經過60年治理，中下游總體河勢基本穩定，但仍然有部分河段河勢處于調整之中，有的還相當劇烈。如上荊江三八灘主流由北汊擺到南汊后，一度對荊州長江大橋的安全與通航帶來嚴重的影響。石首河段1994年向家洲崩穿過流，使得石首港基本淤廢。岳陽河段南門洲左汊分流比大幅調整，引起下游產生新的崩岸險情，不利于洪湖港岸線的開發利用。南京河段八卦洲左汊淤積萎縮速率加快嚴重影響了左汊內企業碼頭等設施的正常運行；鎮揚河段和暢洲右汊淤積萎縮，嚴重影響右汊內眾多大型工礦企業安全生產；澄通河段天生港水道、通州沙西水道總體的緩慢萎縮趨勢限制了岸線的開發利用，通州沙狼山沙左緣持續崩退，導致河道展寬，河道中部出現礙航淺區，嚴重影響了深水航道上延南京，不利于長江“黃金水道”航運功能的充分發揮；長江口南支暗沙活動頻繁，沙體邊界缺乏控制，對航道安全構成隱患。長江口北支總體呈現緩慢淤積萎縮趨勢，兩岸水土資源不能夠充分利用，同時，還存在水沙鹽倒灌南支現象，不僅影響南支的河勢穩定，還影響南支的淡水資源開發利用。因此，迫切需要控制河勢，滿足沿江地區經濟社會的可持續發展。

（2）上游來沙減少和以三峽為核心的水庫群的建設，使長江中下游干流河道發生長時期、長距離的大幅沖刷調整，局部河勢變化劇烈，崩岸頻度和強度明顯加大，影響防洪安全。據實測資料統計，三峽水庫運用后，入庫泥沙僅為初步設計階段的40％，是1990～2001年的57％，加之三峽水庫攔蓄了約75％的泥沙，致使10年來中下游干流河道發生了長距離大范圍的沖刷，壩下游河道沖刷強度明顯大于水庫蓄水前，呈現全線沖深、荊江河段沖刷幅度最大、以枯水河床沖刷為主的特點。數學模型預測結果表明，三峽水庫運用后，壩下游宜昌至大通河段的沖刷將由上游向下游逐步發展。截至2011年10月，宜昌至大通河段已經產生的沖刷量分別占水庫運用20a末和50a末預測沖刷量的49．3％和26．3％。這說明中下游干流河道在今后長時期內仍將面臨進一步大幅沖深的嚴峻局面。另據實測資料統計，2003年以來，中下游河道在全線沖深的同時，呈現出迎流頂沖段沖深幅度明顯大于河段平均沖深幅度的特點，水下岸坡普遍向陡峻方向發展。由于長江中下游迎流頂沖段大部分已經實施了護岸工程，河床的大幅度沖深對現有護岸工程的穩定將構成極大威脅，若不及早加強整治，將可能導致已有護岸工程大面積破壞，失去對河勢的控制作用，使河勢產生較大的調整，將嚴重影響防洪安全和沿江國民經濟設施的安全運行。如2003年位于上荊江左岸的文村夾崩岸離堤腳僅約40m，2006年下荊江右岸的天字一號崩岸離堤腳僅約60m，對防洪安全構成了極大威脅。據長江委及沿江各省開展崩岸巡查的不完全資料統計，三峽工程蓄水運用后，宜枝河段28處發生崩岸險情，崩岸長度達25．18km；荊江河段發生了不同程度的崩岸險情189處，崩岸長度達92．85km；城陵磯－湖口段共發生崩岸109處，崩岸長度達89．48km。今后，隨著沖刷幅度的進一步加大和向下游發展，這一問題將進一步凸顯。

（3）中下游水下成型淤積體的沖刷，將對中下游干線航道的穩定構成較大威脅。進入新世紀，長江航運發展勢頭強勁，船舶大型化發展的趨勢對航道尺度的提高提出了新的要求，這在相當程度上要依賴于河勢的穩定。受上游來沙減少和三峽工程攔沙的影響，長江中下游干流河道將長期處于沖刷調整態勢。而長江中下游干流河道內眾多的水下成型淤積體（淺灘、潛洲等）是長期以來水流泥沙與河床邊界之間相互作用的結果，其平面形態、高程及平面位置隨著水文條件的變化和河勢的調整雖有一定程度的沖淤變化，但就中下游整體情況而言，三峽工程蓄水運用前，水下成型淤積體總體上未出現趨勢性的沖淤變化，這些水下成型淤積體的相對穩定對維持長江中下游干線航道的穩定有著非常重要的作用。而在來沙大幅度、長時期減少的情況下，中下游干流河道原有的總體沖淤平衡狀態將被打破，這些水下成型淤積體將總體呈現沖刷態勢，一旦沖失，將難以得到有效恢復，對中下游干線航道的長期穩定構成較大威脅。（4）河床沖刷，枯水位下降，導致荊江與洞庭湖的分流格局發生變化，荊南三河斷流天數更趨延長。下荊江裁彎后，同流量下三口分流明顯減少，1985年后減小態勢趨緩。三峽工程蓄水運用后，荊江河道沖刷劇烈，荊江河段各站同流量下枯水位繼續下降，汛末三口口門水位降低，分流進一步減少，如2009～2012年9～10月三口分流入湖水量減少約50億～70億m3，三口斷流天數更趨延長，隨著荊江河段的進一步沖刷，分流格局相應調整，荊南三河已存在的季節性缺水問題將更加嚴峻。河床演變的基本理論和國內外長期治河工程的實踐說明，修建水庫后，壩下游河段總體將朝著有利于河床穩定的方向發展，關鍵在于要及時的實施河勢控制工程，以發揮水利樞紐的防洪、航運等方面的經濟效益。對于長江中下游而言，隨著上游干支流水庫的陸續建設，在相當長時間內要面對清水下泄的沖刷，若不及時加以控制，河勢將會進一步隨之變化，對防洪、航運、供水安全的影響將會進一步凸顯，加快中下游河勢控制是必要的也是迫切的。

2長江中下游河勢控制的總體思路

（1）長江中下游大部分河段的河勢控制應以穩定現有河勢為主。河勢控制應符合河道自身規律，應有利于國民經濟各部門對綜合利用長江水資源的要求。長江中下游干流河道經過多年的治理，總體河勢基本穩定，且目前沿江工礦企業、工程設施和重要港口等已與現有河勢格局基本相適應。因此，長江中下游河勢控制大部分河段以穩定現有河勢為主，對河勢向不利方向發展，與經濟發展要求不相適應的局部河段進行調整改善。一方面，穩定現狀河勢。貫徹因勢利導的原則，對一些曲率比較適中，形態良好、穩定性較好的河段，采取護岸工程穩定現有河勢。由于河勢控制的目的是使長江河道更好地服務于經濟社會的發展，所以當河勢與防洪航運和綜合利用的要求比較適應，即使該河段平面形態不夠理想，也應對現有河勢予以控制。另一方面，改善調整河勢。通過采取工程措施，如興建導流壩、鎖壩等，調整水流態勢和流速分布，對過分彎曲的蜿蜒型河道可采取裁彎工程改變河道平面形態。對于長江口河段，根據演變趨勢，采取促淤、保灘、潛堤工程，形成有利河勢并加以控制。

（2）河勢控制工程時機性強，要在河勢規劃的指導下完成。河道本身無時不在變化過程之中，河勢控制工程與其它水利工程項目不同，它具有更強的時機性，稍一不慎，就會錯失良機。歷史上有成功的經驗，也有失敗的教訓，例如鎮揚河段的整治，從整體來看應該控制和暢洲汊道左汊的發展，1974年左汊分流比減少到25％，由于種種原因未能及時實施護岸等河勢控制工程，以致左汊又復擴大，對右汊沿岸碼頭及取水口極為不利。南京梅子洲汊道由于治理及時，右汊分流比得到控制，穩定了汊道，為南京河段綜合治理創造了有利條件。長江中下游河勢控制是一項長期的任務，沿江經濟發展對河勢穩定的要求也是不斷提高的，河勢控制工程必須在正確的河勢規劃指導下有計劃、分階段地加以實施，才能取得預期的工程效果。

（3）長江中下游不同河型的河勢控制規劃。長江中下游河勢控制與河型是密不可分的，從長江中下游河道平面形態看，順直型、彎曲型、蜿蜒型及分汊型具有不同的形態特征，充分體現出長江中下游河道河勢的多樣性。不同的平面形態是由不同的水流條件、河床邊界條件以及人為因素共同作用的結果。我們應當根據河段的具體情況，研究這些河段河勢變化的特點，上下相鄰河段之間的合理銜接以及河段的長遠穩定問題，這是我們在河勢控制中的主要研究工作。根據長江中下游干流河道不同河型的演變特點及存在的問題，中下游干流河勢控制的基本方向是：①對于邊界條件控制較強的微彎單一型河段，穩定現有河勢。如宜昌－枝城河段，應穩定現有河勢。②彎曲型河段，對于曲率適當的平順彎道，可以采取護岸工程措施穩定彎道凹岸；對于彎道曲率已較大、有可能發生撇彎切灘的彎道，可采取削咀工程和凹岸護岸工程調整彎道曲率，使其成為曲率適中的平順河灣。對于己發展成河環的彎道，可采取人工裁彎工程措施，并待裁彎新河發展到預期的寬深尺度時，通過護岸工程穩定新河。如20世紀60、70年代下荊江實施了中洲子、上車灣人工裁彎工程，規劃擬對銅陵河段南夾江實施裁彎工程。③分汊型河道的河勢控制。長江中下游共有55處分汊河道，約占長江中下游總長度的60％，存在主流擺動、主支汊易位、洲灘沖淤頻繁的現象，不利于防洪、港口碼頭、取排水工程等，往往也是航道容易出淺的地方，是中下游河勢控制的重點也是難點。50多年來發生主支汊原位交替的汊道有上荊江的三八灘、下荊江烏龜洲汊道、武漢河段天興洲汊道、南京河段新生洲汊道、鎮揚河段和暢洲汊道等，每一次易位都嚴重影響了當地經濟的發展。

河勢控制應符合河道自身發展規律，應有利于國民經濟可持續發展。長江中下游分汊河道演變的長遠趨勢是朝少汊方向發展。對于多汊河段，適度減少多分汊的汊道中分流比比較小的支汊，逐步將多分汊型河道改造為穩定的雙分汊或三分汊的分汊型河道。從安徽省境內官洲西江、玉板洲夾江、扁擔洲右汊堵汊工程實施后的情況看，效果良好。對主支汊相對穩定的雙汊河段，可通過汊道和江心洲的護岸工程控制河勢，穩定兩汊的分流比。長江下游的南京河段，自1972年通過治理，穩定了長江大橋上游河段河勢。對于支汊內有重要廠礦設施的分汊河道，且支汊有衰退趨勢，不能滿足經濟發展要求的，則可通過工程措施改善支汊分流比。如南京河段八卦洲左汊，地處工業總產值約占南京市的近40％，目前左汊衰退已成為制約左汊沿岸經濟發展的瓶頸。擬通過工程措施增加南京河段八卦洲左汊分流比。

3長江中下游河勢控制規劃工程措施

河勢控制工程就是通過工程措施，使河道向有利河勢的方向發展，最終穩定下來，改善和調整不利河勢。長江中下游干流河道河勢控制的工程措施主要包括以下幾個方面。

（1）以防洪保安為重點，穩定現有河勢的護岸工程。長江中下游已完成的大規模的護岸工程對防洪保安穩定河勢起到了積極的作用。三峽工程建設后，這些已護工程的前沿普遍刷深，又出現新的崩岸險情，如前所述，長江中下游目前的總體經濟布局與現有河勢是基本相適應的，規劃在2020年以前通過新護700km、加固910km，以避免三峽及上游水利工程運用后河勢發生較大變化，維護河勢和岸坡穩定，保證長江中下游堤防體系穩固，為兩岸經濟社會的可持續發展提供安全保障。

（2）以穩定現有分流格局、穩定現有河勢為重點的護底（灘）工程和潛堤工程。規劃中在湖口以下分汊河段中安排了21處護底（灘）工程，如安慶河段潛洲右汊護底工程、銅陵河段成德洲右汊護底工程、馬鞍山河段小黃洲左汊護底工程等，通過這些措施，一定程度上穩定現有分流格局，防止河勢發生大幅度的調整。揚中、澄通、長江口河段規劃了潛堤工程，如在長江口河段通過北側扁擔沙潛堤工程，促使七丫口向人工節點轉化；通過瑞豐沙潛堤工程，促進南港主槽的穩定。

（3）以改善調整現有河勢為重點的河勢控制工程。除上述大規模的護岸工程外，規劃還安排了調整、改善河勢的工程措施。如銅陵河段的南夾江過渡彎曲，崩岸頻繁，嚴重影響防洪安全，同時，河道泄流不暢，有自然裁彎引起河勢動蕩的可能，規劃對南夾江實施裁彎工程，將阻水最嚴重的夾江“幾”字型彎曲段裁掉，河道長度由13．81km縮短到3．73km，增加河道泄流能力，可減輕銅陵河段的防洪壓力。再如南京河段八卦洲汊道，規劃通過切灘、導流堤工程、右汊護底限流等工程措施增加八卦洲左汊的分流比，以滿足左汊內國民經濟設施的正常運行。鎮揚河段通過和暢洲左汊口門潛壩工程，調整汊道分流比，改善右汊通航條件。

（4）促使河道由多汊向少汊方向發展的支汊串溝封堵工程。規劃安排了23處串溝及支汊封堵工程及15處疏挖工程，如張家洲右汊的新洲夾封堵工程、安慶河段的官洲中汊封堵工程、銅陵河段的支汊封堵工程、蕪裕河段的陳家洲與曹姑洲串溝封堵工程等，南京河段新生州新濟洲中汊封堵工程。通過上述工程措施，可減少分汊、穩定主流、改善航道條件。

（5）改善河勢的灘涂圈圍工程。江陰以下河道總體處于緩慢縮窄的趨勢，合理、適度的灘涂圈圍、縮窄河道不僅是順應河勢變化，有效控制河勢的重要舉措，同時也可有效解決經濟發展與水土資源緊缺之間的矛盾。據國務院2008年批準的長江口綜合整治開發規劃的安排，規劃2020年以前，河口地區擬促淤圈圍的灘涂共約5．4萬hm2，其中的新通海沙、白茆小沙、中央沙、青草沙等共計約2．53萬hm2的圈圍工程本身就是河勢控制工程，一舉多得。如青草沙圈圍后建設了青草沙水庫，該水庫規模占上海市原水供應總規模的50％以上，可滿足1000萬人以上用水需求，而且工程的實施，為南北港分流口全面整治提供了有利的條件。

4長江中下游河勢控制管理保障措施

中下游干流河道受清水下泄對防洪、河勢等方面帶來的影響，已經引起國務院、水利部及各級地方水行政管理部門的高度重視。隨著上游來沙減少和以三峽為核心的水庫群的建設，今后長江中下游河勢控制將是一項長期而又艱巨的任務。中下游河勢控制，除采取有效工程措施外，管理保障措施也不可或缺。

（1）制度保障。需得到國家有關部門和地方各級政府部門的高度重視，并給予資金、政策等方面的大力支持，以保障河勢控制工程及時順利實施。同時也要建立具有可操作性的岸線功能區管理制度，保障長江岸線資源的可持續利用。制定長江流域河道管理范圍內建設項目監督管理辦法，使沿江國民經濟設施的布局要充分考慮河勢變化趨勢，實現經濟社會發展與河道承受能力和河勢條件的協調統一。

（2）規劃先行。要建設好長江中下游河勢控制工程，應著力抓好原型資料監測與分析、科學研究、系統規劃及其它有關前期工程，做到規劃先行。建議對新修訂的長江中下游干流河道治理規劃盡快予以批復，以便在規劃指導下有計劃、分步驟開展河勢控制。

（3）科技保障。在開展前期工作中，要充分發揮科學技術的保障作用，進一步充分發揮已經建成的長江防洪大模型在研究三峽工程建成后對中下游河勢影響方面的作用，與此同時，進一步開發適合研究長期清水下泄影響的一、二維動床數學模型，全面提高研究水平。此外，全面總結以往護岸工程經驗，開展護岸工程新技術、新材料、新工藝的相關研究工作，全面提高河勢控制技術水平，保障河勢控制工程取得預期效果，發揮更大的效益。

（4）應急治理機制保障。考慮到河勢控制的時效性很強，應根據河道變化特點及崩岸險情具體情況，建立有效的應急治理機制、穩定的投資渠道，及時實施河勢應急治理工程，以達到工程投資及河勢控制的最佳效果。

作者：胡春燕候衛國單位：長江勘測規劃設計研究院規劃設計處