長江下游口岸直水道河床演變和礙航成因分析

張宏千，張明進，鄭金海

（1.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，南京210098；2.交通運輸部天津水運工程科學(xué)研究所港口水工建筑技術(shù)國家工程實驗室工程泥沙交通行業(yè)重點實驗室，天津300456）

長江下游口岸直水道河床演變和礙航成因分析

張宏千1，張明進2，鄭金海1

（1.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，南京210098；2.交通運輸部天津水運工程科學(xué)研究所港口水工建筑技術(shù)國家工程實驗室工程泥沙交通行業(yè)重點實驗室，天津300456）

依據(jù)河道實測水文、地形資料對長江下游口岸直水道的河床演變、礙航特性和成因等進行了深入分析，初步提出了本河段航道治理的基本思路。分析表明：口岸直水道河勢總體穩(wěn)定；落成洲左汊主流右擺，洲頭及其左緣持續(xù)沖刷，枯水河床展寬，淺區(qū)過渡段沖刷不力，航道條件向不利方向轉(zhuǎn)化；鰻魚沙心灘在不同水文年沖淤頻繁，但受上游來沙減少的影響，總體上灘體沖刷萎縮，導(dǎo)致右汊航道條件變差，泰州大橋的興建又使鰻魚沙河段航道條件更趨復(fù)雜。航道治理的基本思路應(yīng)在穩(wěn)定落成洲頭部和鰻魚沙心灘的守護工程的基礎(chǔ)上，以丁、潛壩配合守護工程適當(dāng)增加淺區(qū)的沖刷能力。

河床演變；航道；礙航；航道整治；口岸直水道

長江是我國最大的河流，水資源充沛，地域上貫穿東、中、西部，是發(fā)展航運的黃金水道。長江口12.5 m深水航道已于2010年開通［1］，目前南京以下長江干線除福姜沙和口岸直等少數(shù)水道不能滿足12.5 m水深外，其他水道航道條件相對較好。南京以下12.5 m深水航道的實施將延長長江兩岸5萬t級港口深水岸線幾百公里，對于長江經(jīng)濟帶的建設(shè)具有舉足輕重的影響。目前南京以下12.5 m深水航道建設(shè)已進入二期工程階段，整治河段自南通天生港區(qū)到南京新生圩港區(qū)，全長約224 km，口岸直水道為重點整治河段之一。口岸直水道上段為多分汊河型，下段為長順直型，且上段又處于彎道，河段內(nèi)灘槽變化劇烈，航道條件影響因素復(fù)雜。張幸農(nóng)［2］、雷雪婷［3-4］、陳長英［5-6］等人對本河段歷史和近期演變進行了較為全面的分析和研究，并提出了前期已實施的護灘工程方案。本文依據(jù)最近十幾年的水文、地形資料，從深泓線的變動、灘槽聯(lián)動等加深對河床演變規(guī)律、礙航成因等方面的認(rèn)識，提出相應(yīng)治理思路，為口岸直12.5 m深水航道整治提供參考。

1 口岸直水道概況

口岸直水道位于揚中河段左汊（圖1），長約46 km，河段進口呈順時針彎曲，自五峰山往下河道逐漸展寬，最寬處約3.5 km（含洲及其支汊），至高港河段河寬又縮回2 km左右，往下至太平洲尾河寬穩(wěn)定在2 km至2.5 km之間。根據(jù)河道平面特性，口岸直水道可以分為上下兩段：上段（五峰山～高港燈）為中間寬兩頭窄的彎曲多分汊河型，長約23 km，由落成洲將該段分為左右兩汊，其中左汊為主汊。下段（高港燈～十四圩）為長順直段，長約23 km，江中鰻魚沙心灘將河槽分為左、右兩槽，心灘沖淤頻繁，兩槽相應(yīng)沖淤交替發(fā)展，航槽不穩(wěn)，目前左槽為主槽。從目前水道的航道條件看，主要存在上段落成洲河段淺灘和下段鰻魚沙河段淺灘。口岸直水道現(xiàn)行航道維護尺度標(biāo)準(zhǔn)為10.5/10.8 m（枯季/洪季）×500 m×1 050 m（水深×航寬×彎曲半徑），其中鰻魚沙左槽為上水航道，右槽為下水航道，維護寬度分別為300 m、200 m。

為改善口岸直水道的航道條件，并為二期工程打下堅實基礎(chǔ)，2011～2012年已先期實施了鰻魚沙心灘頭部守護工程和落成洲頭部守護主體工程，但均為穩(wěn)定洲灘的守護工程，工程范圍與強度偏低，對航道水深的改善作用有限。

圖1揚中河段河勢圖Fig.1River regime of Yangzhong reach

表1大通站流量、泥沙特征值統(tǒng)計表（1950年～2012年）Tab.1Representative values of discharge and sediment in Datong Station（1950～2012）

2 來水來沙及水動力分析

2.1 來水來沙

根據(jù)大通站1950～2012年水沙特征值統(tǒng)計資料（表1），三峽工程2003年蓄水運行后，大通站多年平均流量26 217 m3/s，最大流量65 300 m3/s，最枯流量8 380 m3/s，多年洪枯流量比約為7.8，多年洪枯流量比值較三峽工程蓄水前明顯減小。三峽工程蓄水后大通站多年平均含沙量為0.164 kg/m3，多年平均輸沙量為1.45×108t，分別為蓄水前（1950～2002年平均值）的35.34%和34.04%，也即目前的來沙量較之前已削減了66%。

2.2 水動力

口岸直水道進口水動力軸線受五峰山節(jié)點控制，主流貼右岸，深泓經(jīng)三益橋～三江營過渡到左岸，再入嘶馬彎道凹岸，過渡段洪、中、枯水流動力軸線不一致，中、枯水期水流動力軸線位于左側(cè)，洪水期水流動力軸線右擺趨中；在嘶馬彎道節(jié)點控制下，出彎主流向右過渡，并進入以下的長順直河段，在洪水期主流動力軸線居中，經(jīng)過鰻魚沙沙體。

落成洲左汊主流的過渡受4個方面的合力作用，即五峰山節(jié)點河段水流慣性力的作用、太平捷水道分流的牽引力、淮河入?yún)R產(chǎn)生的頂推力以及嘶馬彎道深槽的吸流引力，四者共同作用使得落成洲河段水動力條件十分復(fù)雜。太平洲右汊全長約45 km，近百年來太平洲右汊平面形態(tài)變化不大，分流比一直保持在10%左右，因此除受五峰山和嘶馬彎道節(jié)點控制外，淮河入?yún)R也是主流向右移動的重要影響因素?；春尤虢谖挥陂L江揚中河段嘶馬彎道上游三江營，處于落成洲的左汊，從河勢的平面形態(tài)來看入?yún)R角幾乎與長江正交，水流的匯合頂托必然引起匯合口及上游河道水位壅高、局部區(qū)域流速減緩。例如當(dāng)長江流量為62 000 m3/s時［7］，若淮河來水量小于2 000 m3/s時，對長江水位的影響很小，但當(dāng)淮河來流量為5 000～12 000 m3/s時，在匯流口上游三益橋水位壅高0.22～0.8 m，匯流口下游嘶馬水位抬高0.27～0.74 m，匯流量越大水位壅高越大，而且也進一步加大了三益橋段和嘶馬彎道段橫比降。落成洲右汊內(nèi)的流速隨著淮河入?yún)R流量的增加也有不同程度的增加。各種流量組合水文條件下，汊道內(nèi)流速增加值最大可達(dá)0.34 m/s，分流比也同步增大。

本河段處于感潮河段，潮流界的末端。根據(jù)張金善［8］、余文疇［9］等人的研究，本河段水位受徑流和潮汐的共同作用，但江陰站以上徑流的效應(yīng)比潮汐效應(yīng)更強，造床的主要動力受徑流控制，潮流作用較弱。

3 口岸直水道河床演變及影響因素

張幸農(nóng)［2］、雷雪婷［3-4］、陳長英［5-6］等人通過2010年之前近30 a實測水文、地形資料，分析得到了落成洲左汊主流右擺、落成洲洲頭沖刷和右汊發(fā)展的不利變化趨勢，指出順直段灘槽的大幅度沖淤變化是鰻魚沙淺灘形成的主要原因，并依此提出了落成洲洲頭和鰻魚沙心灘的前期守護方案。

口岸直水道經(jīng)過近百年的歷史演變，形成目前這種反S型格局，該河段除受上、下游河段的影響外，河段本身各個部位的變化也相互影響和制約，同時與來水來沙條件密切相關(guān)，以下將分段敘述河段近期演變。

3.1 河床演變

3.1.1 落成洲河段

（1）深泓線變化。張明進［10］基于2012年之前的資料分析得知，多年來在五峰山至三益橋河段深泓線年際間擺動很大，基本呈現(xiàn)大水年深泓線取直，大水年后深泓緩慢恢復(fù)左偏。2008年以后，深泓線明顯趨于取直，雖然經(jīng)歷了2011年小水年，但本河段深泓線仍保持了相對穩(wěn)定的態(tài)勢（深泓取直偏右），且河段上下深槽呈現(xiàn)交錯的態(tài)勢，落成洲河段淺區(qū)逐漸演變?yōu)樯舷律畈劢诲e的淺灘格局。嘶馬彎頂在1959～1998年間左擺明顯，平均左擺約670 m，曲率增大，1998年大洪水后凹岸經(jīng)守護邊界穩(wěn)定。圖2表明近年來主流仍存在右擺趨勢。

圖2太平州左汊近年來深泓線變化Fig.2Talweg of the left branch of Taiping shoal in recent years

圖3太平州左汊近年來灘槽沖淤變化Fig.3Variation of erosion and deposition of the left branch of Taiping shoal in recent years

（2）灘槽聯(lián)動。落成洲河段淺區(qū)河道放寬，泥沙易于落淤，在遭遇洪水時，主流右偏使落成洲及其右側(cè)受到?jīng)_刷，過渡段則產(chǎn)生淤積，汛后落水期主流又向左回擺，但若不能將洪水期過渡段內(nèi)的淤沙沖走，必然形成過渡段淺灘，導(dǎo)致航道內(nèi)水深不足。經(jīng)過1998、1999年大洪水后，落成洲左汊三益橋處曾出現(xiàn)明顯淤積［10］，到2005年，10 m深槽內(nèi)的過渡段淺灘已沖刷消失，10 m等深線貫通（圖3）。在2006年以后，河床又發(fā)生了較大的變化，整個河床呈左淤右沖的態(tài)勢，最大沖淤約10 m。近年來，河段主流呈現(xiàn)右擺態(tài)勢，右擺幅度最大的位置出現(xiàn)在落成洲左緣頭部附近。對比來看，2012年枯季較2011年枯季，落成洲左緣頭部附近深泓右擺約400 m，至2014年汛期，該處深泓進一步右擺，較2012年枯季右擺幅度達(dá)600 m。在深泓右擺的過程中，落成洲左緣持續(xù)受到?jīng)_刷，2011～2014年期間落成洲左側(cè)出現(xiàn)大幅沖刷，幅度普遍在3.0～5.0 m，局部達(dá)到9 m（圖4），落成洲左汊形成雙深槽格局。受落成洲左緣沖刷和主流右擺影響，三益橋過渡段處枯水河面有進一步展寬的趨勢，目前過渡段航道不能滿足500 m寬、12.5 m的要求。

由圖3可見，嘶馬彎道近年來年際間略有沖淤，但幅度不大，斷面深槽基本穩(wěn)定在左岸側(cè)，這也是該河段彎道特性的明顯體現(xiàn)。杜家港邊灘為嘶馬彎道凸岸邊灘的下段，近幾年來沙島位置趨于穩(wěn)定。

3.1.2 鰻魚沙河段

（1）深泓線變化。

口岸直水道下段深泓自嘶馬彎道出彎后，深泓自左向右過渡到右岸。自二墩港向下，江中出現(xiàn)長條形的鰻魚沙心灘，深泓分成左、右兩槽，直至小決港下端匯合，并繼續(xù)靠右側(cè)進入太平洲匯流段（圖5）。

1998、1999 年大洪水使鰻魚沙心灘大幅沖刷后退，兩槽上游交匯點也大幅下移；2000年以后，隨著心灘的恢復(fù)，兩槽上游交匯點又逐漸上提；2006年以后，兩槽上游交匯點在年際間上提下挫，但交匯點無明顯的左右擺動。隨著2005年心灘發(fā)育完整，兩槽下游匯流點基本穩(wěn)定，雖略有反復(fù)，但基本位于1999年的位置。

（2）灘槽聯(lián)動。

從長系列的地形資料分析可知，鰻魚沙左、右槽進口段航道水深好壞與兩側(cè)小明港邊灘和板沙圩子邊灘發(fā)育有關(guān)，小明港、板沙圩子邊灘淤長，兩槽進口淤積，水深難以滿足10.5 m航道要求。鰻魚沙心灘是否高大完整，與心灘頭部及其上游板沙圩子、小明港邊灘的沖淤有著一定的聯(lián)系，一起組成緩慢的此消彼長的矛盾體系。當(dāng)心灘高大完整時，兩側(cè)10 m深槽貫通，航道條件較好，當(dāng)心灘受沖萎縮時，兩側(cè)深槽淤積，10 m深槽縮窄，航道條件較差。

小明港邊灘位于口岸直水道順直分汊段進口的左岸，是高港邊灘尾部的延長部分，1998年和1999年大水邊灘被水流切割后下移，形成礙航心灘，邊灘的淤積影響左槽進口處的航道條件；板沙圩子邊灘位于分汊段進口的右岸，是一個發(fā)育不全的凸岸邊灘，受鰻魚沙頭部分流點上提下挫的影響，邊灘淤積，影響右槽進口處的航道條件。2003年之前板沙圩子邊灘存在一定的沖淤變化，對鰻魚沙右槽進口存在一定的影響，而在2003年之后邊灘逐漸萎縮消失，近幾年一直沒有出現(xiàn)邊灘發(fā)育的情況。

鰻魚沙的出現(xiàn)已近半個世紀(jì)，心灘一般位于河道中部的水下，但平面形態(tài)很不穩(wěn)定。1998年和1999年連續(xù)大水后，心灘受到劇烈沖刷，頭部大幅后退，尾部大幅下移，灘面面積急劇縮小，灘面最高點沖刷降至-4～-5 m，同時左右兩槽進口大幅淤積，左槽水深僅有5 m，右槽水深只有9 m。2000年以后，心灘進入恢復(fù)期，江中出現(xiàn)零星心灘，并逐漸淤長恢復(fù)，形成上、下兩段心灘，受到下游河寬的限制，其尾部基本穩(wěn)定下來。至2006年，兩側(cè)10 m深槽貫通（圖6），最窄處也有520 m寬。2007年以后，心灘又開始新一輪的沖刷萎縮，其中心灘頭部沖刷后退、尾部上縮，而灘面高程變化不大。

（3）泰州大橋建橋影響。

圖4落成洲頭部典型斷面變化圖Fig.4Variation of typical cross?section at the head of Luocheng shoal

圖5鰻魚沙近年來深泓線變化Fig.5Talweg of the Manyusha sand bar in recent years

圖6鰻魚沙河段近年來灘槽沖淤變化Fig.6Variation of erosion and deposition of Manyusha sand bar in recent years

圖7鰻魚沙灘脊線變化（起自泰州大橋）Fig.7Variation of ridge line of the Manyusha sand bar in recent years

泰州大橋主橋墩布置在鰻魚沙正上游，建橋后橋墩下游出現(xiàn)一心灘，心灘高程最高至-7.5 m；2011年1月橋下心灘范圍最大，延伸至橋下2.8 km處，這樣使得整個鰻魚沙灘脊線呈現(xiàn)鞍型（圖7）。鞍槽近幾年來持續(xù)沖刷，至2012年12月，鞍槽12.5 m等深線已經(jīng)貫通，2014年7月12.5 m水深深槽寬度達(dá)到2 km，由右向左的鞍槽斜向水流占整個斷面分流比達(dá)到23%左右。目前已實施的鰻魚沙頭部守護工程的位置自鰻魚沙心灘灘脊鞍槽處開始向下游，即鰻魚沙頭部守護工程處于迎水坡的坡面上，且位置明顯偏右。

3.2 影響因素

本河段從河勢上看，進口段主流受五峰山節(jié)點控制，長期以來保持穩(wěn)定。嘶馬彎道在1998年大洪水后實施護岸也基本穩(wěn)定，上下段河道的演變具有相對的獨立性。

從來水來沙變化來看，隨著三峽工程蓄水運用，大通水文站斷面上游來沙銳減65%以上，在汛期遭沖刷的沙體難以恢復(fù)，并呈持續(xù)沖刷狀態(tài)，落成洲左緣沖刷就是具體體現(xiàn)，并導(dǎo)致落成洲右汊分流比的上升，2003年之前落成洲右汊分流比變化范圍為9.6%～14.1%，之后右汊洪、枯分流比都不斷增加，現(xiàn)已達(dá)到20%左右。三峽工程洪水期的削峰作用會使第一造床流量的時間有所延長，一旦遭遇不利水文年（中小水大沙年），高港邊灘發(fā)育壯大形成較大的邊灘，這將威脅泰州大橋左孔及上游深水航道的維護。

泰州大橋建橋?qū)狋~沙區(qū)段的河床演變也產(chǎn)生一定影響。橋墩以下形成一偏向左槽的心灘，與原有鰻魚沙心灘聯(lián)合，在縱向上形成鞍型灘脊線，目前鞍槽沖刷發(fā)展。

先期實施的守護方案對落成洲和鰻魚沙心灘初步穩(wěn)定起到了良好的保護作用。

4 口岸直水道礙航成因與治理思路

4.1 落成洲河段

4.1.1 礙航特性

落成洲淺灘位于口岸直水道進口段的三益橋附近，屬典型的過渡段型沙質(zhì)淺灘，雖然近年來河床中右側(cè)存在12.5 m等深線，但寬度僅在200 m左右，且位置偏右，無法與下段三江營下深槽連通，中斷的距離達(dá)3～5 km。從多年情況看，過渡段深泓時有擺動、沖淤反復(fù)，對于12.5 m深水航道，寬度不足而且也不穩(wěn)定。

4.1.2 礙航成因

落成洲河段淺灘形成及變化的影響因素眾多，但主要礙航成因有：

（1）上游水動力軸線變化。五峰山而下至落成洲洲頭河段，河床沿程放寬，受五峰山節(jié)點河段主流貼右岸的影響，深泓在該河段要產(chǎn)生由右而左的過渡。這個過渡受四個方面的合力作用，即五峰山節(jié)點河段水流慣性力的作用、太平捷水道分流的牽引力、淮河入?yún)R產(chǎn)生的頂推力以及嘶馬彎道深槽的吸流引力，四者共同作用使得落成洲河段水動力條件十分復(fù)雜，一般而言，由于動力條件的變化特別是沿程放寬的河型，河段的深泓位置發(fā)生變化就成為必然。

同時，淺灘年內(nèi)洪、中、枯水流位置和方向不一致，也是淺灘形成的主要影響因素。中、枯水期水流動力軸線位于左側(cè)，洪水期水流動力軸線右擺趨中，落成洲右汊分流比隨著流量增大而增大，引起過渡段淤積。

（2）河道形態(tài)。落成洲河段河道平面形態(tài)由上游五峰山開始至落成洲頭逐漸放寬，過水面積驟然增大，導(dǎo)致該段內(nèi)輸沙能力較上、下河段大幅降低，是淺灘形成的首要影響因素。

（3）年際間來水來沙。河段年際間來水來沙條件的變化，是淺灘形成和變化的重要影響因素。對于落成洲河段淺灘，大水年份會使河床出現(xiàn)重大改變，而豐沙年會引起淺情加重。淺灘年內(nèi)漲落水變化幅度不大，對河床沖淤影響相對較小，但年際間來水來沙條件變化劇烈，對河床沖淤和淺灘變化影響的權(quán)重較大。

（4）上游河道變化。上游河道變化引起的水動力軸線的微小變化可能導(dǎo)致落成洲河道入口水動力軸線的微小變化，原因（1）中有詳細(xì)介紹。

（5）淮河大流量入?yún)R?；春哟罅髁咳?yún)R也是淺灘向不利方向變化發(fā)展的影響因素，當(dāng)淮河汛期大流量入?yún)R時，隨著淮河水流的匯入，落成洲河段水位壅高，主流右偏，落成洲右汊分流比增加，過渡段流速減緩，輸沙能力下降，易引起泥沙淤積，對淺灘段航道形成不利影響。

4.1.3 治理思路

從淺灘成因及外部條件限制來看，本淺灘段宜采用整治與疏浚相結(jié)合的治理原則。在落成洲洲頭守護工程基礎(chǔ)上，通過一定的工程措施加強洲頭守護，通過丁、潛壩群適當(dāng)增強左汊淺灘過渡段水流動力、改善淺區(qū)航道條件，輔以必要的疏浚，并采用護底工程措施限制落成洲右汊沖刷發(fā)展，使淺區(qū)達(dá)到航道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 鰻魚沙河段

4.2.1 礙航特性

鰻魚沙河段河床斷面呈不對稱的“W”形態(tài)，左槽明顯較右槽寬、深。目前左槽進口、右槽中段航道水深不夠或航道寬度不足，不能滿足雙槽12.5 m水深和左、右槽寬300 m、200 m的要求。泰州大橋的興建使得該區(qū)段通航條件更加復(fù)雜。

4.2.2 礙航成因

鰻魚沙河段主要礙航成因有：

（1）河道形態(tài)。鰻魚沙河段屬典型的長順直河段，順直段全長達(dá)20 km以上，長順直的河道屬性是淺灘形成的基礎(chǔ)。本河段平均河寬為2.2～2.4 km，河相關(guān)系在3～4之間。根據(jù)河床演變理論與長江中下游河道特性，長順直河道易出現(xiàn)水流動力軸線左右擺動、灘槽不穩(wěn)定的現(xiàn)象。在大洪水期易形成心灘沖刷，兩側(cè)深槽淤積，當(dāng)退水期歸槽水流動力不足，易造成兩側(cè)深槽航寬不足而形成礙航淺區(qū)。

（2）來水來沙條件。河段上游來流條件和來沙過程是鰻魚沙順直段河段沖淤變化主要影響因素。根據(jù)河床演變分析，大洪水年時，當(dāng)洪峰流量與含沙量加大且持續(xù)時間較長時，河段內(nèi)水流流速較大，由于鰻魚沙心灘頭部建有守護工程，河床中部沖刷嚴(yán)重，兩側(cè)深槽淤積，引起心灘的下移，嚴(yán)重時會形成灘槽易位，左右兩槽均出現(xiàn)淺情，航道條件惡化。

（3）上游嘶馬彎道發(fā)展變化。鰻魚沙河段上游為嘶馬彎道的下段，水流貼河道左岸自高港燈向右岸二墩港由左向右過渡，動力軸線基本穩(wěn)定。但由于下段鰻魚沙河道屬長順直河段，上游動力軸線的微小變化也會誘使下游鰻魚沙淺區(qū)段灘槽產(chǎn)生明顯變化。20世紀(jì)90年代以前，受上游彎道彎頂深泓大幅左擺的影響，兩槽分流點逐年下移，同時兩槽上游交匯點同步向右移動，至20世紀(jì)90年代初交匯點下挫約3.7 km；20世紀(jì)90年代末的幾次大洪水，心灘大幅沖刷后退，兩槽上游交匯點也大幅下移，但仍然存在左偏的趨勢。上游水流動力軸線左擺，將使鰻魚沙淺區(qū)段左槽進口分流增加，有利于左槽發(fā)展，右槽進口分流減少，容易產(chǎn)生淤積形成淺灘（板沙圩子邊灘）。而嘶馬彎道崩岸也為下游高港邊灘和板沙圩子邊灘提供了就近的沙源。

嘶馬彎道凹岸護岸守護工程限制了彎道的進一步畸形化發(fā)展，起承上啟下作用的嘶馬彎道節(jié)點為下游鰻魚沙河段提供了相對穩(wěn)定的入流條件，使得落成洲河段和鰻魚沙河段的河床演變具有相對的獨立性。

（4）潮汐影響。潮汐作用影響也是鰻魚沙河段淺灘形成的因素之一。雖然本河段主要動力影響因素是上游徑流條件，但當(dāng)洪水期含沙量較大的水流遭遇大潮后，河段比降減小、輸沙能力下降，會導(dǎo)致洪水?dāng)y帶的泥沙落淤而形成礙航。

4.2.3 治理思路

本段實施工程的關(guān)鍵目標(biāo)是進一步穩(wěn)定鰻魚沙心灘。為了限制鞍槽進一步發(fā)展和過流，建議上延脊線護（底）灘帶，同時強化鰻魚沙右側(cè)刺壩功能，布置潛丁壩群，增強右槽中部淺區(qū)的沖刷能力，改善航寬不足的現(xiàn)狀，并配合一定的疏浚工程，達(dá)到深水航道規(guī)劃尺度要求。

5 結(jié)論

本文收集了長江下游口岸直河段大量實測地形資料，對河床演變特征、礙航成因和12.5 m航道治理思路進行了研究，得到結(jié)論如下：

（1）口岸直水道所在河段為復(fù)雜分汊河段，呈主支分明格局。五峰山和嘶馬彎道（護岸后）節(jié)點控制作用明顯，使得上、下兩段入流條件穩(wěn)定。

（2）上段主流的右擺減弱了過渡段淺區(qū)落水期的沖刷能力，落成洲右汊分流加大和淮河入?yún)R頂托，進一步加劇了淺灘礙航程度。

（3）鰻魚沙河段為長順直河型，心灘在不同水文年沖淤交替，但總體上呈現(xiàn)大水年顯著沖刷及整體萎退的態(tài)勢，目前右槽中下段航槽寬度不足。

（4）三峽工程蓄水運行后，徑流來沙量大幅減少，對于口岸直河段的可變沙體影響較大，特別是對鰻魚沙的恢復(fù)性成長不利；特大洪峰流量削減，但大水年第一造床流量的時間有所延長，對可變洲灘的穩(wěn)定不利；落水期的流量回落較快對過渡段淺灘的沖刷不利，會一定程度上加劇淺灘礙航。

（5）口岸直水道的治理思路應(yīng)遵循整治與疏浚相結(jié)合的原則，采取守護性的工程措施進一步穩(wěn)定落成洲、鰻魚沙心灘，并輔助一定強度的進攻性措施增強淺區(qū)的沖刷能力。

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Bed evolution characteristics and navigation obstructing mechanisms of the Kou′an straight reach of the Yangtze River

ZHANG Hong?qian1,ZHANG Ming?jin2,ZHENG Jin?hai1
（1.College of Harbor,Coastal and Offshore Engineering,Hohai University,Nanjing 210098,China;2.Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering,National Engineering Laboratory for Port Hydraulic Construction
Technology,Key Laboratory of Engineering Sediment,Ministry of Transport,Tianjin 300456,China）

Based on analysis of long?term topographic and hydrology data,the characteristics of the bed evolu?tion as well as the navigation obstructing mechanisms arising from it were thoroughly looked into at the Kou′an straight reach of the Yangtze River.It shows that the river regime of the Kou′an straight reach is generally stable.At the area of Luocheng shoal,as the main flow in the left branch swings to the right,the head and left edge of the shoal are kept scouring,and the low?flow width of the bed continues to be broadened.However,due to the insufficient ero?sion at transitional shallow area,the navigation conditions will become worse.At the area of Manyusha sand bar,al?ternative erosion and deposition take place frequently in different hydrological years.As the sediment supply from upstream reduces,the scale of the sand bar shrinks as well,which result in worse navigation conditions in the right branch.And furthermore,the construction of the Taizhou bridge deepened the complexity of the navigation condi?tion in downstream Manyusha reach.To deal with previously stated problems,the regulation principles for the im?provement of the Kou′an straight reach is presented as that,first to stabilize the river regime especially at the head of Luocheng shoal and the whole Manyusha sand bar,and then to enhance the erosive capability of the flow at the shallow areas with the measure of spur dikes and submerged dikes.

bed evolution;navigation channel;navigation obstructing;channel regulation;Kou′an straight reach

U 617；TV 147

A

1005-8443（2015）06-0542-08

2015-07-16；

2015-09-08

張宏千（1992-），男，天津市人，碩士研究生，主要從事河流岸動力學(xué)研究。Biography：ZHANG Hong?qian（1992-），male，master student.