长江荆江河段河弯平面形态变化规律研究

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。

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”。

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。

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。