三、重点河段的冲淤变化
(一)重庆主城区河段
1.冲淤变化
重庆主城区河段指长江干流大渡口至铜锣峡(长约40公里)和嘉陵江井口至朝天门的河段(长约20公里),嘉陵江在朝天门从左岸汇入长江。重庆主城区河段河道示意图见《中国河流泥沙公报2002》图1-12。
重庆主城区河段位于三峡水库变动回水区上段,2008年三峡水库进行175米试验性蓄水后,该河段受水库壅水和采砂的综合影响,其冲淤变化随时间和地点而异,全河段2008年9月中旬至2013年12月累积冲刷量为874.7万立方米,其中,嘉陵江汇合口以下长江干流河段冲刷99.0万立方米,汇合口以上长江干流段冲刷660.5万立方米,嘉陵江河段冲刷115.2万立方米。
2012年10月至2013年12月,受上游来水来沙变化及人类活动影响,重庆主城区河段总体表现为冲刷,冲刷量为646.3万立方米,而且不仅消落期整个河段表现为冲刷,主汛期也呈冲刷状态。其中,重庆主城区嘉陵江汇合口以下的长江干流河段冲刷104.7万立方米;汇合口以上长江干流河段冲刷438.9万立方米;嘉陵江河段冲刷102.7万立方米;局部重点河段九龙坡、猪儿碛、金沙碛为冲刷,寸滩河段略淤。具体见表1-6和图1-9。
表1-6 重庆主城区河段冲淤量 单位:万立方米
注 1.“+”表示淤积,“-”表示冲刷。
2.九龙坡、猪儿碛、寸滩河段位于长江干流,计算河段长分别为2364米、3717米和2578米。金沙碛河段为嘉陵江口门段(朝天门附近),计算河段长为2671米。
图1-9 重庆主城区河段不同时段冲淤量
2.典型断面的冲淤变化
在天然情况下,重庆主城区河段横断面年内变化主要表现为汛前冲刷、汛期淤积、汛后冲刷,年际间无明显单向性的冲深或淤高现象。三峡水库175米试验性蓄水以来,长江干流和嘉陵江典型断面年际冲淤变化见图1-10,2013年年内冲淤变化见图1-11。年际间河床断面形态变化较小,年内有冲有淤。
图1-10 重庆主城区河段典型断面年际冲淤变化
图1-11 重庆主城区河段典型断面年内冲淤变化
3.河道深泓纵剖面变化
重庆主城区河段深泓纵剖面有冲有淤,年内和年际间深泓冲淤幅度一般在2.0米以内。深泓纵剖面变化见图1-12。
图1-12 重庆主城区河段长江干流和嘉陵江深泓纵剖面变化
(二)宜昌至城陵矶河段
1.河段概况
宜昌至城陵矶河段上起湖北省宜昌市镇江阁、下讫湖南省城陵矶,流经湖北省的宜昌、枝江、松滋、荆州、公安、沙市、江陵、石首、监利和湖南省的华容、岳阳等县(区、市),全长408.0公里。按河段特性分为宜枝河段、上荆江河段、下荆江河段三段。其中,宜枝河段长60.8公里,上荆江长约171.7公里,下荆江长约175.5公里。宜枝河段处于低山丘陵地带,是长江由山区河流向平原河流转变的过渡段,上荆江为微弯分汊河型,下荆江为典型蜿蜒型河道,素有“九曲回肠”之称。宜枝河段河势见《中国河流泥沙公报2010》图1-8,荆江河段河势见《中国河流泥沙公报2009》图1-8。
2.冲淤变化
2002年10月至2013年10月,宜昌至城陵矶河段河床持续冲刷,其平滩河槽总冲刷量为84122万立方米。其中,2012年10月至2013年10月,平滩河槽冲刷量为7493万立方米。宜昌至城陵矶河段冲淤变化见表1-7和图1-13。
表1-7 宜昌至城陵矶河段冲淤量 单位:万立方米
注 1.“+”表示淤积,“-”表示冲刷。
2.枯水河槽、基本河槽和平滩河槽分别指宜昌站流量5000立方米/秒、10000立方米/秒和30000立方米/秒时对应水面线
图1-13 宜昌至城陵矶河段平滩河槽不同时段冲淤量分布
3.典型断面的冲淤变化
宜昌至城陵矶河段断面形态多为不规则的W形、偏V形或U形,三峡水库蓄水运用以来河床冲淤变形以主河槽纵向冲刷下切为主。宜枝河段河道两岸岸坡基本稳定,河床冲淤变化主要集中在主河槽,如宜64断面,洲滩有所冲刷;上荆江滩槽冲淤变化频繁,洲滩冲刷萎缩,但受护岸工程影响,两岸岸坡变化较小,如荆56等断面;下荆江河槽冲淤变化较大,如荆145断面;部分断面凹岸崩退明显,如荆181等断面。典型断面冲淤变化见图1-14。
4.纵剖面的冲淤变化
三峡水库蓄水运用以来,宜昌至城陵矶河段深泓纵剖面冲淤交替,主要表现为:弯道、汊道段或弯道汊道上游过渡段深泓冲刷深度较大,如宜都弯道、白洋弯道、关洲汊道左汊、董市洲右汊、太平口新滩、三八滩、金城洲、乌龟洲等段深泓高程降低幅度较大,顺直段深泓高程变化相对较小。
2012年10月至2013年10月,宜枝河段深泓高程略微降低,河段深泓平均下降0.1米;上荆江河道深泓高程较2012年总体略有抬高,河段深泓平均抬高0.4米;下荆江河道深泓高程变化较大,如天字一号下游的上7断面下降8.1米,乌龟洲段的荆144断面深泓下降7米,而七弓岭险工段下游的弯道顶部随着主泓的不断南移,七姓洲边滩发生凸岸切滩,深泓抬高(图1-15)。
图1-14 宜昌至城陵矶河段典型断面冲淤变化
图1-15 宜昌至城陵矶河段深泓纵剖面变化
(三)长江口北支河段
1.河段概况
长江口北支是长江出海的一级汊道,为典型的潮汐河段,西起崇明岛头部,东至连兴港,全长约83公里,流经上海市崇明县、江苏省海门市、启东市,河道平面形态上段弯曲,下段呈喇叭形展宽,弯顶在大洪河至大新河之间,弯曲系数在1.19左右,弯顶上下河道均较顺直。上口崇头断面宽约3.0公里,下口连兴港断面宽约12.0公里,河道最窄处在崇明庙港北闸上游约800米附近,河宽仅1.6公里,河段内分布有新村沙、黄瓜沙群等洲滩(图1-16)。
图1-16 长江口北支河段河势图
2.冲淤变化
根据长江口北支河道特点,将其分成5个区段(图1-16):Ⅰ区为海门港至大新河,Ⅱ区为大新河至三和港,Ⅲ区为三和港至三条港,Ⅳ区为兴隆沙右汊段,Ⅴ区为三条港至连兴港段。淤积情况见表1-8和图1-17。
1998—2011年长江口北支河段总体以淤积萎缩为主,总淤积量为2.366亿立方米。北支上段的Ⅰ区总体呈淤积萎缩趋势。Ⅱ区存在涨、落潮流路分离,涨潮流偏北,落潮流偏南,分离区形成缓流区,泥沙易于淤积,新村沙形成并不断发育。Ⅲ区和Ⅴ区为北支出海口段,不同时段河床冲淤互现。Ⅳ区为兴隆沙南侧的汊道,2003年6月底,兴隆沙及黄瓜二沙正式并岸,汊道消失。
表1-8 长江口北支河段冲淤量 单位:亿立方米
注“+”表示淤积,“-”表示冲刷。
图1-17 长江口北支河段不同时段冲淤量
3.典型断面的冲淤变化
长江口北支河段除弯道附近断面形态属偏V形外,横断面形态以宽浅型复式为主。近年来,断面演变以缩窄、淤浅为主,岸滩圈围对断面缩窄的影响显著。北支进口崇头断面不断向河道内收缩,且深槽淤浅;灵甸港—灯杆港河段左岸受北支近年来圈围影响,灯杆港断面左侧表现为大幅度右移;随着堡镇北港北闸上游一系列的圈围、促淤工程的实施,下游河道内黄瓜沙群不断生成并向下游淤积延伸,连兴港断面南岸边坡不断北移。典型断面冲淤变化见图1-18。
图1-18 长江口北支河段典型断面冲淤变化
4.纵剖面的冲淤变化
1998年9月至2011年12月,北支河段河道深泓纵剖面既有冲刷下切,又有淤积抬高,但总体上以淤积抬高为主。北支沿程深泓高程在-2.5~-15.2米之间变化,其中最浅处位于上口崇头附近,最深处位于主流顶冲区段的大洪河至大新河之间。深泓纵剖面变化见图1-19。
图1-19 长江口北支河段深泓纵剖面变化