太平口水道航道演變趨勢及2016—2017屆枯水期航道維護(hù)保障措施

胡景+徐永峰

摘 要：2016年汛期，長江中下游遭遇了98年以來最大洪峰，受汛期高洪水位影響，長江中游太平口水道淤積嚴(yán)重，給航道維護(hù)工作造成巨大的困難。太平口水道航道條件復(fù)雜多變，是制約中游航道維護(hù)尺度的卡口水道。本文通過分析太平口水道歷年航道演變特點，對該水道演變發(fā)展趨勢做出預(yù)測，給出2016-2017屆枯水期航道維護(hù)措施建議。

關(guān)鍵詞：太平口；演變；航道維護(hù)

中圖分類號：U61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）06-0028-02

太平口水道上起腰店子、下迄柳林洲，全長17.5km（中游航道492.5-475.0km），屬微彎分汊型河段，沙質(zhì)河床。水道以筲箕子為界分為上下兩段，上段順直放寬，右岸有虎渡河分流，太平口心灘分河道為南北兩槽；下段微彎分汊，三八灘將河道分為南北兩汊，北汊上口有楊林磯潛灘，下口左岸有觀音磯磯頭，南汊右岸有臘林洲及其邊灘。水道左岸中下段岸線基本上都進(jìn)行了人工守護(hù)，水道下段有三八灘守護(hù)、臘林洲護(hù)岸等多處航道整治工程。

在水道下段2002年建有荊州長江大橋，其橫跨三八灘及南北兩汊，在兩汊均布設(shè)有通航橋孔。但近年來主泓南移明顯，南汊成為主汊道，而南汊原通航橋孔被淤廢，通航與橋梁安全的矛盾日益突出。

1 航道演變情況

1.1 河道總體演變格局

太平口水道河床演變劇烈，洲灘沖淤消長、主流深泓擺動頻繁、汊道及分匯流格局持續(xù)調(diào)整是基本的演變特征。自上世紀(jì)五六十年代以來，河勢變化大致可分為四個階段：

（1）50至60年代中期，河道呈單一形態(tài)。河道右側(cè)太平口至埠河一帶的臘林洲邊灘高大完整，雖然灘體與河道右岸始終存在竄溝，但多數(shù)年份呈單一河道形態(tài)；主流靠北，3m深槽常年貫通。

（2）60年代后半期至70年代，上段單一、下段雙汊。此時期下荊江裁彎影響已發(fā)展至本河段，比降增大后臘林洲邊灘根部竄溝逐漸發(fā)展，臘林洲邊灘切割，左擺下移至江心發(fā)展為三八灘，三八灘分水道下段為南北兩汊，形成了上段單一、下段雙汊的格局。由于臘林洲邊灘與三八灘總體規(guī)模較大，絕大部分年份主流與航道居北汊。

（3）80年代至1998年特大洪水前，上段雙槽、下段雙汊。上世紀(jì)80年代，葛洲壩截流運行，受來沙減少影響，臘林洲邊灘灘頭沖刷后退，江面展寬，中枯水期泥沙在河心落淤形成太平口心灘，將上段河道分為南北兩槽。此后，隨著太平口心灘淤長下移，臘林洲邊灘上段的繼續(xù)沖刷后退，河道始終保持上段雙槽，下段雙汊的格局。

（4）1998年特大洪水后：上段雙槽、下段兩汊多槽口格局。1998-2000年連續(xù)大洪水后，水道中下段灘槽格局發(fā)生劇烈變化，原三八灘解體，筲箕子邊灘下移、切割，在楊林磯附近淤積形成楊林磯淺灘與新三八灘；臘林洲邊灘持續(xù)崩退，太平口心灘、楊林磯潛灘下延，南汊與北汊主泓左右擺動不定，枯水期汊內(nèi)均有河心和沿岸兩個槽口，航道亦在南北兩汊的相對深槽中選擇。近些年，受三八灘守護(hù)工程的控制，南汊位置基本穩(wěn)定于三八灘右緣的5#-#8橋孔間，槽口單一，并已成為絕對主汊；北汊進(jìn)口仍有河心和沿岸兩槽口，但河心槽基本穩(wěn)定在三八灘頭左緣，為主航道所在。

1.2 洲灘演變情況

（1）臘林洲邊灘。80年代以后，臘林洲邊灘總體呈上淤沖下淤趨勢，且灘體淤高并與右岸高灘連為一體，其后灘體主要以邊緣岸線崩退為主。2000-2003年，臘林洲上段高灘岸線逐年崩退，中部拐點處則向河心淤長，邊灘向河心展寬約100m。2003年三峽蓄水以來，臘林洲上段持續(xù)沖刷后退，幅度達(dá)百米以上；灘尾則淤積下延，向三八灘一側(cè)擠壓展寬。2010年實施的臘林洲高灘守護(hù)工程，遏制了臘林洲高灘岸線持續(xù)崩退態(tài)勢。

（2）太平口心灘。太平口心灘自形成以來，總體上呈淤長下移趨勢。初期位于太平口分流口門，灘體規(guī)模較小，隨后逐年淤積下延，至1998年特大洪水前，灘尾下移至稍箕子一帶，心灘長約5.3km，寬約550m。2000年以后，心灘灘頭沖刷后退，灘尾下延，灘體面積減小。三峽工程蓄水后，心灘總體上呈淤漲態(tài)勢，灘頭上提、灘尾淤高下延，面積及灘頂最大高程均有所增加。至2009年，灘體面積增加至2.08km2，灘面最大高程達(dá)到航行基面上6.8m，較三峽工程蓄水運用前，增高2m以上。2010年后，太平口心灘灘頭沖刷后退，心灘面積略有減小，但灘脊高度有所淤積。太平口心灘竄溝自1995年開始形成以來，幾乎年年存在，但其平面位置年際間不穩(wěn)定。

太平口心灘變化與臘林洲存在密切關(guān)系，總體上呈臘林洲沖刷崩退、太平口心灘淤積下移態(tài)勢。

（3）三八灘。三八灘以灘頂高程達(dá)38m左右（吳淞）而得名。70年代初期，臘林洲邊灘中下段受水流切割，三八灘再度成為獨立江心洲。此后，三八灘逐年沖刷后退，98年洪水加速沖刷進(jìn)程，至2001年老三八灘沖失，新三八灘迅速以楊林磯邊灘切割體方式在老三八灘位置形成。與老三八灘相比，新三八灘灘面明顯降低，抗沖性也較弱。新三八灘形成以后至三峽蓄水前，其頭部沖刷后退，中下段淤積展寬，尾部淤高下延，總體上表現(xiàn)為特大洪水超常沖刷后的恢復(fù)性淤積。2005年后，新三八灘灘頭及右緣沖刷加劇，高程不斷降低。2008年實施的沙市河段航道整治一期工程，對三八灘中上段進(jìn)行守護(hù)，保持了三八灘灘頭及中上段的灘脊的穩(wěn)定，防止了三八灘頭部的沖刷后退，但其中下段右緣仍有一定沖刷。近年來，三八灘左緣大幅向左淤長，擠壓北汊航槽。

1.3 航道演變趨勢預(yù)測

綜合歷年來的變化情況來看，太平口水道將繼續(xù)保持主流擺動、灘槽易變的格局。受河道形態(tài)影響，太平口心灘、楊林磯邊灘在長時期內(nèi)也將保持存在。三八灘、臘林洲邊灘經(jīng)多期強力守護(hù)，一定時期內(nèi)將繼續(xù)存在。隨著南北汊的主支汊地位變化，三八灘左、右緣會有對應(yīng)的沖淤交替狀態(tài)。

水道下段北汊因近期淤塞嚴(yán)重，自身過流能力極為有限，在一段時期內(nèi)應(yīng)該是萎縮的，短期內(nèi)，南強北弱的狀態(tài)將繼續(xù)保持。主泓仍位于荊州大橋輔助通航孔內(nèi)，船舶通航與橋梁安全的矛盾仍然突出。

2 水情特征

2016年汛期，上游來水量大幅增加，宜昌流量超過30000m3/s，且長江中游普遍強降雨天氣。受以上因素影響，沙市水位快速上漲，7月下旬漲至峰值8.64m，監(jiān)利以下站點水位峰值均超過警戒水位。汛后及蓄水期水位回落快。沙市水位從8.01m回落至-0.6m，日最大回落0.92m。11月1日，三峽工程成功蓄至175m?？菟诮鼔魏佣嗡坏?，持續(xù)時間長。宜昌流量枯水期大致穩(wěn)定在6000-7500m3/s的較枯水平。沙市河段水位受宜昌流量影響較大，12月中下旬以來長期在-2.0m左右較枯水平運行，最枯水位-2.18m，為2008年三峽工程175m試驗性蓄水以來最枯水位。3月中旬后，水位逐漸上漲。

受汛期高洪水位影響，太平口水道淤積嚴(yán)重，給航道維護(hù)工作造成巨大的困難?？菟捌冢欢嘎?，不利于淺區(qū)深槽沖刷?？菟泻笃?，沙市水位低于歷史同期且運行時間較長，須通過維護(hù)疏浚、航標(biāo)調(diào)整等措施才能滿足航道維護(hù)尺度?？菟┢?，水位逐漸上漲，利于航道維護(hù)。

3 2016-2017屆枯水期航道演變及維護(hù)過程

3.1 汛后航道演變

受2016年汛期沙市河段特殊水沙因素影響，太平口水道出現(xiàn)嚴(yán)重淤積。根據(jù)上圖6分析，太平口心灘灘頭沖刷束窄下移，灘尾位置基本保持穩(wěn)定。三八灘灘體受航道整治建筑物守護(hù)，灘體穩(wěn)定，其左側(cè)潛灘淤積展寬有擠壓航槽的趨勢。楊林磯邊灘頭部沖刷縮窄下移，尾部有所淤積下移，邊灘右側(cè)淤積比較嚴(yán)重，導(dǎo)致北汊進(jìn)口段彎曲狹窄。

3.2 枯水航道維護(hù)過程

為防止太平口水道北汊汛后出現(xiàn)嚴(yán)重淤積，影響枯水期航道維護(hù)尺度，在2016年汛期高水位時期，采取了調(diào)整航槽讓出北汊過渡段，對北汊楊林磯邊灘右側(cè)河心槽實施疏浚，待水位回落后，重新恢復(fù)北汊航道。疏浚區(qū)域先后選取在在楊林磯心灘尾部右緣水域內(nèi)、北汊進(jìn)口段河心槽內(nèi)淺區(qū)水域施工，擴(kuò)寬北汊口門水域，引水沖槽，使北汊航道條件得到改善。

進(jìn)入枯水期后，沙市水位大幅下降，并一直處于較低水位運行，受此影響，太平口水道過渡段及荊州大橋橋軸線上下水域泥沙沖刷力度不大，航槽內(nèi)淤積較大。鑒于此情況，繼續(xù)采取調(diào)遣挖泥船在楊林磯邊灘右緣下段、荊州大橋橋軸線上下水域設(shè)計挖槽內(nèi)采取不禁航方式疏浚施工，經(jīng)觀測，疏浚效果較好，北汊進(jìn)口段得到不斷沖刷，航槽寬度不斷展寬。至12月20日，楊林磯心灘主灘體出水，灘體穩(wěn)定，水流歸槽，引水沖槽的疏浚施工效果較為明顯，北汊5米等深線已展寬至140米，位于觀音磯水域，航道通航條件得到很大改善，確保了整個枯水期的航道暢通安全。枯水末期，受沙市水位上漲影響，北汊河床基本保持穩(wěn)定，航道條件較好，通過日常的航道維護(hù)措施即可滿足航道維護(hù)的要求。

4 結(jié)論

綜合歷年太平口水道航道演變及2016-2017屆枯水維護(hù)情況，太平口水道在今后一段時期內(nèi)將繼續(xù)保持南汊強北汊弱的格局，北汊河段仍是進(jìn)行維護(hù)疏浚施工的重點區(qū)域，且橋梁安全與通航的矛盾仍然突出，太平口水道航道維護(hù)保障工作還將是長江航道養(yǎng)護(hù)的重點和難點。

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