長江下游安慶河段演變規(guī)律與治理思路研究

仵宇凡 姚仕明 欒華龍 渠庚

摘要：長江安慶河段是長江下游典型的多分汊河段，近年來受來水來沙變化影響，局部河勢仍然處于變化調(diào)整之中，威脅防洪安全及河勢穩(wěn)定，影響沿岸社會經(jīng)濟發(fā)展。根據(jù)近70 a安慶河段實測資料，分析了安慶河段中間單一過渡段及下段江心洲汊道的主要演變特征，探討了水沙變異條件下的河道演變機制及未來趨勢，揭示了近年來影響安慶河段河勢穩(wěn)定的主要因素，并提出了河道綜合治理思路。結果表明：安慶單一段槽尾總體下移，左岸側河槽將略有刷深;江心洲右汊仍將維持淤積萎縮的態(tài)勢，左汊仍為主汊，長期來看左右汊仍處于相互發(fā)展的態(tài)勢。研究成果可為下階段安慶河段多目標治理提供技術支撐。

關 鍵 詞：河道演變; 灘槽聯(lián)動; 河道治理; 安慶河段; 長江下游

中圖法分類號： TV142

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.04.002

0 引 言

安慶河段是長江下游典型的多分汊河段，洲灘汊道及分流格局復雜多變，是《長江流域綜合規(guī)劃》確定的長江中下游干流河道16個重點河段之一。經(jīng)歷數(shù)次河道治理工程，該河段總體河勢逐步趨于穩(wěn)定，但近年來受上游來水來沙變化影響，局部河勢仍處于變化調(diào)整之中，崩岸時有發(fā)生，影響防洪安全、航道穩(wěn)定及岸線利用等，不適應沿岸社會經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展目標。因此，有必要對安慶河段歷史和近期演變規(guī)律開展進一步對比分析研究，為后續(xù)多目標綜合整治奠定基礎。

目前，國內(nèi)外學者對包括安慶河段在內(nèi)的長江中下游分汊河道演變規(guī)律已開展了許多研究，對不同類型分汊河道的認識不斷深入。Chalov等[1]以德維納河北部和鄂比河上游為例，分析研究了分汊河流的運動機理，認為其與河道的不穩(wěn)定、河道比較寬闊而形成的垂直交界面有關;劉亞等[2]以長江中下游沙質(zhì)河床彎曲分汊河道為例，將彎曲分汊河型的主支汊交替歸結為“原地易位”及“移位交替”兩種模式，并探討了不同交替模式的成因及主要驅(qū)動因素。針對安慶河段演變，曾慧俊[3]認為鵝眉洲崩退速率和潛洲增長速率一樣，兩者此消彼長，其交互發(fā)展和周期變化導致江心洲左中兩汊入流條件處在較大的變化中;陸英等[4]認為江心洲汊道自1959年三汊到1981年的兩汊，再恢復到目前的三汊過流，依次經(jīng)歷了中汊形成-發(fā)展-右移-衰亡-新中汊生成-發(fā)展-右移的一個周期性變化過程;楊燁燁等[5]認為安慶水道主要洲灘遵循生成-長大-移動的變化規(guī)律，從洲體、汊道變化周期性變化規(guī)律來看，新洲和新中汊可認為是鵝毛洲和中汊在并入江心洲后的再生成洲灘，是新的周期產(chǎn)物;劉奇峰[6]認為對于江心洲中汊的控制，在中汊進口地形較高的部位實施控制工程，增加護底帶高度比增加護底帶條數(shù)達到的工程效果更優(yōu)。

三峽水庫運用以來長江中下游河道出現(xiàn)沿程沖刷，在這種新水沙情勢下，安慶河段汊道的周期性演變特征如何變化及其影響還有待進一步深入研究。因此，本文通過收集實測水文、地形及現(xiàn)有整治工程等資料，對比分析安慶河段歷史和近期演變特征，總結最新演變規(guī)律及存在的主要問題，結合演變趨勢提出新形勢下安慶河段河道綜合整治思路。

1 研究區(qū)域基本情況

1.1 河道概況

長江安慶河段位于長江下游干流安徽省境內(nèi)，河段上起吉陽磯與東流河段相接，下迄錢江咀與太子磯河段相連，全長57 km。以皖河口為界可分為上段官洲段及下段安慶段。本文主要研究對象為安慶河段，上起皖河口下至錢江咀，長25 km，包括安慶單一段及下游江心洲汊道段，兩者以任家村為界（見圖1）。安慶單一段長約10 km，寬約0.9～1.5 km，至鵝眉洲頭寬達4 km多;江心洲汊道為微彎分汊河道，長約15 km，左汊順直，深泓靠近左岸，為長江主航道，右汊微彎，深泓靠近右岸，曲折率為1.37，河道在魏家嘴以下逐漸放寬，最大河寬達到7.5 km[7]，鵝眉洲與江心洲斜向排列，中枯水時兩洲連為一體。

1.2 水文泥沙

據(jù)安慶河段下游大通水文站資料分析，三峽水庫運行前（1950～2002年）多年平均流量28 700 m3/s，歷年最大流量92 600 m3/s，歷年最小流量4 620 m3/s，多年平均含沙量0.479 kg/m3，歷年最大含沙量3.24 kg/m3，歷年最小含沙量0.016 kg/m3。運行后（2003～2016年）多年平均流量27 190 m3/s，歷年最大流量70 800 m3/s，歷年最小流量7 900 m3/s，多年平均含沙量0.162 kg/m3，歷年最大含沙量1.02 kg/m3，歷年最小含沙量0.02 kg/m3。水庫運用后清水下泄、流量過程坦化特點明顯，水流含沙量減少66.2%，1～3月流量增加14%～17%，7～11月流量減少9%～21%（見圖2）。

1.3 河道治理現(xiàn)狀

安慶河段河道治理主要分為3個階段：① 第一階段為1959年地方水利部門首先在廣濟圩堤的丁馬段實施護岸工程，制止了嚴重崩岸，繼而在20世紀60～70年代在老河口等處護岸。② 第二階段是在1998年大洪水后，為治理崩岸、穩(wěn)定河勢、保障防洪安全，于2000年前后實施安慶江堤

護岸工程，完成護岸5.5 km，鵝眉洲頭及左右緣完成護岸4.9 km。③ 第三階段重點是穩(wěn)定航道，2011年在潛洲頭部實施護灘守護工程，在潛洲與鵝眉洲之間的汊道中上段布置二道護底帶并在鵝眉洲洲頭進行守護;2016年實施建設了上潛洲頭1道縱向護灘，對安慶河段潛洲和鵝眉洲之間的中汊護底帶進行加高工程，加固安慶左汊進口段左岸仁家墩段2.5 km。這些工程的實施增強了河道邊界的抗沖性與穩(wěn)定性，限制了河道橫向變形的范圍與幅度，有效控制了河道的總體河勢[8]。

2 河道演變

長江安慶河段古河道圖和歷史演變圖顯示，河道進口段主流經(jīng)安慶單一段中部靠近安慶市、下經(jīng)錢江咀到攔江磯的形勢基本不變，在兩節(jié)點之間，河道經(jīng)歷了主流左右擺動、岸線沖淤進退、洲灘分合的演變過程（見圖3）。DDC5D8F5-9718-4828-9ACB-B6D6E2228C46

1842～1880年，安慶河段以下江心洲分為左右兩汊，主泓在右汊，約1871年后主泓逐漸向左汊過渡;1923～1931年，安慶河段以下江心洲左汊出現(xiàn)沙洲，主泓在左汊（見圖3）。1958～1963年，已形成目前的河道平面形態(tài)，安慶河段河道中有江心洲、鵝眉洲布列其中，有左汊、中汊、右汊3個汊道，江心洲汊道左右兩汊較為接近，主泓由左汊轉(zhuǎn)至右汊。

安慶河段中部安慶市區(qū)一帶因邊界條件控制較強，主流偏靠左岸而能長期保持穩(wěn)定的單一河道，下段的主流則有大幅度的擺動，形成多個分汊。安慶河段以下的江心洲分汊段，左右兩汊也呈現(xiàn)主、支互相交替轉(zhuǎn)化的演變過程，19世紀中葉右汊為主汊，1871年后變?yōu)橹с?，左汊成為主汊?0世紀中葉右汊曾為主汊?？傮w來看，江心洲右汊形態(tài)基本穩(wěn)定，左汊沖淤變化較頻繁，洲頭沖淤交替，進口段潛洲形成并靠江心洲后，又被沖刷，再次出現(xiàn)新的潛洲，呈現(xiàn)周期性的演變過程。歷史上安慶河段演變符合長江中下游分汊河段演變特征，洲灘合并靠岸、汊道減少、河槽束窄、主支汊交替發(fā)展[9-10]，20世紀50年代安慶河段已形成現(xiàn)在的格局。

近期，安慶河段江心洲左汊為主汊，分流比分別維持在75%左右。近年來經(jīng)過工程整治，雖然整體河勢基本穩(wěn)定，但局部河勢仍在調(diào)整，如江心洲左汊河槽明顯刷深發(fā)展、鵝眉洲頭及左緣大幅崩退，這些變化給河勢穩(wěn)定、防洪安全、航運暢通、岸線保護帶來不利影響。本分分析了安慶河段河道的近期演變規(guī)律，以期為河道治理思路的研究提供依據(jù)。

2.1 岸線變化

安慶單一段+5 m岸線于1966～1998年間整體持續(xù)淤積右移，1998年后變化不大。

江心洲左汊丁家村至馬窩段+5 m岸線變化幅度不大;馬窩以下河岸1966～1998年持續(xù)崩退，從1998年后整體變化幅度較小，左側岸線較為穩(wěn)定。

1966～1998年江心洲右汊近岸河床持續(xù)淤積，左側原江心洲右緣上段灘岸線大幅度沖刷崩退。+5 m岸線中寶賽湖上游處局部段1966～2011年擺動幅度約150 m，1998～2011年較前期回淤左移約120 m，而其余段+5 m岸線間年際變化較小。

2.2 深泓變化

安慶單一段是安慶河段中最為穩(wěn)定的一段，多年來深泓靠近安慶市區(qū)的形勢長期保持不變。左汊過渡段深泓受分流點的上下游移動而有所上下移動。分流點以下右汊過渡段深泓1966～1998年擺動較大，且略有左移之勢，1998年后右汊過渡段深泓擺動幅度在潛洲洲頭附近處略有回擺，2006～2016年變化不大（見圖4）。

江心洲左汊馬窩以上段深泓多年來緊貼河道的左岸，其深泓位置年際間略有小幅擺動，但總體相對較穩(wěn)定。馬窩以下至左汊出口段1966～1981年深泓由左岸羊叉孔、鮑家村處逐漸向靠右側江心洲尾過渡，貼江心洲尾進入?yún)R流段;1981年后，鮑家村以下段深泓線逐漸左擺，至1992年深泓已緊貼左岸下行;1992～1998年，三星上700 m處以下段深泓線繼續(xù)左移;馬窩以下至鮑家村段深泓線1998年后繼續(xù)右移。

江心洲右汊段深泓多年來除右汊口門及出口段深泓變化較大外，其余段變化較小。

2.3 洲灘變化

（1） 鵝眉洲。

1966年以來，鵝眉洲變化較大，主要表現(xiàn)在鵝眉洲頭的沖刷崩退、鵝眉洲左緣的崩退右移。從鵝眉洲頭的變化來看，1966～2011年洲頭+5 m岸線崩退2 884 m。2000年后鵝眉洲頭崩退速度減緩，但鵝眉洲頭向右明顯擺動。

從鵝眉洲左緣變化來看，1966～1981年原鵝眉洲左緣大幅度沖刷崩退，原鵝眉洲與江心洲+5 m高程的洲體淤并，原鵝眉洲與江心洲間的中汊不斷淤積并于1981年淤失;1981～1998年鵝眉洲左緣+5 m岸線大幅崩退右移;1998～2011年洲頭及左緣+5 m岸線繼續(xù)崩退，但崩退速率有所減緩。

（2） 潛洲。

1966年以來，潛洲沖淤變化較大，主要表現(xiàn)在潛洲的淤長右移。潛洲自1987年起迅速發(fā)展不斷淤長，至1998年潛洲已大幅度淤長、淤寬并洲頭上提，+5 m等高線洲長為4 250 m，洲寬1 400 m。同時，1998年潛洲左緣的+5 m等高線淤積向左移移，形成向左凸的態(tài)勢，右緣的+5 m等高線淤積右移，洲尾下延，洲體繼續(xù)淤高;1998年后潛洲洲頭總體淤長上提，潛洲左緣沖刷右移。

（3） 江心洲。

1966年以來，江心洲除右緣外總體變化相對較小。江心洲右緣上段1966～1998年際間沖淤變化較大，1998年后變化相對較小，中段彎道段凸岸總體呈淤積右移之勢，致使河道縮窄、整個右汊呈萎縮的趨勢，江心洲右緣下段總體變化較小。江心洲洲頭右側于1966～1981年間淤積右移約280 m，于1981～1998年間沖刷左移約400 m，1998年后相對較為穩(wěn)定。

2.4 深槽變化

安慶單一段河槽年際間沖淤交替變化，-10 m槽位置多年來總體變化不大。1981年始大部分年份河道-10 m深槽的尾端已指向鵝眉洲洲頭或右側。目前，單一段深槽槽尾正對潛洲右汊，使得鵝眉洲左緣不斷崩退，而潛洲也相應向右擴展，致使江心洲右汊進流不暢（見圖5）。

江心洲左汊深槽多緊貼左岸，1998年前河槽年際間有所沖淤，1998年后左汊呈沖刷發(fā)展之態(tài)。1966年后左汊河槽有所沖刷發(fā)展。1981～1987年，左汊-10 m槽再次沖刷，1987～1992年左汊上段河床淤積，1998年后江心洲左汊河床明顯刷深展寬，馬窩上下-10 m槽貫通。

江心洲右汊-10 m深槽變化主要位于老河口-寶賽湖下游附近段河道右側，該汊道1981年前沖刷發(fā)展，1981～2006年淤積萎縮，2006年后淤積相對減緩。

潛洲右汊河槽自1987年后迅速發(fā)展，主要表現(xiàn)為沖刷擴大并右移。1987～1998年發(fā)展非?？欤?997年出口段產(chǎn)生了-10 m以下的河槽，1998年上段河床沖深，下段河床淤高，距鵝眉洲頭1 km以下形成-10 m槽且與下游貫通，潛洲迅速向右擴大;1998年后潛洲中下段的深槽向右移動-10 m深槽寬度縮窄，右汊的出口處與匯流后的-10 m深槽斷開后又再次貫通，2006～2011年潛洲右汊-10 m槽繼續(xù)右移。DDC5D8F5-9718-4828-9ACB-B6D6E2228C46

2.5 典型斷面變化

圖6為安慶河段典型橫斷面年際變化，斷面布置如圖1所示。其中1號斷面位于分流區(qū)，2號斷面位于左汊潛洲中下部，3號斷面位于右汊進口處江心洲洲頭，4號斷面位于右汊中部。由圖6可知，分流區(qū)至左汊潛洲中下部深槽不斷左移，且從1981年開始潛洲迅速淤長發(fā)展;在右汊進口處至右汊中部區(qū)域，深槽不斷右移，且右汊至2016年淤積萎縮，存在進流不暢的問題。

2.6 汊道分流比變化

在鵝眉洲右汊口門以下，鵝眉洲與江心洲之間的夾江即中汊發(fā)生分流，中汊的水流匯入左汊。1959～1984年，左汊分流比略呈上升的趨勢。中汊的分流比1959年曾達到19.8%，至1979年減小為1.5%，1984年已斷流。1987年以后水流逐漸沖刷鵝眉洲頭及左緣上中段，大量泥沙并在鵝眉洲左側不遠處淤積形成潛洲及中汊，之后中汊不斷發(fā)展，1993年中汊的分流已增大到25.9%，1993年后，汊道呈現(xiàn)左汊、中汊分流比略有增加，江心洲右汊分流比明顯下降的局面，江心洲右汊分流比1993年以后較明顯下降，江心洲左汊明顯增加，但從歷史演變過程看，江心洲汊道的變化具有周期性，若不加以控制，左汊為主汊的態(tài)勢將發(fā)生改變（見圖7）。

3 存在的主要問題及治理思路

安慶單一段多年相對較穩(wěn)定，其槽尾總體下移并略有右移，預計近期單一段河勢仍將保持較穩(wěn)定的態(tài)勢，左岸側河槽將略有刷深。江心洲右汊近幾十年處于略有淤積萎縮的態(tài)勢，雖具有良好的彎道形態(tài)，但受潛洲右汊不斷沖刷發(fā)展的影響，江心洲右汊的河勢近期仍將維持淤積萎縮的態(tài)勢，并隨潛洲-鵝眉洲周期性演變過程的進一步發(fā)展而再次沖刷發(fā)展。雖然近年來新中汊的發(fā)展、新洲低灘沖刷同時洲體向右淤長使左汊航道條件向不利方向發(fā)展，但江心洲左汊仍具有河道順直較短、進流有利的優(yōu)勢。受上游河勢變化、特異水文條件及潛洲-鵝眉洲周期性演變等因素影響，在自然條件下江心洲左、右兩汊在今后的演變過程中，仍將互為消長。

3.1 存在的主要問題

2006年以后，安慶河段局部河段沖淤變化仍較大，河道沖刷明顯，其河道現(xiàn)狀不能適應經(jīng)濟發(fā)展的需要，安慶河段主要存在的問題是：① 安慶河段鵝眉洲頭及左緣是控制潛洲右汊分流比的重要岸段，近些年部分岸段持續(xù)沖刷明顯，發(fā)生了較大程度的崩岸，若洲頭沖淤變化和左緣持續(xù)不斷地崩退，將導致汊道分流、分沙狀況的改變和汊道內(nèi)主泓走向的變化，不利于汊道兩岸護岸工程的穩(wěn)定和岸線的開發(fā)利用，并影響下游太子磯河段進口河勢;② 1998年長江重要堤防隱蔽工程及崩岸治理工程實施后的近十年來，安慶河段鵝眉洲頭及左緣等處均發(fā)生較明顯的崩岸，丁家村-馬窩、南岸小閘口等處近岸深槽沖刷，近岸岸坡變陡，局部段已危及已有的護岸工程穩(wěn)定，安慶河段多處灘槽高差大，若不采取控制措施，一旦發(fā)生崩岸險情將直接危及長江干堤的安全;③ 安慶市作為重要的化工城市，城區(qū)有工礦企業(yè)400多家，隨著大規(guī)模人口增長和城市擴張，安慶河段的生態(tài)環(huán)境也遭受了一定程度破壞，若不采取生態(tài)整理措施，安慶河段的河流生態(tài)功能將會遭受進一步破壞。

3.2 治理思路

為更好地穩(wěn)定河勢，保障防洪安全、供水安全、通航安全，強化河道保護，滿足集防洪、航運、水沙資源利用、岸線利用與保護、涉水工程安全、生態(tài)友好等為一體的“多目標”協(xié)同治理需求，在尊重河道演變規(guī)律基礎上，以長江流域綜合規(guī)劃、防洪規(guī)劃、河道整治規(guī)劃、航道整治規(guī)劃等為指導，提出如下治理思路：① 統(tǒng)籌推進安慶河段研究與治理工作，加強江心洲左汊河型轉(zhuǎn)化機理及其對策研究，加快以鵝眉洲頭及左緣守護為重點的安慶河段整治工程建設進度;② 盡快實施航道整治后續(xù)工程，進一步穩(wěn)定鵝眉洲頭及左緣平面形態(tài)，限制新中汊發(fā)展，采取工程措施限制江心洲右汊發(fā)展以維持江心洲左汊為主流的格局，調(diào)整左汊進口仁家墩處的安慶水道淺區(qū)形態(tài);③ 開展沿江供水安全影響分析評價工作，加強水源地保護，適當整合取水工程，提高用水保證率;④ 開展港口碼頭安全運行方面評價和整治工作，根據(jù)河勢變化和岸線保護要求，給合河道治理工程開展江心洲左汊進口處航槽梳通工程措施研究;⑤ 牢固樹立“共抓大保護、不搞大開發(fā)”理念，加強河道保護，修復河流生態(tài)功能[11]，控制化工企業(yè)排污，營造灘涂濕地，優(yōu)化港口布局，構建“水清、岸綠、河暢、景美”宜居環(huán)境。

4 結 論

安慶河段受上游來水來沙條件變化和河道整治工程的影響，尤其三峽水庫蓄水以來“清水下泄”引起江心洲汊道灘槽形態(tài)發(fā)生相應沖淤調(diào)整。通過對比分析歷史演變過程及近期演變新特征，得出如下結論。

（1） 安慶單一段槽尾總體下移，預計近期河勢仍將保持較穩(wěn)定的態(tài)勢，左岸側河槽將略有刷深。江心洲右汊的河勢近期仍將維持淤積萎縮的態(tài)勢，左汊近期仍為主汊，長期來看左右汊仍處于相互發(fā)展的態(tài)勢。

（2） 河道整治工程有效抑制了主支汊的單向發(fā)展，對穩(wěn)定江心洲分汊格局起到重要作用，但未來在持續(xù)清水下泄條件下汊道沖刷和深槽單向下切還將持續(xù)，需要加強對薄弱河段整治工作的研究。

（3） 在未來的整治工作中，應加強江心洲左汊河型轉(zhuǎn)化機理及其對策研究，加快以鵝眉洲頭及左緣守護為重點的安慶河段整治工程建設進度，穩(wěn)定安慶河段河勢并限制新中汊發(fā)展。除了滿足防洪、航運、水沙資源利用、岸線利用與保護、涉水工程安全等需求外，也要注重滿足生態(tài)友好的治理需求，加強河道保護，修復河道生態(tài)功能。

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（編輯：謝玲嫻）

Research on evolution law of Anqing reach of lower reaches of Changjiang River

and regulation thought

WU Yufan1，2 ，YAO Shiming1，2，LUAN Hualong1，2，QU Geng1，2

（1.River Research Department，Changjiang River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China; 2.Key Laboratory of River-Lake Regulation and Flood Control of Ministry of Water Resources，Wuhan 430010，China）

Abstract：

Anqing reach is a typical multi-branch reach in the lower reaches of the Changjiang River.In recent years，due to the change of incoming water and sediment，the local river regime is still in the process of change and adjustment，threatening the safety of flood control and the stability of river regime，and affecting the social and economic development along the coast.Based on the measured data of Anqing reach in recent 70 years，we analyzed the main evolution characteristics of the middle single transition section and the lower section of the river channel，discussed the evolution mechanism and future trend of the channel under the change of incoming water and sediment，and revealed the main factors affecting the stability of the river regime in Anqing reach in recent years，finally put forward the idea of comprehensive management of the river.The results show that the trough tail of the single section of Anqing reach moves down as a whole，and the river channel on the left bank side will be slightly scoured deeper.The right branch of Jiangxinzhou will still maintain the trend of silting and shrinking，and the left branch will still be the main branch.In the long run，the left and right branch will be still in the situation of mutual development.The research results can provide technical support for the multi-objective regulation of the Anqing reach in the next stage.

Key words：

evolution of river channel;linkage evolution of beach and trough;river channel regulation;Anqing reach;lower reaches of Changjiang RiverDDC5D8F5-9718-4828-9ACB-B6D6E2228C46