长江武穴河段近期河床演变分析

长江武穴河段近期河床演变分析
摘要：近几年来，长江武穴河段受河道采砂和航道整治的影响，以及新洲头即鸭儿洲修筑顺水坝分流等人为因素的影响，该河段近期河床演变发生微妙的变化。

本文中该河段的河床演变分析结论仅供参考。

关键词：武穴河段、水沙、深泓、汊道、河床演变、分析
1河道基本情况
武穴河段也叫龙坪河段，位于长江中游上起鲤鱼洲，下至大树下，全长约35km。

见图1。

河段左岸为湖北武穴市和黄梅县，右岸属江西瑞昌县。

河段上段有边滩式江心洲鲤鱼洲，下段有鸭儿洲、龙坪新洲，洲体将河道分成两汊，右汊为主汊，汊道微弯，左汊为支汊，汊道向下游大拐弯，水流在新洲洲尾汇合，该段弯曲系数2.03，属鹅头型分汊河段。

本河段左岸有黄广大堤、右岸有梁公堤、赤心堤。

两岸堤防、低山和矶头组成的河床边界，控制着河道的横向发展，河道特有的地质地貌条件造就了河段沿程宽窄相间。

本河段发育在扬子准地台区，其中武穴市以上属淮阳地盾南缘，南临江南古陆，处于大冶褶皱束，鄂东修水褶皱束和望江凹陷三个次一级大地构造单元的接触带，自武穴市起向东北延伸，由一系列断裂组成。

由于构造断裂的影响，自全新世期以来，构造运动的差异和水流长期作用，而形成了两岸不同的地质、地貌。

武穴河段由于河道主流长期右摆，左岸已逐渐发育成为广阔的冲积平原，形成具有二元结构特征的疏松沉积物。

上层主要为粘砂土，局部为砂壤土和粉细砂；下层主要为细砂，中砂，局部有砾石。

龙坪弯道李英一带的岸坡主要为粉细砂、细砂组成，岸坡抗冲力较差，为重点崩岸险工段。

河道右岸已紧逼山丘、矶头或阶地。

这些山丘、矶头由页岩、砂岩和石灰岩构成。

阶地多为棕红色的粘土和棕黄色的砂壤土，河岸抗冲性较好。

2河段水沙特征
武穴河段的水沙主要来源于上游长江干流。

上游汉口水文站水沙资料能够反映河段内长江干流的水沙特点。

汉口水文站1865～2008年，多年平均水位为17.07m，历年最高、最低水位分别为1954年27.62m和1865年7.98m；1952～2008年，多年平均流量为22500m3/s，历年最大、最小流量分别为1954年76100 m3/s和1963年4830 m3/s；多年平均输沙量为3.68亿t，历年最大、最小输沙量分别为1964年5.79和2006年0.576亿t。

根据径流量、输沙量年内分配统计，三峡蓄水前汛期（5～10月）径流量占
全年的73.2%；同期输沙量占全年的87.8%；三峡蓄水后汛期径流量占全年的70.5%，同期输沙量占全年的86.4%；表明三峡蓄水后，径流量、输沙量均有所减小。

武穴河段设有武穴水位站，武穴站水位能反映武穴河段的水位变化特性。

武穴站1951～2008年多年平均水位为12.74m，历年最高水位22.10m，最低水位6.01m，水位的最大变幅为16.09m,最高水位一般出现在7、8月，最低水位出现在1、2月。

详见表1。

表1武穴水位站特征值表
3河道近期演变
3.1深泓线变化
3.1.1深泓线平面变化
武穴河段河道主流线顺直或窄深处变化较小，在弯道以及分汊段，水流顶冲点随水沙的变化而上移下挫。

受边界条件控制，主流线历年摆幅有限，河道平面形态多年变化不大。

套绘1959～2008年深泓平面变化图，见图2。

在一定的河床边界条件下，不同的来水来沙使得河道主泓发生变化，从而引起深泓线平面位置的摆动。

武穴河段下巢湖至码头镇段系单一河段，河道主流较为集中，深泓贴右岸而行，多年摆幅较小；在狗头矶附近主流被分为两股分别进入新洲左右汊。

其中，水流经码头镇、葫芦山、城子镇进入新洲右汊，经五里庙、龙坪贴岸下行进入新洲左汊。

左右汊深泓出新洲弯道段在新洲洲尾汇流。

1959～1986年，河道主流分流点一直稳定在凤凰山附近，变化范围未超过600m，其变幅有限；1986～1992年，分流点下移约2.3km；1992～2008年，分流点变幅较小，位置相对稳定。

水流进入新洲主汊（右汊）后，深泓线平面位置较为稳定，最大摆动幅度仅200m。

左汊深泓线平面位置变化较大，尤其是口门附近1959～2008年，深泓右摆约700m，龙坪以上1986～2001年深泓线呈现向右摆动的趋势，平均摆幅约550m。

龙坪新洲右汊洲尾附近深泓摆幅约300m，汇流点位置下移约1000m；汇流点以下深泓年际间呈左移趋势，摆移幅度有限。

3.1.2深泓线纵向变化
河段深泓的纵向变化，随着年内和年际的来水来沙及其过程的不同而发生冲淤交替变化，历年主流纵向变化图，见图3。

武穴河段河道深泓高程沿程冲淤交替，纵向河底呈锯齿状变化。

下巢湖至码头镇深泓高程沿程逐渐抬高，上、下游高差达25m，尽管河底地势高差相差较大，而受河道边界的控制，该段历年深泓冲淤变化幅度有限；码头镇至葫芦山段为新洲分汊过渡带，由于主流进入新洲右汊，右汊口门附近深泓高程沿程逐渐降低，降低幅度接近20m；而新洲左汊与右汊变化相反，深泓高程沿程逐渐抬高，变幅略小于右汊；主流进入右汊后，葫芦山至赤湖段深泓高程冲淤幅度较大，历年最大变幅达23m；主流出新洲右汊后，深泓高程较为稳定。

通过分析，武穴河段深泓纵向历年呈冲淤交替变化。

一般地，单一河段深泓高程历年变化幅度较小，分汊段尤其是分汊过渡带，受洲滩消长变化影响，历年深泓高程冲淤变化较大。

3.2岸线变化
武穴站多年平均水位为12.74m，下面就用近岸部分10m等高线的变化对该河段历年岸线变化进行分析，见图4。

本河段左岸有黄广大堤，右岸沿程分布众多山矶，边界条件较好。

1959～2008年，河道左右两岸10m等高线冲刷崩退与淤积发展交替变化，其中：左岸岸坡呈微淤状态，10m等高线变幅约60m；右岸10m等高线变化冲淤交替，其变化幅度相对较小；两岸良好的边界条件控制了河道的横向发展，历年河道岸线基本稳定。

3.3深槽变化
本河段较大深槽位于下巢湖至狗头矶段，套绘历年-10m等高线，深槽靠近右岸山矶附近，其-10m深槽历年一般长约7km，宽约350m；其中最大长度达10km，宽约350m，分别发生在1986年和2008年。

随着上游来水来沙的不同，深槽历年冲淤交替，由于右岸分布有众多山矶，深槽最深点偏靠右岸，良好的边界条件，历年深槽冲淤变化幅度有限，深槽平面位置较为稳定。

3.4汊道变化
龙坪新洲为本河段较大的江心洲，洲体将水流分为左、右汊。

龙坪新洲汊道长期以来保持着左汊为支汊，右汊为主汊的稳定格局。

近期支汊略有衰退，主汊略有发展。

根据1959年以来实测资料看，左汊分流比一般为10%～30%，分沙比略小于分流比。

从年内变化分析，左汊具有分流比随水位上升而增大的特点。

从年际变化来看，20世纪80年代中期以前左汊分流比、分沙比无明显变化趋势，1990年后分流比、分沙比明显减少，近期实测分流比为：2005年左、右汊分流比为13.5％和86.5％，2008年左、右汊分流比为11.7％和88.3％；洲滩左汊分流比有所减小，右汊分流比相应增大。

3.5河段河床冲淤变化
根据实测水道地形资料，用断面切割法，计算武穴河段枯水河槽（7～7.4m）、平均河槽（12.6～13m）、平滩河槽（15.5～16.0 m）冲淤量，见表2。

1959年以来，本河段河床有冲有淤、冲淤交替。

1959～1970年和1986～1998年时段河床呈淤积状态，其余时段河床均为冲刷。

淤积幅度最大的时段为1986～1998年，枯水、平均及平滩河槽淤积量分别为3908万m3、4751万m3、5200万m3。

冲刷幅度最大的时段为1998～2001年，1998年大洪水后，河段河床冲刷幅度较大，三级河槽冲刷量分别为6385万m3、6884万m3、6874万m3。

1959～2008年，武穴河段表现为枯水河槽冲刷，枯水以上河槽则为淤积，河段累计冲淤量分别为枯水和平均河槽分别冲刷3026万m3及1448万m3；平滩河槽淤积264万m3。

表明该河段冲刷主要发生枯水河槽，在枯水水位级以上部位河床逐渐淤积，历年河床呈冲槽淤滩变化状态。

表2 武穴河段冲淤计算成果表
备注（1）冲淤量单位：万m3；
（2）“+”淤“-”冲。

4结论
经水沙特征及近期河道深泓线、岸线、深槽、洲滩等变化规律分析认为，受来水来沙差异、河道边界条件、自身河道阻力制约以及人类活动等诸多因素影响，武穴河段近期演变具有如下特点：
（1）在上游来水来沙及边界条件不发生重大改变的情况下，本河段仍将保持现有河势。

分析表明，武穴河段左岸为冲积平原，抗冲能力较差，右岸沿岸有低山、矶头、阶地控制，这种边界条件有利于鹅头弯汊道的形成和发展，若上游不发生大的河势变化，本河段滩槽格局不会有大的改变，龙坪新洲鹅头弯分汊形态将保持相对稳定。

（2）河段右岸具有良好的边界条件，较好地控制了河道的横向发展，河道
岸线变化较小。

受上游来水来沙的作用，河床冲淤交替，历年总体呈冲刷状态，断面形态有所变化，局部深槽冲刷，面积有所增大，历年局部河段河床冲淤往复，而其变化在一定范围之内。

（3）三峡工程建成后，由于水沙条件的改变，清水下泄，将使坝下游河段来水来沙条件发生较长时期的重新调整。

一段时期内，武穴河段河床可能发生冲刷。

而受右岸节点以及左岸防洪工程等边界条件制约，河段河型将维持较长时间，总的河势格局不会发生大的变化。

The Analysis of the Recent River-Channel Evolution to the Wuxue Reaches of the Changjiang River
Abstract:For recent years, impacted by sand-gravel extraction actions and the channel regulations at the Wuxue Reaches of the Changjiang River, and affected by the new alluvion,i.e., split-flow dam’s influence that is the Ya’er Dam Downstream construction,and other anthropic factors’synthetic actions，ect.，that channel has taken place some subtle changes.The conclusion about Wuxue Reaches’Evolutionin this thesis is for your reference only.
Key Words: the Wuxue Reaches;the flowand the sediments;the line of maximum depth; river branch; River-bed Evolution; The Analysis
作者简介：吴忠明，男，工程师，长江委水文局长江中游水文水资源勘测局。