1、1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 中图分类号：TV851 文献标识码：A 文章编号： 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
2、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。 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、2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
3、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。 根据径流量、输沙量年内分配统计，三峡蓄水前汛期（510 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 19512008 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
4、。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 19592008 年深泓平面变化3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
5、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。19591986 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；19861992年，分流点下移约 2.3km；19922008 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19592008 年，深泓右摆约 700m，龙坪以上 19862001 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，
6、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4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；
7、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。19592008 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
8、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5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。
9、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（77.4m） 、平均河槽（12.613m） 、平滩河槽（15.516.0 m）冲淤量，见表
10、2。 19592008 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。 6表 2 武穴河段冲淤计算成果表 （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
11、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。
