長江中游藕池口水道洲灘演變特點與治理思路研究

黃偉　朱文清

摘 要：藕池口水道是長江中游重點淺灘水道之一，河道形態較為復雜，水道內存在兩個心灘、一個邊灘及一個高灘，可動性強，洲灘演變受到多方面因素的影響。本文在分析洲灘演變特點的基礎上，確定合理可行的航道整治工程治理思路。

關鍵詞：藕池口水道 洲灘演變 航道條件 治理思路

藕池口水道（圖1）位于長江中游下荊江首端，地處湖北省石首市境內，介于周天河段和碾子灣水道之間，是長江中游重點礙航水道之一。該水道現行航道維護尺度為2.9 m×80 m×750 m（水深×航寬×彎曲半徑，下同），保證率為95%。根據國務院批準的《長江干線航道總體規劃綱要》，至2020年本河段航道建設標準要達到3.5m×150 m×1000 m，保證率為98%，通航2000～3000噸駁船組成的6千至1萬噸級船隊。藕池口水道為一順直放寬的喇叭型河道，由順直過渡段和急彎段組成。由于洲灘抗沖性差，變化頻繁，給航道帶來一系列問題。為了穩定、改善藕池口水道的航道條件，相關部門對其進行了一系列的研究。

洲灘演變特點

1、藕池口心灘

藕池口心灘灘頭位于夾河口對開，灘尾位于胡家臺一帶，灘頂高程達到航行基準面以上10m。三峽工程蓄水運用后，藕池口心灘沖刷后退較為明顯，沖刷崩退區域主要集中在藕池口心灘的頭部和左緣，心灘灘頭和左緣位于主航槽的凹岸，在彎道水流的作用下，持續沖刷后退，退幅達1000m左右，同時心灘灘頭受沖右移近1200m；而心灘灘尾位置基本不變；心灘整體向右岸偏移。由于上游有倒口窯心灘掩護，水流對藕池口心灘的作用力較弱，僅心灘頭部及左緣有所沖刷后退，但年內變幅相對較小。

2、倒口窯心灘

倒口窯心灘年內遵循“洪淤枯沖”的演變規律：汛前中水期，心灘開始淤積，長大淤高；到汛期，心灘灘體淤積發展至最大；汛后退水期，心灘頭部及左緣不斷沖刷后退，灘體變小，到枯水期時，心灘沖刷至面積最小。

3、陀陽樹邊灘

陀陽樹邊灘作為河段進口的左邊界條件，其邊灘的位置及形態對于控制河段進口條件具有關鍵性的作用。一般情況下，陀陽樹邊灘呈一狹長型近岸灘體，位于左岸陀陽樹附近，究其形成原因主要與該段水流動力減弱，泥沙落淤有關。

陀陽樹邊灘仍為一活動性邊灘，近年的地形測圖上反映，陀陽樹邊灘在年際和年內處于沖刷下移的狀態（表1）。可以看出，陀陽樹邊灘雖然年內呈總體沖刷下移趨勢，但從沖淤調整時期上來看，河床沖淤主要發生在汛前中枯水水期，而迅后退水期陀陽樹邊灘沖刷下移的速度較汛前中枯水期有所減緩。

4、天星洲

天星洲左緣作為藕池口水道進口的右邊界，其穩定對于控制進口段航道條件穩定具有關鍵性的作用，近年來主流緊貼天星洲洲體左緣，在水流作用下，呈明顯的沖刷后退狀態。

5、洲灘演變對航道條件的影響

陀陽樹邊灘和天星洲分別為藕池口水道進口左河道兩側的邊界。近年來天星洲洲體較為穩定，但洲體左緣受水流作用有所沖刷后退，使進口段枯水期河寬進一步展寬；而左側的陀陽樹邊灘近年來變化較明顯，不斷沖刷下移，至2009年枯季已移至古長堤至沙埠磯一帶。陀陽樹邊灘的此種變化，直接影響了進口段左槽主流線的變化，致使左槽主流不斷右擺，切刷倒口窯心灘左側。數學模型十年預測結果顯示，隨著陀陽樹邊灘的不斷下移，左槽主流不斷右擺（圖4），不斷沖刷倒口窯心灘的左側，表明陀陽樹邊灘作為進口的邊界對于河段內的洲灘變化起著一定控制作用，且隨著進口主流的右擺，左汊進口進一步展寬，淺區范圍有擴展的趨勢。

現階段陀陽樹邊灘處于古長堤至沙埠磯一帶，邊灘灘型較完整，有利于限制水道進口主流擺動，對改善進口淺區水深條件具有積極作用，但若持續沖刷下移，則會造成進口段進一步向寬淺發展，不利于進口段航道條件的穩定。

在目前的演變階段：漲水期，右槽淤淺，藕池口心灘與倒口窯心灘連成一體；退水期，右槽槽口沖開，兩心灘分離。退水末期，倒口窯心灘受沖，面積最小，兩心灘間隔最大；到下一個汛期，由于倒口窯心灘的淤長，兩心灘重新連成一體。近期，由于藕池口心灘持續沖刷后退，左汊展寬，引起了倒口窯心灘泥沙落淤，使倒口窯心灘淤高、展寬、下延，并向藕池口心灘并靠。而隨著上游陀陽樹邊灘的下移、頂托，又加劇了倒口窯心灘頭部及左側的沖刷側蝕，有助于促進倒口窯心灘向藕池口心灘并靠，也為藕池口心灘不斷向右偏移提供了動力條件。

近年來藕池口水道航道條件的好壞與江中灘體（上游陀陽樹邊灘、倒口窯心灘、藕池口心灘）的變化密切相關。當藕池口心灘高大完整并保持穩定，且倒口窯心灘高程較高且心灘位置較上時，此時左汊進口段（古長堤至沙埠磯一帶）河寬相對較窄，灘槽高差較大，有利于左汊進口淺區的沖刷，航道條件較好，且比較穩定；而當藕池口心灘沖刷后退，河道放寬，倒口窯心灘灘體隨之沖刷下移、右偏，灘頭沖刷后退、高程降低，左汊進口段灘槽高差較小，河道向寬淺方向發展，并在此處逐漸形成新的淤積體，此時航道條件較差，而且不穩定。

從三峽水庫蓄水運用以來的實測資料來看，135m蓄水運用以來，藕池口心灘左緣不斷沖退，河道邊界穩定性較差，對水流擺動控制較弱；倒口窯心灘灘頭及左緣持續沖刷后退，灘體下移、右偏；陀陽樹邊灘沖刷下移，已經在古長堤至沙埠磯附近淤積成灘體，并不斷下延并右移。航道不穩定性進一步增大，進一步加大了航道條件變壞的可能性。要想從根本上解決藕池口水道的礙航問題，進一步提高航道尺度，必須通過工程措施，穩定基本的河道格局，形成有利的灘槽形態。即藕池口水道航道整治的總體目標為：在已建工程的基礎上，通過實施一定的工程措施，形成并穩定良好的灘槽格局，消除航道向不利方向轉化的因素（避免因心灘灘體沖刷降低、灘頭后退造成的主流擺動頻繁、多槽爭流等不利局面）；穩定航道邊界，促進主航道的穩定和發展。

航道整治思路

針對藕池口水道各灘體演變特性及其對航道的影響，提出了總體工程的具體治理思路為：①對陀陽樹邊灘及對岸天星洲洲尾高灘灘緣進行守護，保持灘體完整，控制水道進口段的航道邊界條件，穩定水道進口段主流流路。②由于藕池口水道將在一個較長時期內維持以左汊為主汊的分汊格局，藕池口心灘左緣作為該水道主航道的右邊界必須穩定下來，防止河道進一步展寬；并待倒口窯心灘與藕池口心灘聯成一體時，及時對新形成灘體的關鍵部位進行守護，保持該灘體的完整、穩定；同時對相關岸線進行適當守護，形成穩定的航道邊界，將左汊整治成枯水期曲度相對合理、進出口平順并相對穩定的航道。通過以上工程措施，形成并穩定良好的灘槽格局，消除航道向不利方向轉化的因素；提高淺區退水沖刷力度，改善航道條件，徹底根治本水道的礙航問題，并實現規劃的航道尺度。

根據以上總體方案治理思路，本階段提出總體工程平面設計內容，主要包括六部分工程：①陀陽樹邊灘布置護灘（底）帶；②左岸文藝村附近倒套內布置潛丁壩；③左岸沙埠磯以下岸線布置護岸工程；④天星洲尾部左緣布置護岸（灘）工程；⑤倒口窯心灘洲頭布置護灘帶及洲體布置魚骨壩工程；⑥藕池口心灘左緣及洲尾布置護岸工程。平面布置示意圖見圖2。

結論與建議

藕池口水道是長江中游河段重點礙航河段之一，洲灘演變復雜，且對航道條件影響較大。洲灘的穩定將有利于藕池口水道的河勢格局和航道條件。長期的原型觀測和分析表明，藕池口水道將長期保持“三灘、兩汊、兩槽”并存的河勢格局，且主航道將長期位于主汊。這種河勢格局有利于形成較為優良的航槽邊界。

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（作者單位：長江航道局荊江航道整治工程建設指揮部）endprint