水陽江宣城段河勢演變分析

摘 要：隨著水陽江水資源開發利用與節約保護的工作加強，水陽江宣城段河勢演變歷史及變化趨勢越來越受到河道主管部門和規劃設計單位的重視。本文結合相關歷史文獻、宣城水文站河床深泓變化及上游來水來沙條件，對水陽江宣城段的河勢演變進行了歷史和現狀分析，結合經驗公式的計算成果，判定本段河道未來演變趨勢為主槽微沖，灘地微淤，河道平面形態和邊界條件相對穩定，屬于穩定河段，研究成果對水陽江中游段河道治理和相關工程規劃設計提供了重要參考。

關鍵詞：水陽江;宣城段;河勢演變分析;穩定河段

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）13-0160-03

1河道歷史演變概況

水陽江，中國長江南岸一級支流，發源于皖浙交界的天目山麓，流經浙江于潛和安徽寧國、宣州、蕪湖、當涂及江蘇高淳，上游有東津、中津、西津3條主要支流，東津河，俗稱東河，歷史上又有“東溪”“杭水”之稱，在河瀝溪鎮潘村渡村高家場以北與西津河匯合始稱水陽江。西津河，俗稱西河，歷史上有“西溪”“徽水”之稱。《太平寰宇記》載：“杭水，一名東溪，一名句溪，一名龍溪，一名黃池水，一名水陽江。自浙江于潛縣流入府境寧國縣界為杭水，又北流為東溪，又北流入宣城縣界為句溪，又北流為龍溪，又西北流合青弋江為水陽江，出府境至當涂縣界入大江。” 水陽江流域面積10385km2，干流長273km。水陽江最大的支流為右岸郎川河，流域面積2526 km2，郎川河直接與南漪湖相通，經湖泊調蓄后，通過北山河在新河莊與水陽江相匯;此外，支流還有華陽河、宛溪河，流域面積分別為280 km2及330km2。

水陽江流域寧國以上河段為山區河流，河床狹窄，河道坡度大，明清以來人口增長迅速，而河道上游山區耕地面積有限，人地矛盾日顯尖銳。山區百姓為了謀生，燒山伐林，辟地墾荒，帶來嚴重的水土流失。隨著明清以來上游山區嚴重的環境破壞，泥石流現象顯著增加;并引起流域內河道的全面淤塞。上游的東津河、西津河在清朝嘉慶、道光年間都能通行船只，可以上通寧國縣、績溪縣，下達蕪湖縣，但到太平天國兵災以后，由于河道不修，逐漸淤塞。

水陽江流域中下游水網交錯，圩口密集，宣城地區圩口分布在水陽江兩岸和南漪湖周圍。大多為建國前圈筑，最早的筑于東吳赤烏年間，歷代都曾圍墾、修補。建國后經不斷治理、修筑加固和聯圩并圩，形成現在的河湖水網區圩群。

水陽江河道自古就有，下游河段由于歷代的圍墾聯圩，致使河道受到束縛，形成現狀。因此，水陽江的歷史演變同河道兩側的圩口形成過程密切相關，河道基本上是由圍湖筑堤、聯圩并圩等人類活動逐漸形成的。

2河道近期演變分析

水陽江寧國以上段，河道比降大，暴雨河水猛漲，久晴河道干涸斷流，沙灘外露，上段河道兩岸多無河堤。這一河段的河道變遷頻繁，民國26年（1937年）的故道在現河道的左側，中卅村、戴村、勞山、虎爪山和三里店等處仍遺留有故道的明顯痕跡，現劃為行洪區。[1]寧國至下游孫埠鎮段屬丘陵地帶，河道多急灣，因迎流頂沖，外灘崩坍嚴重，多處河段出現淤高，每次洪水都會使河床形態發生變化，這一地帶是水陽江洪澇災害多發地帶。宣城市區以下水陽江河段，地勢低下，支流河湖縱橫交錯，兩岸圩口密布，是安徽省水系最為紊亂復雜的水網地區。

水陽江干流兩岸圩口經建國后不斷治理、修筑加固堤防和聯圩并圩，所有堤埂普遍加高培厚，迎流頂沖堤段及險埂險段，基本做到砌石護坡或拋石固腳。1983年洪水后，對兩岸圩口進行修筑加固，支流西津河上的港口灣水庫于2002年建成。目前，新河莊以上的圩口，堤頂高程均超過1983年洪水位1.0m～1.5m，新河莊以下圩口超過1954年洪水位1m～2m。

宣城水文站為水陽江中上游控制性水文站，控制流域面積3410km2。水文測驗斷面處河道中泓偏左岸，主河槽寬約150m，右側河灘地寬約300m，大水時由于上游彎道影響，兩岸水邊有回流現象。從圖1和圖2看出：1964年至今深泓沖刷深度達1.5m，邊灘淤積達0.4m～0.8m，表明55年來，宣城水文站大斷面主槽呈沖刷趨勢，兩側灘地變化較小，見圖1、圖2。

大斷面變化是河床演變最直觀的表現，不同年份實測大斷面對比可反映該斷面的橫向變形。橫斷面的變化是水流挾沙能力變化的結果。當水流含沙量大于挾沙能力，泥沙淤積，斷面變小;當水流含沙量小于挾沙能力，河道沖刷，斷面變大。

3宣城站水沙條件分析

宣城站多年平均徑流量為25.14億m3，多年平均流量為79.71m3/s。徑流量年際變化較大，最大為49.98億m3（1954年），最小為9.84億m3（1978年），相差5倍。年代平均值差別較小，在多年平均值上下浮動。從總體上看，徑流量沒有明顯的增大或減小趨勢，見圖3、圖4。

港口灣水庫建庫前（1954年—2001年）宣城站多年平均含沙量為0.20kg/m3，多年平均懸移質輸沙量為49.8萬t;建庫后（2001年～2017年）宣城站多年平均含沙量為0.07kg/m3，多年平均輸沙量為16.8萬t。可見，由于港口灣水庫的蓄豐補枯以及上游水土保持工作的加強，改變了水陽江中段的泥沙輸運規律，年輸沙量減少趨勢明顯，見圖5、圖6。

4水陽江河道穩定性分析

河道穩定性包括縱向和橫向兩個方面。采用經驗公式對水陽江河道的縱向和橫向變形作進一步分析。

4.1縱向穩定分析

河床的縱向穩定程度與否，決定于水流對組成河床泥沙的作用情況，水流較急，床沙較細則河床縱向不穩定;如果水流較緩，床沙較粗則河床縱向穩定。其穩定程度可以用河底泥沙抵抗運動的摩阻力與水流對泥沙顆粒的作用力之間的比值關系來表示，計算公式如下：φh=d/Jh? ? （1）

式中：φh為縱向穩定系數;d為床沙平均粒徑，mm;J為比降，‰;h為平灘水深，m。

縱向穩定系數愈大，表明泥沙運動強度愈弱，河床因泥沙運動產生的變形愈小，河床縱向愈穩定;反之，縱向穩定系數愈小，則泥沙運動強度愈強，河床愈不穩定。

4.2橫向穩定分析

河床的橫向穩定程度與河岸的抗沖能力密切相關，河岸土抗沖能力愈強，則河岸愈穩定，河床橫向也就愈穩定;其次，河床橫向穩定與造床流量和平灘河寬有密切關系，在河岸抗沖能力相同的情況下，平灘流量越小或平灘寬度愈大，則洪水切灘越困難，河岸因此愈穩定，河床橫向也愈穩定，計算公式如下：

φb =B/J^0.5/Q? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

式中：φb為橫向穩定系數;B為平灘河寬，m;J為比降，‰;Q為平灘流量，m3/s。

水陽江宣城段河床平均粒徑約3.0mm左右，河段比降為0.25‰，平灘水深為3.45m，平灘流量386m3/s，平灘河寬285m。據此計算得縱向穩定系數φh為3.47，橫向穩定系數φb為1.48。根據《橋渡水文》各類河段的穩定程度判定標準，水陽江宣城段河道縱向、橫向都是穩定的[2]。

5結語

隨著水陽江兩岸圩口堤防的修筑和加固，使洪水逐步甚至完全歸槽，有利于河勢控制和河道發育。上游港口灣水庫的削峰沉沙，使水陽江宣城段輸沙量和含沙量比建庫前明顯減少。根據河道深泓變化圖和河道來水來沙條件分析，本段河道演變趨勢是主槽微沖，灘地微淤，河道平面形態和邊界條件相對穩定。根據經驗公式計算成果和相關判定標準，水陽江宣城段河道縱向、橫向都是穩定的。

參考文獻

[1] 武漢水利電力學院.河床演變與整治[M].北京：水利電力出版社，1990.

[2] 鐵道部第三勘測設計院.橋渡水文[M].北京：中國鐵道出版社，1999.

Abstract：With the strengthening of the development and utilization of water resources and conservation and protection of the Shuiyang River， the river regime evolution history and change trend of the Xuancheng section of the Shuiyang River have attracted more and more attention from the river department and planning and design units.In this paper， combined with relevant historical documents， changes in the depth of the river bed at Xuancheng Hydrological Station and conditions of incoming water and sediment from upstream， this paper analyzes the history and current situation of the river regime evolution of the Xuancheng section of the Shuiyang River， combined with the calculation results of the empirical formula to determine this section of the river.In the future， the trend of evolution will be mainly the slight washing of the trough， the slight siltation of the beach， and the relatively stable plane shape and boundary conditions of the river channel， which is a stable reach.The research results provide an important reference for river improvement and related project planning and design in the middle reaches of the Shuiyang River.

Key words：Shuiyang river;Xuancheng section;river regime evolution analysis;stable river section

收稿日期：2020-06-05

作者簡介：張清電（1962—），男，安徽宣城人，大專，工程師，從事水文測驗、整編和預報工作。