长江荆江河段河弯平面形态变化规律研究
长江中游调关水道演变规律及趋势分析
道 的变化 特 点 。
余新明 ， 等
长江中游调关水道演变规律及趋势分析
２ ２ ５
１ ７ ５ ６ 年， 调关水 道相对顺直 （ 图２ ） ； 但 自藕 池 口（ １ ８ ６ ０ 年） 、 调
弦 口（ １ ８ ７ ０年
（ 原仅 太平 口、 藕 池 口分流 ） ， 本 河
中洲子等弯道 ， １ ９ １ ２ 年， 沙滩子弯道发生 了一次裁弯 ， １ ９ ３ ４ 年， 新形成 的沙滩子与 中州子弯道再度发育成牛
轭形 ， ２ ０ 世纪６ ０ ～ ７ ０ 年代 ， 相 继 发生 了 中洲子 人工 裁 弯 （ １ ９ ６ ７ 年） 、 沙 滩子 自然裁 弯 （ １ ９ ７ ２ 年） 。由上述 河 势变
达２ ３ ０ ｍ， ２ ０ ０ ６ ～ ２ ０ ０ ９ 最 大后 退 ４ ２ ０ ｍ（ 图３ ） ， ０ ｍ线 面 积 由蓄 水 初 期 的 １ ． ８ ８ ｋ ｍ 缩小为 ０ ． ５ ６ ｋ ｍ 。 ， 面积 缩 小 约
２ １ ３ ； ３ ｍ线 后退 幅度与 ０ ｍ线相当 ， ２ ０ ０ ２ ～ ２ ０ ０ ６ 年季家咀边滩 附近 ３ ｍ线左岸后退最大幅度达 ３ ０ ０ ｍ， ２ ０ ０ ６ ２ ０ ０ ９ 年３ ｍ线后退约 ５ ５ ０ ｍ。受季家咀边滩面积大幅缩小影响 ， 滩体对水 流的约束作用进一步降低 ， 主流左 摆、 取直 ， 顶冲点下移 ， 为弯道 凹岸侧 肖家拐一带的心滩淤长提供空间。２ ０ ０ ４ 年８ 月， 肖家拐一带 凹岸侧出现
弯初 期 ， 由于进 口急弯 段 弯道环 流作 用 ， 水 流 出进 口弯道 后 向右 岸偏 移 ， 左 侧黄 石坦 至 季家 咀 一带 出现 大 范
围边滩 。随着 向家 台的逐步冲刷崩退 ， 弯道环流作用减弱 ， 调关弯道段进 口水流趋于顺直 ， 冲刷黄石坦一带 边滩滩体 ， 至１ ９ ９ ５ 年， 仅调关弯道区域老关上至季家咀一带有边滩存在。随后 ， 季家咀边滩进入冲淤交替状 态， 同时 ， 右岸 肖家拐一带潜洲则随着季家咀边滩 的冲退 （ 淤涨） 而逐渐淤积（ 冲刷） ， 与季家咀边滩形成对开 局面。如 １ ９ ７ ３ ～ １ ９ ８ １ 年， 右岸 肖家拐一带 尚无潜洲出现 ； １ ９ ９ ５ 年随着季家 咀边滩冲刷 ， 一方面河道整体流速 降低 ， 有利于右岸侧的淤积 ， 另一方 面 ， 季家咀边滩冲刷 ， 弯道段上 中段水流趋直 ， 弯道环流减弱 ， 右岸侧淤 积 出现 潜 洲 ； １ ９ ９ ６ 年季 家 咀边 滩 淤长 ， 则 潜 洲 消失 ； １ １ ） ９ ８ 年季 家 咀 边滩 受 大水 切 滩作 用 大 幅 冲刷后 退 ， 潜 洲
三峡水库蓄水后荆江河段河床冲淤及水位变化特点分析
摘要：根据三峡水库蓄水以来荆江河段实测水沙、河道冲淤等实测资料，统计并分析了蓄水以来荆江河段河床冲淤变化及水位变化特点。
分析指出，三峡水库蓄水运用后，荆江河段来沙量大幅减少，总体冲刷量较蓄水前有所增大，且主要集中在枯水河槽，与航道条件密切相关的枯水河槽以上的滩地部分冲刷也有所增大；同流量下沿程水位均有发生不同程度的下降，其中，砂卵石河床段、临近城陵矶的荆江河段尾端，水位下降幅度较小，而紧邻砂卵石河床段的沙市附近水位下降幅度较大。
关键词：三峡工程荆江河床冲淤水位变化三峡工程是中国、也是世界上最大的水利枢纽工程，是治理和开发长江的关键性骨干工程，它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益。
但是，三峡水库的蓄水将改变坝下游河段的来水来沙条件，引起长距离的河床冲刷及水位下降，航道条件与河床冲刷关系密切。
荆江河段为长江干流重点浅滩水道密集的河段，自身演变较为复杂，且受三峡影响最早最直接。
因此，研究三峡水库蓄水后，荆江河段河床冲淤及水位变化特点显得尤为重要。
概况荆江河段位于长江中游，上起枝城，下迄洞庭湖出口处的城陵矶，全长约347.2km，以藕池口为界，分上、下荆江。
荆江北岸有支流沮漳河入汇，南岸沿程有松滋口、太平口、藕池口和调弦口（已于1959年建闸控制）分流入洞庭湖，洞庭湖又集湘、资、沅、澧四水于城陵矶处汇入长江，构成非常复杂的江湖关系，见图1。
上荆江为微弯河段，多弯曲分汊，长约171.5km。
枝城至江口段为低山丘陵区向冲积平原区过渡的河段，两岸多为低山丘陵控制，河岸稳定。
下荆江上起藕池口，下迄洞庭湖出口处的城陵矶，全长约175.7km。
历史上，下荆江蜿蜒曲折，易发生自然裁弯，河道摆动幅度大，为典型的蜿蜒型河道。
20世纪60年代末至70年代初，下荆江经历了中洲子（1967年）、上车湾（1969年）两处人工裁弯以及沙滩子（1972年）自然裁弯，使其河长缩短了约78km。
裁弯工程实施后，因下荆江不断实施河势控制工程与护岸工程，河道摆动幅度明显减小，岸线稳定性得到了增强。
长江荆江河道演变与崩岸关系分析
文章 编 号 ：ｌ ０ — ８ ２ ２ １ ） ６ ０ ２ — ３ ０ ０ ０ ５ （０ ０ ０ — ０ ９ ０
１ 荆 江概 况
荆 江 河 段 上 起 枝 城 ． 下 迄 洞 庭 湖 出 口城 陵 矶 。荆 江 全 长 ３ ７２ ｍ． ４． ｋ 以藕 池 口为 界 ． 为 上 、 分 下荆 江 。 上荆 江 为 微 弯 分 汉 河
第 ３ 卷第 ６ Ｏ 期
２ ０ １ 月 ０１ 年 ２
水
文
Ｖｏ ＿０ Ｎｏ． ｌ ３ ６ Ｄｅ ． ０１ ｃ。２ ０
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＮＡ ＨＹＤＲＯＬ ＯＧＹ
长江 荆 江 河 道 演 变 与崩 岸关 系分 析
彭 玉 明 ， 熊 超 ，杨 朝 云
（ 江 委水 文局 荆 江水 文水 资源 勘 测局 ，湖 北 荆州 长
摘
４ ４２ ） ３ ０ ０
要 ： 江位 于长 江 中游 的 上 段 ， 荆 因其 流 经荆 州 而得 名 。新 中 国成 立后 ， 岸 工程 的 实施 ， 强 了荆 江 河 岸 抗 冲 能 力 ， 护 增 抑
制 了近 岸 河床 的 横 向发 展 。 局 部 河 势 出现 了一 定 程 度 的 调 整 ， 的 河段 河 势 变化 剧 烈 ， 江 河道 崩 岸 仍 然 十分 频 繁 。本 但 有 荆 文 分 析 总 结 了荆 江近 期 河道 演 变 的特 点 ； 析 研 究 了河 道 演 变过 程 中主 流 线 的 变化 、 道 冲 刷 对 崩 岸 模 式 的 影 响 。 从 而 分 河
得 出 ： 流 线 的 变化 、 主 河道 的 冲刷 变化 可 能诱 发 崩 岸 产 生， 岸如 果得 不 到有 效控 制 将 会 影 响 河 势 的 发展 。 崩
历史上荆江河段的河道变迁及原因
历史上荆江河段的河道变迁及原因作者：吴梦琪来源：《神州·上旬刊》2017年第04期摘要：蜿蜒型河段从整体看处在不断演变之中。
从平面变化看，随着凹岸冲刷和凸岸淤长进程的发生，其蜿蜒程度不断加剧，河长增加，弯曲度随之增大。
就其整个变化过程看，河弯在平面上不断发生位移，并且随弯顶向下游蠕动而不断改变其平面形状。
本文立足于方志资料，对各时期荆江河段的变迁历史进程，对荆江河段的河流地质作用及河谷地质结构进行分析，讨论关于属于蜿蜒型河段的荆江河段的河道演变原因。
关键词：荆江；河道变迁；河流作用长江出三峡，在宜昌进入中游后，穿过夹江对峙的虎牙山、荆门山，河谷突然变得开阔起来，两岸不再是“猿声啼不住”了，而是进入“楚地阔天边，苍茫万顷连”的大平原。
由于长江进入平原后流经古荆州地区，所以，这段河道通称荆江。
荆江从湖北枝城到湖南洞庭湖的出口城陵矾，全长423公里。
其中又以藕池口为界，分为上荆江和下荆江。
下荆江是典型的婉蜒性河道，全长240公里的堤岸其实只有80公里的直线距离，江水在这里绕了16个大弯，所以，这里有了"九曲回肠"的说法。
1、荆江的变迁历史随着云梦泽的消亡，荆江堤防系统形成后，荆北通江的口穴先后被堵塞，与荆江的联系被切断，形成堤内独立的内荆河水系。
荆南地区穴口相应增多，相传北晋时杜预开凿调弦口华容河，东晋至南朝时形成沧水匡，南宋时出现太平口、虎渡河，后于1853年和1870年先后形成藕池、松滋二口。
另据地貌形态反映，广兴洲及君山一带也曾出现分流，因部分已湮塞，构成今三口分流的荆南网状水系。
自全新世以来，荆江地区经历了古湖泽的衰亡与洞庭湖的扩展；由荆北分流转向荆南分流；泥沙的沉积中心亦由荆北云梦泽转向荆南洞庭湖的巨大变化，形成新的水系格局。
顺治《江陵志余》之《志陵陆》“金堤”条提到，五代高季兴修筑金堤后，“江势改徙，堤迁于外”。
光绪《荆州府志》记，雍正十一年（1733年），在郝穴下十里处修建了周公堤，并立一碑，碑南半里堤外旧有三闾祠，六七十年后，“圮于江中”。
三峡水库蓄水后荆江段低水期水面线变化分析
文章编号：１００６－００８１（２０１８）１０－００３３－０４三峡水库蓄水后荆江段低水期水面线变化分析谢静红 周儒夫 魏林云 王 琴（长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局，湖北荆州 ４３４０１０） 摘要：为了分析三峡水库蓄水以后荆江河段水面线的变化，采用２００２～２０１６年实测水文资料对荆江河段低水期水面变化进行分析。
分析结果表明：荆江河段水面线呈明显下降趋势，低水时同一流量下各站水位也有一定程度下降，但枝城站水位下降幅度不大，沙市站水位下降较为明显，其可能原因是受河道局部冲淤影响较大。
关键词：水面线；水位流量；河势水位变化；低水期；荆江中图法分类号：Ｐ３３２ 文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１５９７４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｓｄｋｂ．２０１８．１０．００９１ 研究背景三峡水库蓄水运行后，坝下游水沙条件发生了较大变化，导致荆江河段发生了不同程度的冲淤变化，从而河段水面线也发生相应改变。
许多研究者从荆江河段水位流量关系、河段水位变化、河床冲淤变化等方面对三峡水库蓄水以来荆江河段的水沙变化进行了分析［１－７］，并取得了丰硕的成果，但这些研究所用资料最长系列为２００２～２０１０年，且均未对水面线的变化进行成因分析。
因此，本文将利用２００２～２０１６年期间的实测资料对三峡水库蓄水前后荆江河段水面线的变化、主要水文站的低水水位流量关系进行综合分析，以为三峡工程的防洪、发电、航运及水资源优化调度等提供参考。
２ 荆江低水期水面线变化分析２．１ 数据来源三峡水库于２００３年６月开始蓄水发电，为了分析蓄水后荆江河段水面线变化情况，本文采用了三峡水库蓄水前后（２００２～２０１６年）荆江干流９个测站（枝城、马家店、陈家湾、沙市、郝穴、新厂、石首、调弦口、监利）的实测水文资料，其中沿程水位变化分析值均已转换为１９８５国家高程基准。
２．２ 水面线变化规律长江枝城至城陵矶河段俗称为荆江河段，河长３４７ｋｍ。
荆江河段分为上、下两段，上荆江属弯曲分汊型河段，下荆江为典型的蜿蜒性河道，河道异常曲折。
长江荆江河段七弓岭弯道主流撇弯原因初探
长江 荆江 河 段七 弓 岭弯 道 主 流撇 弯 原 因初 探
李 宁 波 ， 曾 勇 ， 吴 忠 明
（ １ ． 长 江 水 利 委 员会 荆 江 水 文 水 资 源 勘 测 局 ， 湖北 荆州 ４ ３ ４ ０ ２ ０ ； ２ ． 长 江 水 利 委 员会 长 江 中游 水 文 水 资 源
２ 历 史 形 成过 程
历史 上 ， 七 弓岭 上 、 下 游 河段 裁 弯 或撇 弯 频 繁 ， 几
经演 变而成 目前 的蜿 蜒 型 河道 （ 见图 ２ ） 。其 中 ， 明
上 曾发 生过 裁 弯 或撇 弯 ， 对防洪 、 航 运 带 来 了较 大 影
响。
七 弓岭 弯道 右岸 ， 高程 １ ６ ． ０～６ ． ０ ｍ 以下 为埋 藏 厚度约 ３ ０ ｍ 的第 四系全新 统粉 细砂 冲积层 ， 河 床 由中
综合 整 治提 供 参 考 。
关 键 词 ： 七 弓岭 弯道 ；主 流撇 弯 ；河 道 整 治 ；河床 演 变 ；荆 江 河 段 中 图 法分 类 号 ：Ｔ Ｖ ８ ５ 文 献标 志 码 ： Ａ
ｌ 河 段 基 本 情 况
七 弓岭弯 道位 于长 江下 荆 江尾 阊 ， 上 起荆 １ ７ ８ ， 下 至荆 １ ８ ３ ， 全 长约 １ ８ ｋ ｍ， 下 距 长 江 与洞 庭 湖 出 口交 汇 处约 １ ７ ｋ ｍ， 见图 １ 。不仅 受荆 江于 流来水 来沙 和上游 河 势变 化影 响 ， 而 且受 洞庭 湖来水 顶托 影 响较大 ， 历史
熊 家 洲
末 时熊家 洲 ～观音 洲段 为微 弯 河段 ， 至 清道 光 年 问形
成较 为 明显 的弯道 ， 现 今 的 白水 套 为 当时遗 留 的牛 轭 湖 。清光 绪 初 年 ， 白水 套 河 弯 与 其 上 下 相 邻 河 弯 呈 “ ｓ ” 形扩 展 ， 形 成黄 家潭 ～东 八 垸河 弯 ， 其 下 游反 向河
河床演变的基本规律
第三节河床演变的基本规律在河流动力学中，河床演变的研究对象，一般系针对近代冲积平原河流而言。
平原河流的河型，按其平面形式可分为四种基本类型：顺直型，蜿蜒型，分汊型及游荡型。
不同类型的河段，其形态特点与演变规律不同。
一、顺直型河段这种河型的特点是：河身较顺直；犬牙交错状边滩分布于河道两侧，并在洪水期向下游缓缓移动；深槽与边滩相对；上、下深槽之间存在沙脊，在通航河段称之为浅滩，浅滩洪水淤积，枯水冲刷，深槽则相反，洪水冲刷，枯水淤积（图5-15）。
图5-15 顺直型河道（第聶伯河）二、蜿蜒型河段蜿蜒型河段是冲积平原河流中最常见的一种河型，在我国分布甚广，如“九曲回肠”的长江下荆江河段(图5-16)、渭河下游(图5-17)和汉江下游河段等，都是典型的蜿蜒型河段。
图5-16 下荆江蜿蜒型河段图5-17 渭河下游蜿蜒型河段蜿蜒型河段的平面形态，由一系列正反相间的弯道和介乎其间的过渡段连接而成。
图5-18为一弯曲河段示意图。
图中弯曲部分称为弯道段，上下两弯道段间的连接段称为过渡段。
岸线凹进一侧的河岸称为凹岸，凸出一侧的河岸称为凸岸。
弯道段靠凹岸一侧为深槽，凸出一侧为边滩。
过渡段中部河床隆起，在通航河道常因碍航而被称为浅滩。
蜿蜒型河段的河床纵剖面形态呈上下起伏状态，深槽处水深最大，浅滩处水深最小。
蜿蜒型河段的横向变形，主要表现为凹岸冲刷崩退和凸岸淤积增长。
由图5-19可见，凹岸迎流顶冲，河岸因冲刷而崩坍后退，凸岸边滩则因淤积而不断淤高长大。
天然实测资料表明，蜿蜒型河段在横向变化过程中，不仅横断面形态相似，而且冲淤的横断面面积也接近相等，如图5-20 所示。
图5-18 蜿蜒型河段的平面及剖面形态图5-19 蜿蜒型河段凹岸冲刷和凸岸淤长现象图5-20 下荆江来家铺弯顶断面冲淤变化图蜿蜒型河段的纵向变形，弯道段洪水期冲刷，枯水期淤积；过渡段则相反，洪水期淤积，枯水期冲刷。
但在一个水文年内，冲淤变化基本平衡。
蜿蜒型河段从整体看处在不断演变之中。
长江荆江段河势演变监测及分析控制点的布设
整编 工作 ，重 点 论 述 了控 制 点标 石 刻 字 、长 江 两 岸 Ｇ Ｓ同 步观 测 的 新工 艺和 新 方 法 。 Ｐ ［ 关键 词 ］ 长 江 ；荆 江 河 段 ；河 势 演 变 ； 控制 点 ［ 图分 类 号］ Ｔ ９ 中 Ｖ６ ８ ［ 献标 识 码 ］ Ａ 文 ［ 文章 编 号 ］ １ ７ —１ ０ （０ ９ ４一 ９ — ２ ６ ３ ４ ９ ２ ０ ）０ Ｎ２ ８ ０
１ 工 程 概 况
１ １ 工 程 地 理 位 置 ．
荆 江河 道监测 范 围从 葛洲 坝下 到 城 陵矶 ，河 道全 长 约 ４ ５ ｍ。其 中北 岸河 段 葛 洲 坝 到观 音 洲长 约 １ｋ
４ ５ ｍ，南岸河 段葛 洲坝 到五码 口长约 ３ ５ ｍ。根据 有关部 门分 工要求 ，水下 监测 范围从杨 家 垴 以下 到 １ｋ ２ｋ
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ —０ ０ ９ ８—１ ５ ［ 者 简 介 ］谢 先保 （ ９ ７一 ，男 ， １８ 作 １６ ） ９ ９年 大 学 毕业 ，高 级 工 程 师 ，现 主要 从 事 工 程 测 量 、建 筑 物 变 形 监 测 等方 面 的 研 究 工作 。
第 ６卷 第 ４ ：理 工 期
城 陵矶河段 ，岸上 监测 范 围从 宜 昌葛 洲坝 下至城 陵矶河 段 。
１ ２ 气 象 、 水 文 及 地 质 ．
荆江河 段处 于 中亚热带 湿润季 风气候 区 ，受 季风影 响很 大 。夏季多 为低纬 暖湿气 团盘踞 ，温 高而湿
重 ，冬季 多为西北 利亚 干冷 气 团控 制 ，气候 干燥 而寒冷 。春 夏之交 ，冷 暖气 团交替 活动 ，气 温多 变 ，天 气 阴湿多 雨 。多年平 均气 温 １ ． ＂ ６ ５Ｃ，多年 平 均 降雨 量 １ ３ ． ｍｍ。上 荆 江地 质 组 成为 冲积性 的三元 结 ３１ ３ 构 ，上层 为粘性 土层 ，中层 为 中细 沙层 ，下层 为 卵 石层 。粘 性 土层 主要 由粘 土 、粉质 壤 土及 沙 壤 土组
2008年度长江荆江河段河势查勘与评述
长 江大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ） ２０ 年 １ 月 第 ６ 第 ４ ０９ ２ 卷 期：理工 Ｊ ｕｎｌ ｆ ａｇｚ ｎｖｒｉ （ ａ ｃ Ｅ ｉ ｏｒａ ｏ ｎ ｔｅＵ ｉ ｓｙ Ｎ ｔ ｉ ｄｔ Ｙ ｅ ｔ Ｓ ） Ｄ ｃ ２０ ，Ｖｏ． ｏ ４ ｃ ＆ Ｅ ｇ ｅ． ０ ９ １６Ｎ ． ：Ｓ ｉ ｎ
２０ ０ ８年 度 长 江 荆 江 河 段 河 势 查 勘 与 评 述
张 卫 军 （ 长江大学城市建设学院， 湖北 荆州 ４４０） ３ ２ ０
［ 要 ］ ２０ 摘 ０ ８年 荆 州 市 长 江 河 道 管理 局 组 织有 关 部 门对 长 江 荆 江 段进 行 了河势 查 勘 ，全 面 了解 荆 江 河 势 变
势相对稳 定 。
２ ）浣 市河段 ３ 沙 市河段 ）
该河湾 上起 杨家垴 ，下 至陈家 湾 ，属 微 弯分 汉 型河 段 。近年 来 该河 段 主 流走 向 比较 该 河段 上起 陈家湾 ，下 至观音 寺 ，全长 ２ ｋ ３ ｍ，为 弯 曲分 汊型 河段 ，沿 程 有三 八滩 、
稳 定 ，弯 道段 主流贴 岸 ，平面摆 动较 小 。 金 城洲将 中枯水 河槽 分为 南北 ２泓 。沙市河段 分为 ３段 ，具体情 况如 下 ：① 太平 口过渡段 。该 段长而顺
长江荆江河段弯道凸岸边滩非典型冲刷研究
三 峡工 程 蓄水 运用 以来 ， 江 河道 的 冲刷 部 位 主 要 分 荆 布在枯 水河 床 和 高程 相 对 较 低 （ １ ０ ｓ流 量 或 ００ ０ ｍ ／ 级 时 淹没 ） 的洲 滩 和边滩 （ 弯道段 凸岸 边滩 ） 含 。
１ 弯 道凸岸边滩的演变特点
荆 江河 段 弯 道 凸 岸 边 滩 的 演 变 一 般 分 为 ３个 阶
段。
于该 河 段右 岸存 在 三 口分流分 沙 ， 其水 沙量 沿程 递减 。 枝城 、 沙市 和监 利姚 圻 脑 站 分 别 为荆 江 进 口、 上荆 江 、 下荆 江 的控 制 性 水 文 站 ， 峡 工 程 蓄 水 运 用 以前 ， 三 枝
生 沿程 冲刷 … 。从河 道 地 形实 测 资 料 对 比分 析来 看 ，
湖 口的城 陵矶 ， 全长 约 ３ ７ｋ 以藕 池 口为界 分 上 、 ４ ｍ， 下
荆 江 。荆 江 河 弯 曲折 率 平均 为 １７ ， 小 河 弯半 径 为 ．２ 最
３０ ０ ｍ， 大河 弯半 径为 １ ０ ４ 最 ０３ ０ｍ。
城、 沙市 和监 利 姚 圻 脑 站 多 年 平 均 （ 统计 年 限 １５ ９ ０～
（ ）第 １阶段 。荆 江河段 弯 道 凹岸 岸坡 的边 界 条 １ 件 基本 为天 然状 态 ， 由于 每个 弯道 凹岸 实 施 护 岸 工 程 的时期 先 后 差 异 较 大 ， 早 的沙 市 、 穴 河 弯 段 在 ２ 最 郝 ０ 世纪 ６ ０年代 基本 实施 了护岸工 程 ； 而最 晚 的北碾 子 湾 弯 道 ２０ ０ ２年 ４月完 成 了 凹岸岸 线 的基 本守 护 。 受 弯 道 环流 的影 响 ， 凹岸 崩 塌 ， 此 同时 ， 与 凸岸 边 滩 向 凹 岸 方 向淤 长扩 大 。当 凸岸 边 滩 发 育 到 一 定程 度 时 ， 汛 在 期 可能 出现 撇弯 切滩 现 象 ， 成 分 汉 性 河 道 或低 水 多 形 汊性 河 道 。上荆 江洋 溪 河 弯 的 关 洲 、 市 河 弯 的 马羊 沈
长江荆江河段沙市三八滩演变机理分析
长 江 荆江 河 段 沙 市 三八 滩演 变 机理 分 析
彭 严 波 段 光 磊
（ 江 水 利 委 员会 荆 江 水 文 水 资 源 勘 测 局 ， 北 荆 州 ４４０ ） 长 湖 ３００ 摘要 ： 三八 滩位 于 长 江上 荆 江 沙 市 河 弯 ， 所在 荆 州 市是 长 江 中 下 游 重点 防 洪城 市 。近 年 来 ， 别 是 １９ 特 ９８年 大水
河段进 口的来水来沙条件是一个决定性因素 。 考虑到流量及沙量对洲 滩影 响较 大 ， 应用沙 市水文 站实 故
测 的 １６ ９５年后的水文泥沙资料地形资料 ， 析汉道段 断面过流 分
面积 、 三八滩 面积 、 滩宽 等变化与较 大流量持续 时间 、 含沙 量之
间关 系 。
另外 ， 分析上游过渡段河势 变化及 人类活动 影响 。考 虑到 河床变形滞后于水沙变化 ， 面及三八 滩特征值 采用各 时段末 断
关 键 词： 河道 演 变 ； 理 ； 析 ；三八 滩 ；荆 江 河段 机 分
中图 分 类 号 ：Ⅳ １７ ４
文献 标 识 码 ：Ａ
１ 三八滩演变概况
沙市河 弯位 于长 江 上荆 江河 段 ， 距 葛洲 坝 水 利枢 纽 约 上 １０ｋ 为长江 流经 江汉平 原 的微弯 分汊河 段。 １６ 、９９年 ， ４ ｍ， ９６ １６ 河段下游下荆 江实施 了上 车湾 、 中洲子 人工裁 弯 ，９２年发 生 １７ 了沙滩子 自然裁 弯。 沙市河弯地处江汉平 原西南部 ， 其地 质组成为 第 四系沉 积 层， 基岩 以上为砾一 砂一 土三元结 构。河 弯 凹岸岸线 已受护 岸 工 程控 制 ， 凸岸局部地段岸线受人工控 制 ， 大部分为土 、 、 砾 砂结 构； 三八滩为砂 、 砾二相组 成 ； 床质主要 由中细 沙组成 （ ． ～ 河 ０１
湖北荆江河道演变监测及分析项目综述
收稿日期:２０１８－０５－１０作者简介:汪记锋ꎬ男ꎬ荆州市长江勘察设计院ꎬ工程师.㊀㊀文章编号:１００６－００８１(２０１８)０７－００２４－０５湖北荆江河道演变监测及分析项目综述汪记锋１㊀㊀刘国亮１㊀㊀张艳霞２(１.荆州市长江勘察设计院ꎬ湖北荆州㊀４３４０００ꎻ㊀２.湖北省水利厅ꎬ湖北武汉㊀４３００００)㊀㊀摘要:三峡水库的蓄水运用改变了大坝下游河段的来水来沙过程ꎬ造成荆江河道沿程冲刷ꎬ可能引起局部河段河势变化ꎬ对荆江防洪造成威胁ꎮ对荆江河段重点河段开展原型观测ꎬ在此基础上首次提出监测导线分析法㊁岸坡稳定性评估体系等监测方法ꎮ综合荆江河道历史演变规律㊁重点河段１０ａ来原型观测及岸坡稳定评估ꎬ分析得出荆江总体河势变化特征及演变趋势ꎮ荆江河道演变监测及分析项目为湖北省水利厅及时了解河道变化情况提供了科学依据ꎬ可指导荆江防汛ꎬ并为部分河道整治工程提供河势演变的理论依据ꎮ关键词:河道演变ꎻ河道监测ꎻ荆江河段中图法分类号:Ｐ６４１㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.１５９７４/ｊ.ｃｎｋｉ.ｓｌｓｄｋｂ.２０１８.０７.００７㊀㊀由于荆江河段距离三峡大坝较近ꎬ２００３年６月三峡水库蓄水运用后ꎬ在较长时期内难以恢复其下泄的严重次饱和水流含沙量ꎮ因此ꎬ荆江河道的冲刷不仅发生时间早ꎬ冲刷幅度也较大ꎬ引起局部河段的河势调整ꎮ２００７~２０１６年开展了荆江河道演变监测及分析项目ꎬ经过１０ａ来不断摸索总结监测分析方法ꎬ在传统的典型断面比较法㊁冲刷坑面积法㊁最深点分析法等基础上ꎬ首次提出了监测导线分析方法ꎬ并综合影响岸坡稳定各因素之间关系ꎬ整理了一套 岸坡稳定性综合评估体系 ꎮ荆江河道演变监测分析成果可为荆江防洪及河道工程建设管理提供决策支持ꎮ目前ꎬ国内外学者模拟预测河床(含河岸)横向变形的研究方法主要包括:经验方法㊁极值假说方法和水动力学－土力学方法[１]ꎮ对崩岸预测理论方面的研究方法还不成熟ꎬ预测结果往往与实际情况相差较大ꎬ距离实际应用仍存在差距ꎮ荆江河道演变监测及分析项目采用传统及创新的分析方法ꎬ能够较全面地反映近岸河床变化情况ꎬ实现了原来定性判断到定量分析的转变ꎬ便于实际操作ꎮ１㊀项目背景三峡水库已于２００３年６月蓄水运用ꎬ同年１１月蓄水至１３９ｍꎬ２００６年１０月坝前水位抬高至１５６ｍꎬ２００８年汛后开始试验性蓄水ꎬ同年１１月抬高至１７２.８ｍꎬ此后自２０１０年起连续５ａ成功蓄水至１７５ｍꎮ三峡水库的蓄水运用改变了坝下游河段的来水来沙过程ꎬ尤其是来沙过程ꎬ必将引起坝下游河段发生新的演变ꎬ会对河道防洪㊁河势以及堤岸稳定等方面带来一定影响ꎮ荆江河道的冲刷可能对现有水流顶冲范围内与贴岸段的未护段岸线以及已护工程的稳定造成不利影响ꎬ同时由于长期冲刷可能引起局部河段的河势调整ꎮ尤其是上荆江河段ꎬ发生冲刷时间更早ꎬ且沙市河弯㊁郝穴河弯等河段的迎流顶冲段ꎬ堤外基本无滩ꎬ一旦因冲刷而引起岸线的崩塌ꎬ将对荆江防洪安全构成极大威胁ꎮ因此ꎬ开展三峡水库蓄水运用后荆江河道监测与分析研究工作是十分必要的ꎮ为及时了解荆江河段河道演变规律ꎬ进行河势演变监测和分析ꎬ为河道治理和领导决策提供科学依据ꎬ以加强河道崩岸的可预见性ꎬ避免崩岸的突发性ꎬ争取崩岸整治的主动性ꎮ２００６年７月起开展荆江河道演变监测及分析工作ꎬ至２０１６年１２月ꎬ已连续监测１０ａꎮ２㊀监测范围及方法２.１㊀监测范围水下监测仅对重点河段进行监测ꎮ重点河段确定的主要原则是:①近年崩岸剧烈及河床变化较大４２的岸段ꎻ②堤外滩地较窄或者无滩ꎬ迎流顶冲ꎬ深泓贴岸ꎬ防洪地位重要及对河势变化较大的岸段ꎮ根据 全面监测ꎬ重点加强 的原则ꎬ该项目又将重点监测河段划分为３类:(１)近年来崩岸严重的河段ꎬ如文村夹㊁北门口㊁茅林口等河段ꎮ(２)深泓贴岸迎流顶冲ꎬ无滩及窄滩的河段ꎬ如沙市观音矶到谷码头㊁冲和观到郝穴㊁公安河湾等河段ꎮ(３)应急性的测量ꎬ即突然发生崩岸的河段ꎮ主要监测方法是定时半江水道地形测量和岸上定期观测ꎮ第一类河段７５ｋｍꎬ每年测量两次ꎬ汛前一次ꎬ汛后一次ꎻ第二类河段９５ｋｍꎬ每年测量一次ꎬ在汛后实施ꎻ第三类是应急测量２ｋｍꎮ保持监测范围相对固定ꎮ根据河势变化情况ꎬ在年度任务中局部调整监测河段类型及范围ꎮ以谷码头至观音矶为例ꎬ局部监测范围导线图见图１ꎮ６００图１㊀谷码头至观音矶段监测导线(部分)平面布置２.２㊀测量方法２.２.１㊀控制测量据查勘ꎬ测区内有国家二㊁三等平面和高程控制点ꎮ平面系统为北京５４坐标系ꎬ高斯正形投影ꎬ３ʎ分带ꎮ高程系统为１９５６年黄海高程系ꎮ在荆江河段ꎬ以国家二㊁三等平面控制点为引据点布设Ｄ级ＧＰＳ控制网ꎮ沿监测河段按划分每５ｋｍ布设一对可通视Ｄ级ＧＰＳ点ꎬＧＰＳ点布置在大堤堤肩上ꎮ最少联测１２个国家级二㊁三等平面控制点ꎮ以国家二等高程控制点为引据点布设四等水准路线ꎮ用ＮＡ２型水准仪按四等水准测量规范施测ꎮ最少联测２０个以上二等水准点ꎮ每公里高差中数中误差应小于３ｍｍꎮ一级导线测量用ＴＯＰＣＯＮ全站仪按５ᵡ级导线测量规范施测ꎬ以静态ＧＰＳ点为引据点ꎬ沿监测河段平均每５００ｍ布设一个埋石导线点ꎮ导线测角中误差应小于５ᵡꎬ最弱点点位中误差应小于５ｃｍꎮ２.２.２㊀水下地形测量测图比例尺为１ʒ２０００ꎬ在Ｄ级ＧＰＳ控制点或５ᵡ导线点上设置基站ꎬ用ＲＴＫ＋回声仪测量ꎮＧＰＳ水下地形测量采用垂直于河道的断面法测量ꎬ断面间距约为３０ｍꎬ测量至深泓线以外ꎮ一般宽度约３００ｍꎬ个别重点险段为４００ｍꎮ２.３㊀荆江河势查勘原型观测采用定量的重点河段半江水下地形测量与定性的实地查勘相结合ꎮ定性的实地查勘主要是定期㊁不定期的陆上查勘ꎻ每年下半年汛后安排一次河势查勘ꎬ一般在１０月中旬至１１月上旬ꎮ河势查勘采用乘船方式ꎬ从枝城到城陵矶行经近３４０ｋｍꎬ重点查勘湖北㊁湖南荆江河段两岸的河势变化及新老险工㊁险段ꎮ通过听介绍㊁看河势㊁查现场㊁座谈会等形式ꎬ理论联系实际ꎬ增强感观认识ꎮ通过河道实际发生的河势变化验证河道演变分析结果的有效性ꎬ合理调整河道演变分析结论ꎮ２００７~２０１３年采用普通照相机拍照的方式记录现场情况ꎮ２０１４~２０１６年改进了查勘方法:采用查勘记录仪记录拍照地点地理坐标信息ꎬ定位行船航迹线ꎻ无人机航拍俯瞰总体河势及岸坡情况ꎻ重点河段岸坡土料取样ꎬ实验采集土料物理力学指标数据ꎮ２.４㊀监测分析方法在２００７~２００９年的河道演变分析中ꎬ采用的是典型断面分析法㊁冲刷坑面积变化法ꎮ典型断面分析法通过典型断面的冲淤变化来分析该河段的整体近岸河床变化情况ꎬ由于所选取的典型断面是间隔㊁不连续的ꎬ具有 代表 的局限性ꎬ不能全面地反映整个河段的变化情况ꎮ冲刷坑面积变化法通过跟踪近岸河床变化剧烈岸段冲刷坑的面积变化来分析重点河段的近岸冲淤变化情况ꎬ由于冲刷坑的选取通常都是弯道迎流顶冲段㊁矶头等重点河段ꎬ不能代表全河段的情况ꎬ只能真实反映局部重点河段的近岸冲淤变化情况ꎮ典型断面分析方法是从横向来分析该典型断面的横向冲淤变化分布关系ꎬ形象㊁直观ꎬ而在纵向上具有不连续性ꎬ无法对其进行量化分析ꎮ考虑到传统典型断面分析法㊁冲刷坑面积变化５２法的种种局限性ꎬ在该项目２００８年度报告中ꎬ首次提出并使用 监测导线分析法 对近岸河床冲淤变化进行分析ꎮ该分析法通过近岸河床变化的若干因素确定一定数量的监测导线平面控制点ꎬ并将这些平面控制点连接成一条平顺的曲线ꎬ该曲线为监测导线ꎬ通过监测导线在不同时段的沿程高程变化来研究近岸河床的分析方法ꎮ按以下内容要素确定监测导线的平面位置:①荆江水下护岸工程的守护宽度一般在５０~７０ｍꎻ②近岸深槽的内边缘线距多年平均枯水位线６０~１５０ｍꎻ③荆江水下护岸工程的水毁一般是从水下坡脚前沿开始ꎬ逐渐向河岸方向发展ꎬ最终引起岸线崩塌ꎻ④枯水位水边线的不平顺性ꎻ⑤枯水期近岸主流线的顺畅ꎮ监测导线法分析近岸河床变化ꎬ可全面直接反映监测岸段沿线近岸河床的变化情况ꎬ克服典型断面法分析近岸河床变化的代表局限性ꎬ达到可直接发现监测岸段近岸河床冲淤变化的沿程(顺水流方向ꎬ纵向)分布关系ꎬ具有总体量化分析的特点ꎮ通过监测导线纵向上的连续性ꎬ可以明显发现近岸河床冲淤变化的情况ꎮ以谷码头至观音矶河段为例进行具体分析ꎮ三峡水库蓄水运用以来ꎬ该河段演变过程为:沙市观音矶~谷码头段近岸河床经历了较大幅度ң冲淤窄幅调整ң进一步小幅冲刷ꎻ在年内同一水文时段内ꎬ沿程各分区段间呈冲淤交替变化(上段冲刷下段淤积或下段冲刷上段淤积)ꎻ在年内不同水文时段内ꎬ沿程各分区段近岸河床冲淤变化主要表现为汛期冲刷㊁汛后中枯水期回淤的冲淤交替变化特点ꎮ２００６年６月到２０１６年１１月期间该段近岸河床历年总的冲刷情况是:水下坡脚前沿平均冲刷幅度５.１１ｍꎻ冲刷幅度较大的区段主要集中在桩号７５８＋２００~７５５＋２００段ꎬ冲刷量主要发生在２００６年６月到２００８年１１月期间ꎻ冲刷幅度较大的部位主要在水下坡脚附近ꎮ为更好地分析海量冲淤数据ꎬ２０１３年引入包络线ꎬ在冲淤监测导线高程沿程变化图上按间距２０ｍ选取最大值㊁平均值㊁最小值ꎬ进而连接成沿线高程高位包络线㊁沿线高程中位线㊁沿线高程低位包络线ꎬ完善了基于近岸地形监测成果资料的数据处理方法ꎮ为了发现监测岸段地形变化趋势和简化后续分析工作ꎬ２０１４年引入相关的时程变化图ꎬ以监测岸段近岸河床水下坡脚前沿的监测导线高程平均值㊁监测断面水下坡比值㊁冲刷坑面积和最深点高程值为基本资料ꎬ建立相关的时程变化图ꎮ一般来说ꎬ从时程变化图可以判断监测岸段的各个区段目前的状况和近几年可能的变化趋势ꎮ２.５㊀岸坡稳定性评估体系影响荆江河道岸坡稳定的因素有:近岸河床的冲淤变化ꎬ护岸工程的质量㊁守护范围和运行年限ꎬ近岸河床的水下坡度变化ꎬ岸坡的地质条件㊁来水来沙条件等ꎮ河道岸坡出现不稳定现象不是偶然的ꎬ都有隐患产生㊁积累和爆发的过程ꎬ为了便于荆江河道的防洪安全管理ꎬ应对有防洪安全隐患的岸段进行及时治理ꎬ需要弄清荆江河道岸坡稳定状态ꎬ根据影响荆江河道岸坡稳定的多方面因素ꎬ进行综合评估分类ꎮ综合考虑影响荆江河道岸坡稳定的各个因素ꎬ参考河道行洪安全管理惯例和气象预报提示惯例ꎬ将岸坡稳定风险评估分为一般㊁二级设防㊁一级设防㊁警戒４个等级ꎬ对应的颜色提示分别为蓝色岸段㊁黄色岸段㊁橙色预警岸段㊁红色预警岸段ꎮ３㊀主要成果４０多年来ꎬ荆江河道经历了下荆江裁弯㊁葛洲坝工程和三峡水库蓄水运用㊁系统的护岸工程和航道整治工程㊁荆南四河和洞庭湖的淤积萎缩等ꎬ现在的荆江河道演变基本是人类活动控导影响下的演变ꎬ具有趋向稳定性特点ꎮ３.１㊀枯水、漫滩洪水河势总体格局在葛洲坝工程㊁三峡工程等干流上游大型水库联合调度作用下ꎬ荆江枯水期水情呈相对平稳状态ꎬ加之航道工程和护岸工程逐段对枯水河床起到明显的控制作用ꎬ工程实施后使整治河段的滩槽平面位置相对确定㊁枯水河势格局长期稳定ꎬ河势变化主要表现为工程保护区域前沿砂质河床的冲淤交替变化㊁以及其变化所引起的主流线小范围摆动ꎮ葛洲坝㊁三峡等干流上游大型水库联合调度ꎬ使大洪峰流量被消减调平ꎬ荆江洪水漫滩的水情概率变小ꎻ沿江护岸工程使岸线基本稳定ꎬ护滩工程使洲体冲刷调整处于可控状态ꎬ对河势变化可能有影响的河床边界现基本被护岸㊁护滩工程所控制ꎬ主流的摆动范围基本稳定在某个区域ꎻ在水情被控制㊁河床边界基本稳定的情况下ꎬ荆江的洪水河势格局逐渐６２被工程所控制ꎬ主流基本被限定在一定区域内摆动ꎻ限定区域内的河床呈冲淤调整变化和少量的崩岸点ꎬ不影响荆江总体洪水河势格局ꎮ表１㊀上㊁下荆江河段分时段冲淤深度统计ｍ年份上荆江下荆江荆江枯水基本平滩枯水基本平滩枯水基本平滩２００３－０.１３－０.１－０.０９－０.２６－０.２９－０.２５－０.１９－０.１９－０.１８２００４－０.２２－０.２２－０.１９－０.３２－０.３５－０.２７－０.２６－０.２８－０.２３２００５－０.２３－０.１８－０.１９－０.１４－０.１６－０.０８－０.１９－０.１７－０.１３２００６０.０５０.０４０.０３－０.１７－０.１５－０.１１－０.０５－０.０５－０.０５２００７－０.２４－０.２１－０.１５－０.０４－０.０２０.０２－０.１４－０.１２－０.０６２００８－０.０３－０.０３－０.０１０－０.０１０－０.０２－０.０２０２００９－０.１５－０.１３－０.１１－０.３１－０.２９－０.１９－０.２２－０.２－０.１５２０１０－０.２－０.１８－０.１５－０.０８－０.０６－０.０４－０.０６－０.１２－０.０９２０１１－０.３５－０.３－０.２４－０.１１－０.０８－０.０４－０.２３－０.２－０.１４２０１２－０.１９－０.１９－０.１７－０.０４－０.０５－０.０２－０.１２－０.１２－０.０９２０１３－０.３－０.２６－０.１－０.０８－０.２－０.１８２０１４－０.２９－０.２６－０.２２－０.１６－０.１６－０.１２－０.２３－０.２１－０.１７２０１５－０.１７－０.１５－０.１２－０.０９－０.０７－０.０３－０.１３－０.１１－０.０８２００３~２０１５－２.４６－２.１７－１.８５－１.８３－１.７９－１.２－２.０７－２－１.５㊀注: － 表示冲刷ꎬ ＋ 表示淤积ꎬ２００３年具体是指２００２年１０月~２００３年１０月ꎮ３.２㊀河床冲淤调整变化三峡水库蓄水运用以来ꎬ２００２年１０月至２０１５年１０月ꎬ荆江河段枯水河槽累计冲刷泥沙７.０５１６亿ｍ３ꎬ年均冲刷量为０.５４亿ｍ３ꎬ远大于蓄水前１９７２~２００２年的年均冲刷量０.１３７亿ｍ３ꎮ以２０１３年荆江固定测量断面在沙市水文站流量５６４０ｍ３/ｓ(对应枯水河槽)㊁１００００ｍ３/ｓ(对应基本河槽)和３００００ｍ３/ｓ(对应平滩河槽)时的水面宽度为基本资料ꎬ计算确定上荆江平均河宽:枯水河槽１０４７ｍ㊁基本河槽１２２３ｍ㊁平滩河槽１５０３ｍꎻ计算确定下荆江平均河宽:枯水河槽９１４ｍ㊁基本河槽１００５ｍ㊁平滩河槽１６８５ｍꎻ上荆江河长１７１.７ｋｍ(荆３~荆８２)㊁下荆江河长１７５.５ｋｍ(荆８３~荆１８６)ꎮ计算上下荆江的平均冲刷深度:２００２年１０月~２０１５年１０月上㊁下荆江枯水河槽平均冲深分别为２.４６ｍ㊁１.８３ｍꎻ２００２年１０月~２０１５年１０月上㊁下荆江基本河槽平均冲深分别为２.１７ｍ㊁１.８０ｍꎻ２００２年１０月~２０１５年１０月上㊁下荆江平滩河槽平均冲深分别为１.８５ｍ㊁１.２０ｍꎮ上㊁下荆江河段分时段冲淤深度见表１ꎮ荆江不同的区间河道沿时程和流程呈冲淤交替变化ꎬ大多数地段河床总的情况是沿程冲刷ꎬ冲刷的部位主要是枯水河床ꎬ尤其是弯道凹岸中下段的近岸河床冲刷幅度相对较大ꎮ３.３㊀分汊㊁弯道㊁过渡段河势演变分汊性河段的的洲头冲刷后退㊁靠近主流的洲体侧缘崩塌ꎻ洲体一经人工控制ꎬ在比较长的时期内ꎬ出现洲体灭失和主支汊易位的概率较小ꎮ以关洲为例ꎬ见图２ꎮ图２㊀关洲近期平面(３５.０ｍ高程线)变化急弯段普遍出现主流撇弯切滩现象ꎬ弯道凸岸上边滩冲刷㊁下边滩有所回淤ꎻ弯道凸岸上边滩冲刷发展较快ꎬ弯道凸岸下边滩淤积相对较慢ꎬ但持续的时间相对较长ꎬ伴随着弯道顶冲点和凹岸近岸深槽向下游延伸ꎬ整个局部河段河势具有向下游缓慢蠕动的特点ꎮ弯道凹岸近岸河床冲刷区的调整变化ꎬ使得部分护岸工程段出现滑挫崩岸现象㊁护岸工程段紧邻７２下游的未护岸段出现崩岸现象ꎻ已护岸工程段出现滑挫崩岸现象对河势影响有限ꎬ但对防洪影响明显ꎻ未护岸段出现崩岸现象对河势影响明显ꎮ枯水河床冲刷使过渡段散滩游动性增强ꎬ在航道工程的控导作用下ꎬ散滩基本被稳定在规划设计的平面范围内淤长联片ꎬ枯水河势趋向稳定变化ꎮ３.４㊀历史险工段㊁河道崩岸特性从历史深槽的监测分析成果来看:其冲刷下切已基本到达了一个极值ꎬ历史深槽所在局部河段枯水河床的冲刷拓宽比冲刷下切要更容易ꎻ新深槽往往在弯道凹岸下段近岸河床逐步形成ꎻ主流线平面位置不因河道深槽的冲淤变化而调整ꎬ主流线平面位置变化影响河道深槽冲淤分布ꎮ随着荆江河段人类工程的密度加大ꎬ对河势的控制力度将逐步增强ꎬ在较长时期内ꎬ主流将被控制在一定平面范围内变动ꎬ河道崩岸是河道演变的表现形式之一[２]ꎮ部分护岸近岸河床长期冲刷下切ꎬ在不进行水下工程维护加固的前提下ꎬ水下工程将逐步水毁失效ꎬ相关护岸段岸坡稳定风险经历了相当长时间的积累ꎬ发生崩岸将是必然的ꎬ护岸段崩岸具有时间周期性ꎻ少量局部护岸段小范围区域可能提前出现崩岸ꎬ呈现偶发性ꎮ主流贴岸下行的未护岸段ꎬ近岸河床长期冲刷下切具有持续性ꎬ在不进行守护的前提下ꎬ河岸崩塌将持续较长的时期ꎮ２００６~２０１６年荆江河道崩岸统计见表２ꎮ表２㊀２００６~２０１６年荆江河道崩岸统计序号年份崩岸处数/处崩长/ｋｍ序号年份崩岸处数/处崩长/ｋｍ１２００６１３６.５９７２０１２１６１.４６２２００７１９２０.３３８２０１３１２４.０１３２００８７３.８５９２０１４１９１１.７４２００９２０.７１０２０１５２４２１.２３５２０１０６４.２８１１２０１６１４１０.５９６２０１１１１３.６１４㊀成果应用荆江河道演变监测及分析项目从２００７年开始ꎬ实施１０ａ来ꎬ每年进行河势查勘㊁水下地形测量㊁河道演变分析ꎬ编制年度河势查勘报告㊁河道演变分析成果报告等工作ꎬ并接受湖北省水利厅组织的专家验收ꎬ获得验收专家一致认可ꎮ根据河道监测分析成果ꎬ有助于确定荆江(湖北段)河势控制工程及三峡后续工作项目的规划范围和工程实施的先后次序ꎬ作为部分河道工程项目申报㊁规划设计的技术支撑ꎮ目前ꎬ已在河势控制应急工程㊁崩岸应急整治工程㊁码头防洪评价等方面得到了具体应用ꎬ效果良好ꎮ年度监测分析成果报告提供了荆江河道实时变化动态ꎬ为准确把握防汛重点㊁及时有效应对突发险情和应急整险提供了技术支持ꎮ５㊀结㊀语该项目探讨了荆江河势监测的分析研究方法ꎬ２００７年使用传统的典型断面比较法㊁冲刷坑面积法㊁最深点分析法ꎻ２００８年对研究方法进行了创新ꎬ首次提出了监测导线分析方法ꎻ２００９~２０１０年在监测导线分析方法的基础上ꎬ结合传统分析方法ꎬ综合影响岸坡稳定各因素之间关系ꎬ整理了一套 岸坡稳定性综合评估体系 [３]ꎻ２０１３年引入包络线ꎬ完善了基于近岸地形监测成果资料的数据处理方法ꎻ２０１４年引入相关的时程变化图ꎬ用于发现监测岸段地形变化趋势和简化后续分析工作ꎮ通过以上分析评估体系ꎬ可以较全面㊁完整地反映荆江河道监测岸段岸坡稳定性状况ꎬ并对其进行风险预警ꎮ目前岸坡稳定性综合评估体系还不够完善ꎬ希望通过不断的研究探讨ꎬ逐步修订完善综合评估体系ꎬ摸索出荆江河道的演变规律ꎬ为荆江河道的治理提供科学决策ꎮ参考文献:[１]㊀余文畴ꎬ卢金友.长江河道崩岸与护岸[Ｍ].北京:中国水利水电出版社ꎬ２００８.[２]㊀姚仕明ꎬ岳红艳ꎬ何广水ꎬ等.长江中游河道崩岸机理与综合治理技术[Ｍ].北京:科学出版社ꎬ２０１６. [３]㊀何广水ꎬ朱勇辉ꎬ邓彩云ꎬ等.湖北荆江河段２０１６年度河道监测成果分析报告[Ｒ].武汉:长江科学院ꎬ２０１７.(编辑:唐湘茜)８２。
每日一题263荆江
【第3题】 河道变直，长度缩短，缩短航运里程（2分）； 水流速度变快，泥沙沉积减少，通航能力提高（2分）。
【第4题】 （荆江河床坡度小，水流速度慢，）河流从上游携带的泥 沙不断沉积（2分），河床逐渐提高（2分），人们被迫不Байду номын сангаас断加高堤坝（2分）。
（1）分析荆江段河道曲折易变的原因。（6分）
（2）弯曲河道自然裁弯取直后，弯曲河道演变为湖泊。 对此作出合理解释。（6分）
（3）简析荆江裁弯取直后利于航运的原因。（4分）
（4）解释荆江部分河道成为“地上河”的原因。（6分）
【第1题】 荆江河道地处冲积平原，堆积物质以泥沙为主，容易被侵 蚀； 地形平坦，河流侵蚀以侧蚀为主（凹岸侵蚀，凸岸堆积） ，河道更弯曲； 流量季节变化大，洪水（泛滥）期河道易决堤改道等。 （地形、物质、动力每个角度2分，其它合理答案酌情给 分，满分共6分）
每日
一题
二中地理 伴你成长
长江在湖北枝城到湖南城陵矶河段称为荆江，千 里长江，险在荆江。长江荆江段河道曲折易变， 蜿蜒蛇行，曾经有“十年九灾”的说法；建国后， 国家重点治理了“九曲回肠”荆江，天鹅洲故道群 是长江裁弯取直后废弃的古河道，如今荆江部分 河道成为名符其实的“地上河”。下左图为“荆江治 理示意图”，下右图为“天鹅洲故道群示意图”
长江下荆江监利河段乌龟洲汊道分流分沙变化及演变特征分析
收稿日期：2020-08-19基金项目：国家重点研发计划项目“洞庭湖江湖联通复杂河网综合整治技术及示范”（2017YFC0405305）作者简介：魏林云，女，工程师，主要从事水文技术管理工作。
E-mail ：*****************1研究背景汊道分流分沙变化规律的研究是河道演变及冲淤变化规律研究的基础，其研究结果可为长江中下游河道的防洪安全、河道综合整治、险工护岸和水利工程建设等提供参考。
监利乌龟洲汊道位于长江中游下荆江河段中部，属于典型的弯曲分汊型河道。
20世纪90年代以前，监利乌龟洲汊道的左汊为主汊；90年代以后右汊逐渐扩展，1993~1996年主流线过渡到右汊，右汊成为主汊。
许多学者对荆江河段的汊道及洲滩演变规律进行了研究，段光磊等［1］对荆江河段关洲、三八滩、乌龟洲3个典型洲滩演变机理和演变趋势进行了研究，认为上游河势变化、水沙变化和人类活动等对荆江河段典型洲滩的演变起着重要作用。
彭玉明等［2］重点研究了荆江汊道分流分沙变化及特性，并分析了汊道形成以及变化的原因，指出汊道的变化主要受上游河势变化和汊道自身的分流分沙比等因素的影响，采用简易法计算分流分沙比。
黄莉等［3］对监利河段河床演变规律进行了研究，认为乌龟洲左右汊的兴衰交替随着左右汊分流分沙比的变化而变化。
本文研究了近期乌龟洲汊道分流分沙变化及演变特性，对监利河段的河势变化有一定指导意义。
2河段概况及数据来源2.1河段基本情况监利河段位于荆江河段下段，属于典型的蜿蜒型河道，自塔市驿（荆136）至洞庭湖湖口城陵矶（荆185），长约91km ［4-6］。
受长江上游来水及洞庭湖洪水顶托的相互影响，监利河段演变剧烈复杂。
1999年以来，该河段实施了护岸加固工程，总体河势较稳定，但局部河段河势调整加剧。
该河段内主要分汊河段为乌龟洲汊道，将水流分为左、右两汊，见图1。
2.2数据来源本文采用2010~2018年乌龟洲分流分沙实测资料。
共布设3个测验断面对乌龟洲重点汊道分流分沙进行观测，即在进口、左汊、右汊各布设1个断面，长江下荆江监利河段乌龟洲汊道分流分沙变化及演变特征分析魏林云，李强，谢静红（长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局，湖北荆州434000）摘要：监利乌龟洲汊道位于长江中游下荆江河段中部，属于典型的弯曲分汊型河道。
长江荆江河段典型洲滩演变机理初探
库蓄水后 ， 荆江河段重点洲滩的演变备受关注． 本文根据大量水 文泥沙原型 观测 资料 ， 以关洲 、 三八滩 和乌龟洲
等 三 个 典 型 洲 滩 为 例 ， 结 了 典 型 洲 滩 演 变 特 征 ， 三 个 典 型 洲 滩 演 变 机 理 和 演 变 趋 势 进 行 了 初 步 探 讨 ． 果 总 对 结 表 明 ， 江 河 段 典 型 洲 滩 的演 变 主要 受 上 游 河 势 变 化 、 沙 变 化 和 人 类 活 动 等 多 种 因 素 影 响 ， 不 同 因素 对 各 荆 水 且
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第 ２期
２０ ０ ８年 ６月
水
利
水
运
工
程
学
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ＮＯ ２ ．
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长 江荆 江 河段 典 型洲 滩 演 变 机理 初 探
段 光磊 ，彭严 波 肖虎 程 ， ，赵 兵
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三八滩汊道近期演变及发展趋势分析
三八滩汊道近期演变及发展趋势分析熊超彭玉明陆玉琴(长江水利委员会荆江水文水资源勘测局，湖北，荆州，)摘要：三八滩位于长江荆江沙市河弯段的中部，近年来，三八滩演变剧烈，主体逐渐萎缩，同时，上下游河势发生较大调整，枯水期碍航现象时而出现，引起社会各界的广泛关注。
本文结合沙市河弯近期主流线、洲滩、汊道及冲淤等变化特点，分析了三八滩变化的主要因素，预估三八滩的演变趋势。
关键词：三八滩；近期演变；发展趋势(河道概况沙市河弯为长江上荆江河段一微弯分汊河段，距葛洲坝水利枢纽约140km，上起陈家湾（荆），下至观音寺（荆），全长约33km。
河道平面形态呈两头窄中间宽的藕节状，两头较窄处宽约1000m，中间（荆附近）最宽处达2500m。
河段上下深槽交错，中间放宽段水流扩散。
河段内有三八滩、金城洲两洲滩。
沙市河弯进口段左岸（沙市城区上游作者简介：熊超，男，长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局工程师，主要从事河道勘测、河床演变等方面的研究工作。
图沙市河弯平面图15km）有沮漳河入汇，右岸有虎渡河分流入洞庭湖。
分流口门—太平口建有荆江分洪闸—北闸。
河段左岸建有荆江大堤保护江汉平原，右岸建有荆南长江干堤。
年，沮漳河口由沙市改道至沙市上游15km处。
见图。
三八滩位于长江荆江沙市河弯段中部荆至荆断面之间。
年以前尚未出现，年以前为散乱的江心滩，三八滩年代前称为新窖金洲，年代初期滩顶高程（吴淞冻结）达38m，故称三八滩[]。
近年来，三八滩演变剧烈，特别是年后，主体已经消失，上下游河势随之发生了较大调整，三八滩段地处防洪险要位置，其变化引起了社会广泛关注。
分析三八滩的近期演变及趋势，对于该段的堤防安全、航道维护、城市防洪具有重要参考作用。
主流线周期性押运三八滩位于长江荆江沙市河弯段，沙市河弯河道变化，带动了三八滩的一系列变化。
主流线的周期性押运为沙市河弯一个显著的变化特点。
太平口过渡段（荆～荆）为一长顺直过渡段，长约28km。
长江荆江河段江湖关系的地学分析的开题报告
长江荆江河段江湖关系的地学分析的开题报告
1. 研究背景
长江和荆江两条江流穿行于中国的华南地区，它们的交汇河段，也
就是称作长江荆江河段，是中国南方地区的著名水道之一，流域人口众多，经济发展迅速。
而江湖关系是南方地区的一种文化现象，指的是个
人或团体之间由于利益关系而产生的关联、纠葛、影响等。
因此，本研
究旨在通过地学分析方法，探究长江荆江河段江湖关系的地学要素及其
相互关系。
2. 研究内容
本研究将会对长江荆江河段江湖关系进行地学分析探究，包括以下
内容：
- 河流地貌特征：分析长江荆江河段的河道、流域地貌特征，探讨
其在江湖关系中的地学影响。
- 地质地貌情况：研究区域的地质构造、地貌特点和地质灾害情况，分析其对江湖关系的影响。
- 水资源情况：研究长江荆江河段的水文情况，包括水体富营养化、水资源利用等问题，探究其在江湖关系中的地学因素。
- 城市化发展：分析长江荆江河段的城市化发展情况及其对江湖关
系的地理影响。
- 社会文化特征：探究长江荆江河段的历史文化背景、风俗习惯和
产业结构等社会文化特征对江湖关系的影响。
3. 研究方法
本研究采取综合实证分析的方法，结合地理信息系统（GIS）技术和统计分析等方法，通过对长江荆江河段江湖关系中地学要素的分析，揭
示其相互关系和发展趋势。
4. 研究意义
本研究将为长江荆江河段江湖关系的地理分析提供新的思路和方法，并为地方政府和社会组织提供科学、客观的参考，为精准有力的地方政
策制定提供决策支持。
此外，本研究还将有助于地理学、社会学等学科
领域的学术研究。
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２ 河弯形态变化与采水采沙的关 系
２ １ 河 弯平面 形态 变化 与来 水来 沙的关 系 ．
一
个 河段 的河道 形态 由这 一河段 的地 质地 貌条件 与来水 来 沙 条件所 决 定 。在 以往 研 究成 果 中发 现 ， 影
间的经验关 系， 为进一步认识 ｉ峡水库莆水运用后水 沙 、 边界条件 的改变对荆 江河段的影 响提供科学依 关键词 ： 江河段 ； 荆 河弯平 向形态 ； 变化规律
中图分类号 ：Ｖ １７ Ｔ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ５ ４３ ２Ｏ ）２ 【）４ ５ １０ —８４ （Ｏ ６０ 一 ） —０ 【 ＆
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第２ ７卷 第 ２期
２０ 年 ４ 月 ０６
水 道 港 口
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Ｖｏ ． ７ Ｎｏ． １２ ２
Ａｐ ｉ， ２及其沿程分布。在荆江松滋 口以下河弯较 为发育， 这与其河床 、 河岸结构组成及抗冲性 能有关。另 外， 洞庭湖在城陵矶人？长江， 厂 顶托荆江， 导致下荆江河段河弯弯曲。
１３ 河 弯要素 变化 ．
研究中， 选择河弯要素来分析河弯变化 ， 包括河弯跨度
Ｏ型印 黄 联 国十； 蹴模长 流型１ ● 美 。其中河弯跨 ＋ 横 ｊ 幅度 ， 弯曲半径 Ｒ， 河国流江 中心角瓣度汉
长 荆 河 河 平 形 变 规 研 江 江 段 弯 面 态 化 律 究
蔡 大富 曾庆云 段 文忠 ， ，
（． １ 长江航道 规划设计研 究院， 武汉 ４０ １；． ３０ １２ 武汉大学水利水 电学院， 武汉 ４０７ ） ３０２
摘
据
要 ： 析 ｒ葛洲坝水库下游荆江河段河 弯平 面形 态变化规律 ， 山河 弯平 面彤态变化 与来水来沙之 分 提
三峡水库蓄水运用后 ， 水沙和边界条件均发生重大变化 ， 从而使库区 、 两坝间河道 ， 以及使葛洲坝下游荆
江河段也发生变化。河弯平面形态变化是河道变化的一种重要体现 。通过分析葛洲坝水库下游荆江河段河 弯平面形态变化情况 ， 不仅可以预示三峡水库蓄水运用后 ， 葛洲坝下游荆江河段在水流条件 、 冲淤特性 、 演变 规律和航道尺度等方面发生的种种变化 ， 而且可以为进一步认识三峡水库蓄水运用后水沙 、 边界条件的改变 对葛洲坝下游荆江河段 的影响提供科学依据。
Ｂｉｇ ａ ｈ Ｃ ＩＤ －ｕ １５ 一） ｍａｅ ｓｎｏ ｎ ｉｅｒ ｍａｔｒ ｏ ｒ ｐ ｙ： Ａ ａｆ（９５ ， ｌ ，ｅ ｉｒｅ ｇｎ ｅ ， ｓ ． ｅ
１２ 河弯 密度 ．
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２０ 年 ４ ０６ 月
蔡大富， 等 长江荆江河段河弯平面形态变化规律研究
度是与河弯相邻的上下 两个河弯弯顶中心线 的水平距离 ， 河弯幅度则是弯顶间横 向的距离， 河弯弯曲半径指 与弯顶中心线内切圆的半径 ， 河弯中心角则是河弯与内切圆相切的圆心角。河弯跨度代表河弯的大小 ， 河弯
弯曲半径则说明了弯曲的程度 ， 而如果河弯中心角超过 １０， ８。就可能发生河道 自然裁弯取直。河弯幅度则反 映了两个河弯弯顶平行线的靠近程度 ， 河弯幅度越小 ， 河道越顺直。长江宜昌 一 陵矶段河弯跨度变化不 城 大， 河弯主流线弯曲半径有所增加， 河弯中心角有所减小。
一
般也都大于 １５ 。 ． ０ 将河弯密度定 义为单位长度（ｍ 河段 中河弯个数。分河段计算河 弯密度 ， ｋ） 可以 ｒ 解不同河段河弯的发
收稿 日期 ：０ ５ ９ ８ 修 回日期 ：０５ ２ ３ ２０ —０ —０ ； ２０ —１ —１ 作者 简介： 蔡大富（９５一）男 ， 士， １５ ， 硕 高级 Ｔ程帅 ， 航道上程专业。
１ 河弯的平面形态
１１ 河 弯弯 曲程 度 ．
葛洲坝下游 的上 、 下荆江段 ， 是最早受三峡水库蓄水运用影响的河段 ， 河弯较 多。枝城至藕池 口的上荆 江段 ， ６ 由 个微弯河段组成， 河弯平顺 ， 外形稳定 ， 弯道处多有江心洲。藕池 口至城陵矶的下荆江段 ， １ 由 ０个
弯曲河段组成 ， 河道蜿蜒曲折 ， 外形变化大 ， 除监 利河弯有乌龟洲将河道分为两股外 ， 其余均为单一河道 。 荆江河段的河弯形态特点是 ： 荆江河道较顺直 ， 多为平顺河弯， 曲折率为 １７ ， ．２ 弯曲半径较大 ， 中心角 较小 ， 主流在有些河段摆幅较大 ； 下荆江河道婉蜒曲折多为锐弯河 弯， 曲折率裁弯前为 ２ ８ （９５ ）裁弯 ．３ １ 年 ， ６ 后为 １９ （９５ ， ． １７ 年）弯曲半径较小 ， ３ 中心角较大 ， 主流摆幅较小 。上荆江水面 比降有随流量增减而增减的规 律， 下荆江则相反。河道的曲折率与河段的水面比降和宽深 比的关系密切 ， 即河流的平面形态受河流纵剖面 和横断面形态及其不同组合的影响。上荆江的曲折率小于下荆江的曲折率， 从上荆江的水面纵 比降大于下 荆江（ 尤其是在汛期 ） 和上荆江的断面宽深 比大于下荆江（ 特别是在汛期） 可知， 较顺直（ 曲折 率较小 ） 的河流 足与较陡的水面比降和较宽浅的断面形态相关联的， 而蜿蜒曲折 （ 曲折率较大 ） 的河流又是与较缓的水面 比 降及较窄深的断面形态联系在一起。上荆江河弯段的曲折率 ， 最小为 １２ （ ． 流市）最大为 ２２ （ ３ ， ． 洋溪）６ ３ ， 个 河弯段 中有 ３ 个河弯段的曲折率在 １５ ．０以下 。下荆江在裁弯前 的 １ ５ ，２个河弯段的曲折率 ， ９ 年 １ ６ 最小为 １６ （ ． 监利）最大为 ５０（ ５ ， ．７上车湾） 。裁弯后的 １ ５ ， ９ 年 １ ７ ０个河弯段（ 除去 ３ 个裁弯河段 ） 中仅 １ 个河 弯段 的 曲折率为 １１， ． 其余都大于 １５。可见 ， ７ ． Ｏ 下荆江河段不仅全河段 的曲折率大于 １ ０ 且各个弯曲段的曲折率 ． ， ５