长江中下游河势控制探讨范文

1长江中下游河势控制的必要性

稳定而优良的河势，是堤防体系稳固和泄洪畅通的基本保证，是航道稳定和港口水域条件稳定的基础，是沿岸取排水口等设施正常运行的基本条件，是岸线开发利用的前提条件。进入新世纪，长江经济带发生了巨大的变化，对河势稳定提出了越来越高的要求。以三峡为核心的水库群的建设使中下游发生长时期、大范围的冲刷，局部河势变化剧烈，进而对防洪、航运、供水安全以及国民经济设施的安全运行带来长期的影响。河势变化带来的影响主要表现在以下几个方面。

（1）长江中下游局部河势的不稳影响了沿江地区经济社会持续稳定的发展。长江中下游沿江地区经济社会发达，沿江各省及主要城市依托长江布置了一大批重要的国民经济设施，这些设施的安全运行需要稳定的河势作为保障。经过60年治理，中下游总体河势基本稳定，但仍然有部分河段河势处于调整之中，有的还相当剧烈。如上荆江三八滩主流由北汊摆到南汊后，一度对荆州长江大桥的安全与通航带来严重的影响。石首河段1994年向家洲崩穿过流，使得石首港基本淤废。岳阳河段南门洲左汊分流比大幅调整，引起下游产生新的崩岸险情，不利于洪湖港岸线的开发利用。南京河段八卦洲左汊淤积萎缩速率加快严重影响了左汊内企业码头等设施的正常运行；镇扬河段和畅洲右汊淤积萎缩，严重影响右汊内众多大型工矿企业安全生产；澄通河段天生港水道、通州沙西水道总体的缓慢萎缩趋势限制了岸线的开发利用，通州沙狼山沙左缘持续崩退，导致河道展宽，河道中部出现碍航浅区，严重影响了深水航道上延南京，不利于长江“黄金水道”航运功能的充分发挥；长江口南支暗沙活动频繁，沙体边界缺乏控制，对航道安全构成隐患。长江口北支总体呈现缓慢淤积萎缩趋势，两岸水土资源不能够充分利用，同时，还存在水沙盐倒灌南支现象，不仅影响南支的河势稳定，还影响南支的淡水资源开发利用。因此，迫切需要控制河势，满足沿江地区经济社会的可持续发展。

（2）上游来沙减少和以三峡为核心的水库群的建设，使长江中下游干流河道发生长时期、长距离的大幅冲刷调整，局部河势变化剧烈，崩岸频度和强度明显加大，影响防洪安全。据实测资料统计，三峡水库运用后，入库泥沙仅为初步设计阶段的40％，是1990～2001年的57％，加之三峡水库拦蓄了约75％的泥沙，致使10年来中下游干流河道发生了长距离大范围的冲刷，坝下游河道冲刷强度明显大于水库蓄水前，呈现全线冲深、荆江河段冲刷幅度最大、以枯水河床冲刷为主的特点。数学模型预测结果表明，三峡水库运用后，坝下游宜昌至大通河段的冲刷将由上游向下游逐步发展。截至2011年10月，宜昌至大通河段已经产生的冲刷量分别占水库运用20a末和50a末预测冲刷量的49．3％和26．3％。这说明中下游干流河道在今后长时期内仍将面临进一步大幅冲深的严峻局面。另据实测资料统计，2003年以来，中下游河道在全线冲深的同时，呈现出迎流顶冲段冲深幅度明显大于河段平均冲深幅度的特点，水下岸坡普遍向陡峻方向发展。由于长江中下游迎流顶冲段大部分已经实施了护岸工程，河床的大幅度冲深对现有护岸工程的稳定将构成极大威胁，若不及早加强整治，将可能导致已有护岸工程大面积破坏，失去对河势的控制作用，使河势产生较大的调整，将严重影响防洪安全和沿江国民经济设施的安全运行。如2003年位于上荆江左岸的文村夹崩岸离堤脚仅约40m，2006年下荆江右岸的天字一号崩岸离堤脚仅约60m，对防洪安全构成了极大威胁。据长江委及沿江各省开展崩岸巡查的不完全资料统计，三峡工程蓄水运用后，宜枝河段28处发生崩岸险情，崩岸长度达25．18km；荆江河段发生了不同程度的崩岸险情189处，崩岸长度达92．85km；城陵矶－湖口段共发生崩岸109处，崩岸长度达89．48km。今后，随着冲刷幅度的进一步加大和向下游发展，这一问题将进一步凸显。

（3）中下游水下成型淤积体的冲刷，将对中下游干线航道的稳定构成较大威胁。进入新世纪，长江航运发展势头强劲，船舶大型化发展的趋势对航道尺度的提高提出了新的要求，这在相当程度上要依赖于河势的稳定。受上游来沙减少和三峡工程拦沙的影响，长江中下游干流河道将长期处于冲刷调整态势。而长江中下游干流河道内众多的水下成型淤积体（浅滩、潜洲等）是长期以来水流泥沙与河床边界之间相互作用的结果，其平面形态、高程及平面位置随着水文条件的变化和河势的调整虽有一定程度的冲淤变化，但就中下游整体情况而言，三峡工程蓄水运用前，水下成型淤积体总体上未出现趋势性的冲淤变化，这些水下成型淤积体的相对稳定对维持长江中下游干线航道的稳定有着非常重要的作用。而在来沙大幅度、长时期减少的情况下，中下游干流河道原有的总体冲淤平衡状态将被打破，这些水下成型淤积体将总体呈现冲刷态势，一旦冲失，将难以得到有效恢复，对中下游干线航道的长期稳定构成较大威胁。（4）河床冲刷，枯水位下降，导致荆江与洞庭湖的分流格局发生变化，荆南三河断流天数更趋延长。下荆江裁弯后，同流量下三口分流明显减少，1985年后减小态势趋缓。三峡工程蓄水运用后，荆江河道冲刷剧烈，荆江河段各站同流量下枯水位继续下降，汛末三口口门水位降低，分流进一步减少，如2009～2012年9～10月三口分流入湖水量减少约50亿～70亿m3，三口断流天数更趋延长，随着荆江河段的进一步冲刷，分流格局相应调整，荆南三河已存在的季节性缺水问题将更加严峻。河床演变的基本理论和国内外长期治河工程的实践说明，修建水库后，坝下游河段总体将朝着有利于河床稳定的方向发展，关键在于要及时的实施河势控制工程，以发挥水利枢纽的防洪、航运等方面的经济效益。对于长江中下游而言，随着上游干支流水库的陆续建设，在相当长时间内要面对清水下泄的冲刷，若不及时加以控制，河势将会进一步随之变化，对防洪、航运、供水安全的影响将会进一步凸显，加快中下游河势控制是必要的也是迫切的。

2长江中下游河势控制的总体思路

（1）长江中下游大部分河段的河势控制应以稳定现有河势为主。河势控制应符合河道自身规律，应有利于国民经济各部门对综合利用长江水资源的要求。长江中下游干流河道经过多年的治理，总体河势基本稳定，且目前沿江工矿企业、工程设施和重要港口等已与现有河势格局基本相适应。因此，长江中下游河势控制大部分河段以稳定现有河势为主，对河势向不利方向发展，与经济发展要求不相适应的局部河段进行调整改善。一方面，稳定现状河势。贯彻因势利导的原则，对一些曲率比较适中，形态良好、稳定性较好的河段，采取护岸工程稳定现有河势。由于河势控制的目的是使长江河道更好地服务于经济社会的发展，所以当河势与防洪航运和综合利用的要求比较适应，即使该河段平面形态不够理想，也应对现有河势予以控制。另一方面，改善调整河势。通过采取工程措施，如兴建导流坝、锁坝等，调整水流态势和流速分布，对过分弯曲的蜿蜒型河道可采取裁弯工程改变河道平面形态。对于长江口河段，根据演变趋势，采取促淤、保滩、潜堤工程，形成有利河势并加以控制。

（2）河势控制工程时机性强，要在河势规划的指导下完成。河道本身无时不在变化过程之中，河势控制工程与其它水利工程项目不同，它具有更强的时机性，稍一不慎，就会错失良机。历史上有成功的经验，也有失败的教训，例如镇扬河段的整治，从整体来看应该控制和畅洲汊道左汊的发展，1974年左汊分流比减少到25％，由于种种原因未能及时实施护岸等河势控制工程，以致左汊又复扩大，对右汊沿岸码头及取水口极为不利。南京梅子洲汊道由于治理及时，右汊分流比得到控制，稳定了汊道，为南京河段综合治理创造了有利条件。长江中下游河势控制是一项长期的任务，沿江经济发展对河势稳定的要求也是不断提高的，河势控制工程必须在正确的河势规划指导下有计划、分阶段地加以实施，才能取得预期的工程效果。

（3）长江中下游不同河型的河势控制规划。长江中下游河势控制与河型是密不可分的，从长江中下游河道平面形态看，顺直型、弯曲型、蜿蜒型及分汊型具有不同的形态特征，充分体现出长江中下游河道河势的多样性。不同的平面形态是由不同的水流条件、河床边界条件以及人为因素共同作用的结果。我们应当根据河段的具体情况，研究这些河段河势变化的特点，上下相邻河段之间的合理衔接以及河段的长远稳定问题，这是我们在河势控制中的主要研究工作。根据长江中下游干流河道不同河型的演变特点及存在的问题，中下游干流河势控制的基本方向是：①对于边界条件控制较强的微弯单一型河段，稳定现有河势。如宜昌－枝城河段，应稳定现有河势。②弯曲型河段，对于曲率适当的平顺弯道，可以采取护岸工程措施稳定弯道凹岸；对于弯道曲率已较大、有可能发生撇弯切滩的弯道，可采取削咀工程和凹岸护岸工程调整弯道曲率，使其成为曲率适中的平顺河湾。对于己发展成河环的弯道，可采取人工裁弯工程措施，并待裁弯新河发展到预期的宽深尺度时，通过护岸工程稳定新河。如20世纪60、70年代下荆江实施了中洲子、上车湾人工裁弯工程，规划拟对铜陵河段南夹江实施裁弯工程。③分汊型河道的河势控制。长江中下游共有55处分汊河道，约占长江中下游总长度的60％，存在主流摆动、主支汊易位、洲滩冲淤频繁的现象，不利于防洪、港口码头、取排水工程等，往往也是航道容易出浅的地方，是中下游河势控制的重点也是难点。50多年来发生主支汊原位交替的汊道有上荆江的三八滩、下荆江乌龟洲汊道、武汉河段天兴洲汊道、南京河段新生洲汊道、镇扬河段和畅洲汊道等，每一次易位都严重影响了当地经济的发展。

河势控制应符合河道自身发展规律，应有利于国民经济可持续发展。长江中下游分汊河道演变的长远趋势是朝少汊方向发展。对于多汊河段，适度减少多分汊的汊道中分流比比较小的支汊，逐步将多分汊型河道改造为稳定的双分汊或三分汊的分汊型河道。从安徽省境内官洲西江、玉板洲夹江、扁担洲右汊堵汊工程实施后的情况看，效果良好。对主支汊相对稳定的双汊河段，可通过汊道和江心洲的护岸工程控制河势，稳定两汊的分流比。长江下游的南京河段，自1972年通过治理，稳定了长江大桥上游河段河势。对于支汊内有重要厂矿设施的分汊河道，且支汊有衰退趋势，不能满足经济发展要求的，则可通过工程措施改善支汊分流比。如南京河段八卦洲左汊，地处工业总产值约占南京市的近40％，目前左汊衰退已成为制约左汊沿岸经济发展的瓶颈。拟通过工程措施增加南京河段八卦洲左汊分流比。

3长江中下游河势控制规划工程措施

河势控制工程就是通过工程措施，使河道向有利河势的方向发展，最终稳定下来，改善和调整不利河势。长江中下游干流河道河势控制的工程措施主要包括以下几个方面。

（1）以防洪保安为重点，稳定现有河势的护岸工程。长江中下游已完成的大规模的护岸工程对防洪保安稳定河势起到了积极的作用。三峡工程建设后，这些已护工程的前沿普遍刷深，又出现新的崩岸险情，如前所述，长江中下游目前的总体经济布局与现有河势是基本相适应的，规划在2020年以前通过新护700km、加固910km，以避免三峡及上游水利工程运用后河势发生较大变化，维护河势和岸坡稳定，保证长江中下游堤防体系稳固，为两岸经济社会的可持续发展提供安全保障。

（2）以稳定现有分流格局、稳定现有河势为重点的护底（滩）工程和潜堤工程。规划中在湖口以下分汊河段中安排了21处护底（滩）工程，如安庆河段潜洲右汊护底工程、铜陵河段成德洲右汊护底工程、马鞍山河段小黄洲左汊护底工程等，通过这些措施，一定程度上稳定现有分流格局，防止河势发生大幅度的调整。扬中、澄通、长江口河段规划了潜堤工程，如在长江口河段通过北侧扁担沙潜堤工程，促使七丫口向人工节点转化；通过瑞丰沙潜堤工程，促进南港主槽的稳定。

（3）以改善调整现有河势为重点的河势控制工程。除上述大规模的护岸工程外，规划还安排了调整、改善河势的工程措施。如铜陵河段的南夹江过渡弯曲，崩岸频繁，严重影响防洪安全，同时，河道泄流不畅，有自然裁弯引起河势动荡的可能，规划对南夹江实施裁弯工程，将阻水最严重的夹江“几”字型弯曲段裁掉，河道长度由13．81km缩短到3．73km，增加河道泄流能力，可减轻铜陵河段的防洪压力。再如南京河段八卦洲汊道，规划通过切滩、导流堤工程、右汊护底限流等工程措施增加八卦洲左汊的分流比，以满足左汊内国民经济设施的正常运行。镇扬河段通过和畅洲左汊口门潜坝工程，调整汊道分流比，改善右汊通航条件。

（4）促使河道由多汊向少汊方向发展的支汊串沟封堵工程。规划安排了23处串沟及支汊封堵工程及15处疏挖工程，如张家洲右汊的新洲夹封堵工程、安庆河段的官洲中汊封堵工程、铜陵河段的支汊封堵工程、芜裕河段的陈家洲与曹姑洲串沟封堵工程等，南京河段新生州新济洲中汊封堵工程。通过上述工程措施，可减少分汊、稳定主流、改善航道条件。

（5）改善河势的滩涂圈围工程。江阴以下河道总体处于缓慢缩窄的趋势，合理、适度的滩涂圈围、缩窄河道不仅是顺应河势变化，有效控制河势的重要举措，同时也可有效解决经济发展与水土资源紧缺之间的矛盾。据国务院2008年批准的长江口综合整治开发规划的安排，规划2020年以前，河口地区拟促淤圈围的滩涂共约5．4万hm2，其中的新通海沙、白茆小沙、中央沙、青草沙等共计约2．53万hm2的圈围工程本身就是河势控制工程，一举多得。如青草沙圈围后建设了青草沙水库，该水库规模占上海市原水供应总规模的50％以上，可满足1000万人以上用水需求，而且工程的实施，为南北港分流口全面整治提供了有利的条件。

4长江中下游河势控制管理保障措施

中下游干流河道受清水下泄对防洪、河势等方面带来的影响，已经引起国务院、水利部及各级地方水行政管理部门的高度重视。随着上游来沙减少和以三峡为核心的水库群的建设，今后长江中下游河势控制将是一项长期而又艰巨的任务。中下游河势控制，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。需得到国家有关部门和地方各级政府部门的高度重视，并给予资金、政策等方面的大力支持，以保障河势控制工程及时顺利实施。同时也要建立具有可操作性的岸线功能区管理制度，保障长江岸线资源的可持续利用。制定长江流域河道管理范围内建设项目监督管理办法，使沿江国民经济设施的布局要充分考虑河势变化趋势，实现经济社会发展与河道承受能力和河势条件的协调统一。

（2）规划先行。要建设好长江中下游河势控制工程，应着力抓好原型资料监测与分析、科学研究、系统规划及其它有关前期工程，做到规划先行。建议对新修订的长江中下游干流河道治理规划尽快予以批复，以便在规划指导下有计划、分步骤开展河势控制。

（3）科技保障。在开展前期工作中，要充分发挥科学技术的保障作用，进一步充分发挥已经建成的长江防洪大模型在研究三峡工程建成后对中下游河势影响方面的作用，与此同时，进一步开发适合研究长期清水下泄影响的一、二维动床数学模型，全面提高研究水平。此外，全面总结以往护岸工程经验，开展护岸工程新技术、新材料、新工艺的相关研究工作，全面提高河势控制技术水平，保障河势控制工程取得预期效果，发挥更大的效益。

（4）应急治理机制保障。考虑到河势控制的时效性很强，应根据河道变化特点及崩岸险情具体情况，建立有效的应急治理机制、稳定的投资渠道，及时实施河势应急治理工程，以达到工程投资及河势控制的最佳效果。

作者：胡春燕候卫国单位：长江勘测规划设计研究院规划设计处