长江中游荆江航道碍航问题及治理对策

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1、长江中游荆江航道碍航问题及治理对策严　军1　何大伟1　李泮营2　赵文龙1（1．华北水利水电大学，河南郑州450001；2.河南省水土保持监督检测总站，河南郑州450011）【摘　要】荆江航道是整个长江通航条件较差的河段，严重制约着长江航道的整体通航水平，必须进行整治。在工程实施的过程中必须兼顾荆江防洪，既要提高水深，又不能雍高水位影响防洪。本文就荆江航道比较典型的沙市河段出现的碍航问题进行剖析，阐述了三峡工程蓄水运用前后对下游荆江航道造成的影响，并提出了相关的治理对策。.jyqk，以藕池口为界分为上、下荆江其中上荆江全长约171.7km为微弯分汊型河道，下荆江长约175.5km为典型的蜿

2、蜒型河道（见图1）。由于河床性质特殊，航道变化剧烈，存在沙市太平口、马家嘴、周天、碾子弯、窑监等10余处碍航滩段。荆江河段航道蜿蜒曲折，洲滩演变剧烈，航道维护困难。1960年以来，该河段枯水期航道维护水深一直保持在2.9m，大大低于上下游同期航道维护水深，历来是长江航道的“瓶颈”河段。2000年以来，荆江河段实施了一系列规模较大的河道整治工程，使河道水沙等边界条件发生了不同程度的变化；特别是三峡水库运用以来，荆江河段来沙量大幅减少，局部河道河势发生一定程度的调整，对荆江河段的水流运动特性带来较大的影响，也引起了社会的广泛关注。１　荆江河段航道治理现状及碍航原因１.1　荆江河段航道治理现状

3、2001以来，荆江河段先后实施了12个航道整治项目，其中2001年到2005年期间完成了3个项目，2006年到2010年期间开展了9个工程。经过10多年的航道整治建设，虽然荆江河段的沙市、瓦口子、马家嘴、周天、藕池口、碾子湾、窑监等8处重点河段的航道条件明显改善，航道能力通航提高，中游不畅的问题得以缓解。但是局部河势的变化仍较为剧烈，其中以沙市河段变化最为剧烈，将在下文重点介绍。1.2　荆江航道碍航原因荆江航道上荆江为微弯分汊河道，由三个右向河湾和三个左向河湾以及连接各弯道间的顺直过渡段组成。所以本河段同时具有微弯放宽和分汊的河道特征。水流经过放宽段时,流速减小，水流挟沙能力弱，因此泥沙

4、容易在此淤积从而导致航深不足；在分汊河段由于水流弯曲的汊道口附近产生壅水,使得比降和流速都减小,因此泥沙易在汊道口落淤而形成浅区，影响通航。比较典型的河段是沙市河段，本文选取这个河段进行分析：沙市河段上起陈家湾,下至玉和坪,全长约22km,属顺直微弯河型。按河道特性,河段可分为两段:上段(陈家湾至筲箕子)为衔接上游宛市弯道的直线过渡段,河道内分布有太平口心滩及左右槽；下段(筲箕子至玉和坪)为三八滩微弯分汊段,心滩周期冲淤变化。可以从水沙输移的特性和环流结构这三个个角度分析该河段碍航问题：（1）从水沙输移的特性来看，由于顺直放宽都是一些宽窄相间的藕节状，水流为适应这些宽窄相间的分布，在汛期

5、和枯期宽段和窄段的比降、流速、挟沙能力等水力要素表现出了截然相反的特征。在汛期放宽段水流漫滩，比降、流速、挟沙力小于束窄段，泥沙易淤积，从而形成浅滩，造成碍航。而枯期放宽段水流归槽，比降、流速、挟沙力大于束窄段，汛期淤积泥沙得以冲走，造成河床冲刷，也在一定的程度上造成碍航。（2）从河道中的环流结构来看，沙市河段内包含顺直单一、顺直放宽、分汊、弯曲分汊等多种形态的河段，环流和横向输沙强度的差别在于河段的弯曲程度，而流量变化更会造成汛枯期环流结构、泥沙冲淤的显著变化。因此，在不同流量和不同的弯曲程度下环流结构和泥沙冲淤是复杂多变的，这也是造成碍航的一个原因。由以上分析可知，在荆江航道造成碍航

6、的原因是：水流经过顺直放宽段时流速减小使得泥沙在此落淤形成浅滩，造成碍航；另外，在洪水期，航道内的心滩、边滩的冲淤下移使得浅滩位置不固定和形式多变也是导致荆江航道碍航的原因。２　三峡工程蓄水运用对沙市河段的影响三峡工程于2003年6月已开始蓄水运用，2009年具备按照最终规模（正常蓄水位175米）运行的条件。三峡工程蓄水运用后,改变了整个荆江河段原有的水沙特性，使原本保持平衡的水沙条件被打破。上荆江河段首当其冲地面临清水下泄冲刷的影响,导致上荆江河段河床冲刷幅度增强、崩岸强度加大。根据有关单位[3]提供的资料统计成果,三峡工程蓄水运用以来,上荆江河段共发生崩岸44处,崩长33.85km,

7、远大于三峡工程蓄水运用前的29处及崩长10.66km。下荆江为典型的蜿蜒型河道，在自然条件下河势就极不稳定，分汊河道重多，加之三峡蓄水运用后对上荆江造成的影响，必将会给下荆江整治造成更加严重的困难。２.１　三峡工程蓄水前演变特点自沙市河段形成双分汊河势格局至三峡水库蓄水前，河段最显著的变化就是新老三八滩的交替兴衰。在老三八滩时期，上段自形成顺直分汊河段以后，北槽分流比始终保持占优，太平口心滩也逐渐淤长成稳定的江心滩。下段微弯分汊段在