长江马鞍山河道演变影响因素分析

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　　摘 要：长江马鞍山河段位于安徽省境内，河床冲淤、滩槽变形和河岸崩塌对两岸经济发展产生了不可忽视的影响，笔者通过近70多年来的资料分析长江马鞍山河道深泓、边滩深槽、分流分沙比等特性，在现有研究成果的基础上，归纳河道演变规律及其影响因素，探索长江马鞍山河段演变机理，为河道研究和工程治理提供理论参考。
　　关键词：马鞍山河段;边滩深槽;演变规律;影响因素
　　1 河道概况
　　马鞍山河段上承芜湖河段，下接南京河段，为长江中下游重点河段之一，系两端束窄中间展宽顺直分汊型河道，全长36km。河道进口受东、西梁山节点控制，河宽1.1km，出口受慈姆山、斗山节点约束，河宽2km，中间最大河宽达8km[1]。江中沙洲罗列，将河道依次划分为江心洲汊道和小黄洲汊道。目前江心洲左汊、小黄洲右汊为主汊，分流比分别为90%、70%左右。主流由江心洲左汊经小黄洲头过渡到小黄洲右汊，过渡段长约3km，从左至右河道急剧转折，近90度急弯。
　　2河道演变规律
　　2.1 深泓变化
　　江心洲右汊因分流比较小，槽滩深泓相对稳定，左汊顺直宽浅，汊道内深泓摆动频繁。左汊左岸牛屯河附近及江心洲左缘中下段附近分别有边滩或沙洲依附，形成上、下两个过渡段。20世纪50年代未，深泓线居中偏左进入江心洲左汊，从姆下河开始偏右居中进入小黄洲汊道分流区，60～70 年代随着河段进口段主泓左移，太阳河～新河口边滩和小黄洲头的冲刷崩退，金河口边滩大幅淤长，小黄洲分流点右摆;1981～1998 年河段进口深泓右移，江心洲左汊上段深泓由左向右摆动300～1200m，水流顶冲彭兴洲头～江心洲左缘中上段，并导致上、下过渡段的下移、小黄洲左汊口门的冲刷及发展，以及江心洲左缘下段边滩及沙洲淤积体冲刷;1998～2012 年进口处主流线略有左移，江心洲左汊上段主流仍顶冲彭兴洲头～江心洲左缘中上段，彭兴洲头至马鞍山大桥10km 范围内深泓右移100～200m，最大右移约 320 余 m，伴随马鞍山大桥以下至太阳河口段过渡段下移，其左岸着流点下移约 2000 余 m，太阳河口至王丰沟段深泓线略有左移10～50m，最大左移幅度为 120 余 m;2012～2016 年进口段深泓线基本稳定，江心洲左汊上段彭兴洲头处顶点下移300m，彭兴洲头～江心洲头段深泓略有右移约 30～70m，马鞍山大桥至太阳河口过渡段继续下移，左岸顶冲点下移约 550m，小黄洲左右汊分流点下移约250m，并左移约30m左右。
　　上世纪60年代小黄洲头大幅度崩退，过渡下移达 3km，1970年前后小实施护岸工程后，小黄洲头崩退得以遏制，1976年后过渡段除个别年份略有摆动外，总体上变化不大，其中，1976～1993 年过渡段深泓相对稳定，1993～1998 年过渡段深泓线下移5～60m，1998～2012 年过渡段中段深泓下移10～30m。伴随小黄洲头过渡段变化，小黄洲左汊口门深泓逐年右移，1981～1998年小黄洲头左缘侧主流顶冲点下移约1700m，由小黄洲头左缘过渡到左岸的顶冲点也同步逐年下移，大黄洲边滩岸线受冲后退和小黄洲尾部淤长，大黄洲附近深泓左摆约1100m;1998～2001年小黄洲左汊口门的深泓左移20～70m，大黄洲中下段左移幅度达50～130m;2001～2012年大黄洲中下段深泓左移20～80m，幅度有所减小。小黄洲右汊人工矶头以上深泓1976～1981年左移100～500m，1981～2001年变化不大，2001～2012 年左移100～200m。人工矶头以下深泓1981年、1986 年间由右岸人工矶头过渡至小黄洲尾，1993年以后，右汊出口深泓大幅右摆，由贴小黄洲尾变为贴右岸马鞍山港区下行。
　　2.2滩槽联动变化
　　江心洲左汊顺直宽浅，随着主流的摆动，其间边滩和深槽顺流下移，洲滩运动频繁。1983～1992年间，受1983年大洪水作用，江心洲左汉牛屯河边滩滩尾淤积下延，而滩右边缘冲刷后退，与此同时彭兴洲头至何家洲尾全线发生冲刷后退。此后随着左汉进口深泓的进一步右摆，彭兴洲头继续冲退，左岸牛屯河边滩开始淤展下延，上过渡段-10m槽断开。上、下过渡段之间的河道中心滩形成并逐年淤长下移，何家洲边滩淤积抬高。受心滩和边滩的挤压作用，下过渡段主流顶冲小黄洲头之势有所加强，小黄洲左汉开始冲刷发展。1993～1999年间，牛屯河边滩继续大幅度淤长并逐年下延，受1995、1996、1998、1999年大水的塑造，牛屯河边滩尾部下延至姥下河附近，左汊深泓进步冲深，何家洲外侧的心滩大幅度淤长成型。2000～2008年间，左岸牛屯河边滩淤长下移，太阳河以下深泓基本稳定。心滩已经发育得相对完整。江心洲至何家洲左缘虽有冲退，但幅度较小，基本稳定。2009年以来，彭兴洲头～江心洲左缘岸线继续冲刷，彭兴洲头～江心洲左缘水下岸坡坡度變陡，牛屯河边滩淤积下延，主流过渡段明显右摆下移，心滩头部冲刷崩退幅度较大，心滩至下何家洲与江心洲之间夹槽近期冲刷幅度较大。
　　随着江心洲汊道段主流摆动至左岸王丰沟一带贴岸下行，小黄洲左汊进流条件改善，该汊道冲刷发展。1981年小黄洲左汉内上下游-10m槽相距5km，1986年小黄洲左汊内上下-10m槽相距仅500m，1998年小黄洲左汉-10m线已贯通。2006年以来，小黄洲左汊河道继续冲深，断面向窄深方向发展。
　　2.3 分流分沙格局变化
　　江心洲汊道主、支汊格局稳定。左汊为主汊，右汊是支汊。总体看，近几十年来，江心洲右汊的分流比基本稳定在 8～12%，分沙比基本上稳定在 7～9%，分流比大于分沙比，有利于该支汊的稳定。
　　小黄洲右汊多年来一直保持主汊的地位，左汊经历了从衰退到持续发展的过程。实测的资料表明：自1959～1981年小黄洲左汊分流比约为6.4%～16%，1981年后小黄洲左汊分流比、分沙比逐渐增大，其中1981～1998年发展速度较快，由1981年的13%增至1998年的23.6%，以后发展速度趋缓，2006年8月实测小黄洲左汊分流比为23.2%，2012年5月实测小黄洲左汊分流比为26.8%，2016年9月小黄洲左汊分流比增至31.4%，较2012年 26.9%增加约4.5%。 　　3河道演变影响因素
　　经分析，近年来影响马鞍山河段河床演变的主要因素有如下几个方面。
　　3.1上游河势的影响
　　上游芜裕河段汇流区与马鞍山河段分流区过渡段较短，河床控制理流作用较小，上游河势的变化直接影响着本河段河势变化。近年来，上游河段陈家洲汊道内洲体有一定的变化，但左右两汊的分流比变化不大，随着上游河段护岸工程实施，陈家洲右汊主流走向基本稳定， 为马鞍山河段进流稳定创造了条件[2]。
　　3.2来水来沙条件的影响
　　大水年份水流造床作用剧烈，河道演变进程加快，小水小沙年河道形态较稳定[3]，如1983年、1998年江心洲左汊变化明显，近期江心洲左汊牛屯河边滩滩尾淤积下延，心滩、下何家洲头部冲刷崩退，心滩滩体下移与下何家洲连为一体;下何家洲与江心洲尾之间的夹槽冲刷发展，分流比由2015年17.74%增大至2016年24.63%;小黄洲左汊冲刷发展，分流比由2015年31.87%增大到2016年32.86%。
　　3.3河床平面形态的影响
　　江心洲左汊河道顺直，洪水河宽近2km，这为汊道内主流的摆动及洲滩的运动提供了空间，江心洲左汊主流的摆动伴随着滩槽的变化。江心洲右汊河宽较窄且河道弯曲，该汊道分流及主流摆动均有限，江心洲右汊冲淤变幅较小。
　　3.4上下游滩群的相互影响
　　彭兴洲头～江心洲左缘的崩退、深泓微弯为牛屯河边滩的发育创造了条件;心滩、下何家洲随着牛屯河边滩滩尾的淤长下延，洲头冲刷、洲体下移，二者的演变是相呼应的。
　　心滩滩头的冲刷导致江心洲左汊主流过渡段下移，主流顶冲小黄洲洲头，使得小黄洲头及其左、右缘冲刷崩退，同时下何家洲尾也淤长下延;小黄洲洲头护岸工程实施并稳定后，小黄洲头崩退幅度减小，同时也在一定程度上减缓了下何家洲尾的淤长以及江心洲左汊过渡段的下移。
　　小黄洲尾与大黄洲边滩的演变存在此消彼长的关系：小黄洲洲尾随着大黄洲的崩退而淤长下延，大黄洲护岸工程实施后，小黄洲洲尾淤长速度趋缓。
　　3.5 三峡工程对本河段的影响
　　据马鞍山河段上游186km处大通水文站资料分析，三峡水库运用后清水下泄、流量坦化特点十分明显，水流含沙量减少66.2%，1-3月流量增加14-17%，7-11月流量减少9-21%。河段大流量出现的机率减小，随着来沙量减小，河段内泥沙输移幅度较大，洲滩演变目前主要表现为一种持续性、单向性的变化，如主槽冲刷、牛屯河边滩持续淤积下延等[4]。
　　3.6 其他人类活动的影响
　　人类活动对河段演变的影响主要表现在：护岸工程、河道整治、 航道整治工程改变了河床边界条件，约束了主流走势，对河势稳定起着重要的作用;同时，人为大量过度采砂，会影响水流的运动，也会引起河床的变化。
　　4 结论
　　通过对马鞍山河道演变影响因素的分析，笔者认为，在上游芜裕河段河势不发生大的变化情况下，马鞍山河段江心洲左汊将按照已有的演变规律进行变化，即在主流的上、下过渡段不断下移的过程中，滩、槽亦不断下移，当完成一个演变周期后，主流的上、下过渡段大幅度上提，并开始新的一轮演变过程。在大水年，受水流强烈的造床作用，其演变速度加快，周期缩短。护岸工程改变了河床边界条件，增强河岸抗冲能力，对减慢主流的上、下过渡段下移速度有一定作用。近期，江心洲左汊深槽仍冲刷下切，何家洲与江心洲汊道冲刷发展，小黄洲左汊口门冲刷扩大，左汊分流比增加，如果不扼制小黄洲左汊的发展，右汊将会衰退，不利于右岸马鞍山港正常运行，应加快以小黄洲左汊口门守护为重点的河道整治工程实施。
　　参考文献：
　　[1]黄金堂.长江马鞍山分汊河段河势控制工程[C].长江中下游河道整治和管理经验论文集（下册）武汉： 水利部长江水利委员会， 1993：312.
　　[2]唐金武，由星莹，侯卫国，王罗斌.长江下游马鞍山河段演变趋势分析[J].泥沙研究，2015（01）：30-35.
　　[3]栾华龙，刘同宦，黄卫东.水沙条件变化下長江下游典型江心洲汊道形态演变及趋势[J].长江科学院院报，2018，35（11）：7-12.
　　[4]余文畴.长江河道探索与思考[M].第1版. 北京： 中国水利水电出版社，2017. 361-362.
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