關(guān)于長江新濟(jì)洲河道整治工程的效果分析及思考

曹德君 潘 俊 朱春光

(南京市長江河道管理處，江蘇 南京 210011)

長江新濟(jì)洲河段位于長江下游南京河段進(jìn)口段。長江安徽小黃洲段河勢(shì)調(diào)整、三峽工程建成后水沙條件發(fā)生變化，新濟(jì)洲汊道內(nèi)部洲灘發(fā)育導(dǎo)致河道特性變化、兩岸水工建筑物對(duì)局部河勢(shì)產(chǎn)生影響等，使得該段河勢(shì)存在不穩(wěn)定因素。新濟(jì)洲整治工程的實(shí)施，對(duì)穩(wěn)定新濟(jì)洲汊道及控制河段河勢(shì)有著重要作用[1]。近年來，南京市堅(jiān)決貫徹“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”重要指示精神，大力開展岸線整治，包括江寧區(qū)段19km長江岸線全面打造提升景觀綠化、新濟(jì)洲國家濕地公園建設(shè)、新濟(jì)洲備用水源地建設(shè)等兩岸岸線保護(hù)和開發(fā)利用，對(duì)新濟(jì)洲河段的河勢(shì)穩(wěn)定、防洪安全提出了更高的要求，因此開展新濟(jì)洲河段整治工程的效果分析十分必要。

1 新濟(jì)洲河段概況

新濟(jì)洲河段位于長江下游南京河段進(jìn)口段，上游起點(diǎn)和尚港，下游終點(diǎn)下三山，河段總長約25km，屬順直分汊型河道，起端相對(duì)狹窄，中部河身寬闊，洲灘發(fā)育，演變頻繁[2]。河段內(nèi)分布多個(gè)洲島，新生洲與新濟(jì)洲上下順列，左汊分布有新洲，右汊分布有子母洲，兩洲之間為中汊(現(xiàn)已封堵)，新潛洲位于新濟(jì)洲尾部偏靠右岸位置，如圖1所示。河道主流從上游安徽省馬鞍山河段進(jìn)入南京新濟(jì)洲河段，自上而下經(jīng)新生洲、新濟(jì)洲右汊(主汊)后與支流在七壩段匯合，經(jīng)七壩節(jié)點(diǎn)導(dǎo)流后右偏進(jìn)入梅子洲汊道。

圖1 新濟(jì)洲河段示意圖

2 新濟(jì)洲河段整治工程

2.1 工程背景

長江主流進(jìn)入南京河段后，因受迎流頂沖，新生洲頭及左右汊的沖淤變化交替發(fā)展，陸續(xù)出現(xiàn)了一系列不利于河勢(shì)穩(wěn)定、防洪安全以及岸線保護(hù)與開發(fā)利用的因素，主要表現(xiàn)在：?新生洲左汊先興后衰，分流比大幅度減小，由主汊變?yōu)橹с馇页尸F(xiàn)淤積態(tài)勢(shì)，致使河槽萎縮，不利于浦口段岸線開發(fā)利用；?新生洲、新濟(jì)洲右汊分流比持續(xù)增加，逐漸發(fā)展成為主汊，主流貼近右岸，造成近岸河床刷深和崩岸險(xiǎn)情增加，影響沿岸基礎(chǔ)設(shè)施安全；此外導(dǎo)致新生洲右緣、新濟(jì)洲右緣岸線大幅度后退，進(jìn)而造成七壩段頂沖點(diǎn)上移，崩岸向上游發(fā)展，導(dǎo)致七壩段頂沖壓力增加[3]；?中汊分流增加，并持續(xù)呈現(xiàn)發(fā)展趨勢(shì)，嚴(yán)重威脅現(xiàn)有河勢(shì)的穩(wěn)定和防洪安全；?上游小黃洲汊道與新濟(jì)洲汊道有合二為一的趨勢(shì)，如繼續(xù)發(fā)展將嚴(yán)重縮小左汊分流比，對(duì)本河段及下游河段的河勢(shì)產(chǎn)生重要影響[4]。鑒于以上原因，經(jīng)國家發(fā)展改革委同意，長江南京新濟(jì)洲河段河道整治工程于2013年4月被立項(xiàng)批復(fù)實(shí)施。

2.2 工程任務(wù)及主要建設(shè)內(nèi)容

新濟(jì)洲河段整治工程任務(wù)[5]：通過人為干預(yù)，采取工程措施，將新濟(jì)洲河段河道轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的雙分汊河道，遏制右汊分流比持續(xù)增大的趨勢(shì)，增強(qiáng)七壩節(jié)點(diǎn)對(duì)河勢(shì)的調(diào)節(jié)控制能力；在保障河勢(shì)穩(wěn)定、防洪安全的前提下，統(tǒng)籌考慮兩岸岸線保護(hù)和開發(fā)利用，適當(dāng)改善左岸駐馬河—林山圩段近岸及右岸新潛洲右汊的水域條件。

通過新建新生洲頭390m導(dǎo)流魚嘴，調(diào)整新生洲左右汊道分流比；新建229m中汊鎖壩，連接新濟(jì)洲頭部與新生洲尾部，遏制中汊持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)；新生洲右汊進(jìn)口段260m護(hù)底，新建或加固新生洲右緣、新生洲左緣等9段護(hù)岸工程21.132km，保障岸坡穩(wěn)定[6-8]。整治工程于2014年1月開工建設(shè)，2018年2月完工，2019年4月30日通過江蘇省水利廳組織的竣工驗(yàn)收。

3 工程效果分析

3.1 左汊分流比變化情況

歷史水文觀測(cè)資料[9]顯示，1959年新生洲左汊分流比為61.5%；1959—1973年新生洲左汊呈發(fā)展趨勢(shì)，分流比逐步增加，1973年分流比增大至68.5%左右；此后由于上游河勢(shì)的調(diào)整變化，新生洲左汊開始由興轉(zhuǎn)衰，逐漸由主汊演變成支汊，此后呈現(xiàn)分流比減小、河槽萎縮的趨勢(shì)，1991年分流比下降至50%左右，且仍呈下降趨勢(shì)；20世紀(jì)90年代，分流比在43%～45%之間反復(fù)；1998年洪水后左汊口門淤漲出新洲，新洲下游又新生一心灘并且逐年向下游發(fā)展，分流比也進(jìn)入了緩慢衰退階段，截至2003年分流比下降至39.9%，此后左汊分流比下降幅度有所減緩；2003—2015年，分流比在34.2%～40.3%之間波動(dòng)。新濟(jì)洲河段河道整治工程實(shí)施后，新生洲左汊分流比基本穩(wěn)定在37%～39%之間，其中2020年已調(diào)整為37.9%(分流比變化見圖2)。監(jiān)測(cè)結(jié)果證明了新濟(jì)洲河道整治工程基本完成了穩(wěn)定新濟(jì)洲河道左右汊分流比的既定任務(wù)，有效遏制了河道右汊分流比增加的趨勢(shì)，從而達(dá)到了新濟(jì)洲河段向穩(wěn)定的雙分汊河道轉(zhuǎn)化的目標(biāo)。

圖2 新生洲左汊分流比變化趨勢(shì)圖

3.2 河道河勢(shì)穩(wěn)定情況

2020年長江南京段發(fā)生超歷史洪水，最高水位達(dá)10.39m(吳淞高程，下同)，超警戒水位48天，為更好分析工程對(duì)該段河道河勢(shì)的穩(wěn)定作用，本文選取了2019—2020年汛前、2020年汛期及局部岸段工程竣工年水下地形監(jiān)測(cè)資料，進(jìn)行了沖淤分析和斷面分析。對(duì)新濟(jì)洲河段重點(diǎn)監(jiān)測(cè)了新生洲洲頭左緣、新生洲洲頭右緣、新濟(jì)洲左緣西江橫埂、新濟(jì)洲右緣、銅井河口、七壩、江寧河口及新潛洲左右緣共8個(gè)岸段。各岸段典型斷面圖見圖3～圖12。

圖3 新生洲頭左緣工程段斷面圖

圖4 新生洲頭右緣工程段斷面圖

圖5 新濟(jì)洲左緣西江橫埂段斷面圖

圖7 新濟(jì)洲頭右緣工程段斷面圖

圖8 銅井河口工程段斷面圖

圖9 七壩工程段斷面圖

圖10 江寧河口岸段斷面圖

圖11 新潛洲左右緣斷面圖

圖12 新生洲左緣工程斷面圖

圖3～圖12顯示：?特大洪水過后，新生洲左緣局部河勢(shì)有所調(diào)整，表現(xiàn)為護(hù)岸工程段及前沿深槽沖刷調(diào)整，且局部工程段岸坡受沖刷，長約110m；?新生洲洲頭右緣沖刷調(diào)整，局部近岸岸坡有輕微沖刷現(xiàn)象，部分近岸岸坡較陡；?新濟(jì)洲左右緣岸線沖淤調(diào)整，深槽沖淤往復(fù)；?銅井河口岸段長期以來迎流頂沖，剝岸沖刷，河口下游局部頂沖挑流，經(jīng)采取消險(xiǎn)工程后，目前水下地形監(jiān)測(cè)變化不大，深槽沖淤往復(fù)；?七壩上游河勢(shì)仍然在調(diào)整中，七壩岸段頂沖壓力仍較大，表現(xiàn)為深槽近岸發(fā)育；?江寧河口至三山磯頭下游，近年來水流對(duì)該岸坡沖刷加強(qiáng)，工程實(shí)施后，護(hù)岸區(qū)域抗沖刷能力得到加強(qiáng)；?新潛洲左右段工程運(yùn)行至今水下沖淤調(diào)整變化不大。

4 思考及建議

資料分析表明，通過新濟(jì)洲河道整治工程，河勢(shì)基本得到有效控制，整治工程基本達(dá)到既定目標(biāo)：?中汊封堵及新生洲頭導(dǎo)流魚嘴工程實(shí)施后，新濟(jì)洲河段由多分汊河道轉(zhuǎn)化為雙分汊河道，新濟(jì)洲河段河勢(shì)將總體維持目前態(tài)勢(shì)；?左右汊分流比將穩(wěn)定在一定區(qū)間，降低了對(duì)新濟(jì)洲右緣尾部和七壩段的頂沖壓力，改善了駟馬山河—林山圩段的近岸水流條件，通過配套護(hù)岸工程，可有效增強(qiáng)七壩節(jié)點(diǎn)的河勢(shì)調(diào)控能力；?工程實(shí)施后，工程岸段沖淤調(diào)整，深槽以淤積為主，消除了部分岸段崩塌、刷灘等隱患，對(duì)保護(hù)兩岸堤防安全、保障河勢(shì)穩(wěn)定有著重要意義，實(shí)施后效果良好。

影響長江河勢(shì)穩(wěn)定因素復(fù)雜，新濟(jì)洲河道整治工程實(shí)施后，該段河勢(shì)仍存在局部調(diào)整可能，仍需要持續(xù)觀測(cè)，特別是經(jīng)歷2020年超歷史洪水后應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。?受上游小黃洲左汊分流比增大影響(由20%增至約30%)，左汊主流對(duì)新生洲左汊貼岸下順，加之新生洲岸坡土質(zhì)松散、土質(zhì)情況較差，新生洲左緣岸段受水流頂沖，造成局部沖刷；該段屬于新濟(jì)洲河道整治工程中重要的河勢(shì)控導(dǎo)岸段，應(yīng)及時(shí)采取治理措施，穩(wěn)定該岸段河勢(shì)，確保新生洲左汊關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)河勢(shì)穩(wěn)定，發(fā)揮既有工程最大防洪效益；?近年來長江大保護(hù)工作有力推進(jìn)，沿江各區(qū)開展岸線環(huán)境整治，原有沙廠碼頭取締后岸坡抗沖刷能力有所減弱，部分未護(hù)段岸坡前沿受超歷史洪水影響，近岸出現(xiàn)刷灘現(xiàn)象：七壩岸段石磧河河口上游原永華船廠前沿、江寧河口岸段三山磯下側(cè)原聚寶倉儲(chǔ)沙場(chǎng)前沿受沖刷，需加強(qiáng)巡查、觀測(cè)，必要時(shí)采取消險(xiǎn)措施。

5 結(jié) 語

伴隨著長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展，以依托長江為核心，南京已進(jìn)入擁江發(fā)展的揚(yáng)子江時(shí)代，長江南京段的有效治理，對(duì)南京經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。自中華人民共和國成立以后，一代又一代水利人付出了辛勤的勞動(dòng)，治江60余年，有效保障了長江南京河段的河勢(shì)總體穩(wěn)定可控。只有不斷總結(jié)治江建設(shè)工程優(yōu)良經(jīng)驗(yàn)，積極探索研究治江理論技術(shù)，不斷完善治江理論體系，在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)河道水下監(jiān)測(cè)分析以及河道堤防日常管養(yǎng)，結(jié)合工程措施投入，才能確保長江南京河段防洪安全和河勢(shì)穩(wěn)定。