长江中游武汉―九江河段河道卡口及其阻洪可能效应探讨
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三峡工程蓄水以来九江-湖口河段河道冲淤分析自从三峡工程蓄水后,九江至湖口河段的河道冲淤情况引起了人们的关注。
这一区域是长江上游的重要河段,也是三峡工程的输出河段之一。
对九江至湖口河段河道冲淤情况的分析对于长江的治理和三峡工程的运行具有重要的意义。
本文将对该河段的河道冲淤情况进行分析,以期为相关部门提供参考。
我们需要了解三峡工程对九江至湖口河段的影响。
三峡工程是中国第一个以发电为主要目标,兼顾航运、防洪等综合利用的大型水利枢纽工程。
蓄水后,三峡水库将会改变长江中、下游的水文特征,并对河道冲淤、河床稳定等方面产生一定的影响。
据相关数据显示,三峡蓄水后,九江至湖口河段的水位明显上升,水流速度减缓,河道冲刷力减弱,河床淤积加剧。
我们来分析九江至湖口河段的河道冲淤情况。
根据九江市水利局的监测数据显示,自三峡工程蓄水以来,九江至湖口河段的河道冲淤情况较为严重。
主要表现为河道淤积加剧,特别是在水位较低的干支流河段,淤积更加明显。
由于水流减缓,部分河段出现了漫滩和沙洲,沿岸滩地面积扩大,且河道两岸的植被明显增多。
这些情况都对航运、水资源利用以及河道生态环境产生了一定的影响。
在此基础上,我们需要进一步分析九江至湖口河段河道冲淤的原因。
三峡蓄水后,水库的调水调沙能力明显下降,导致水库调洪调沙不及时,无法将泥沙顺利排出,从而导致了下游河段的河道淤积。
由于水库蓄水引起了水位上升和流速减缓,使得河道冲刷力降低,加之下游支流的输入泥沙增加,也进一步加剧了淤积情况。
河道两岸的植被增多也为河道淤积提供了物质基础,植被的生长会影响到河道的通畅,导致了河道的冲淤不平衡。
九江至湖口河段的水资源开发和运输船只的频繁通行也给河道冲淤带来了一定的影响。
针对以上分析,我们可以提出一些应对措施。
应加强对三峡蓄水后九江至湖口河段的监测和研究工作,掌握河道冲淤的动态变化情况,及时调整水库的调水调沙策略,尽量减少淤积情况。
加强对下游支流的管理和治理,减少对九江至湖口河段的泥沙输入,降低河道冲淤的压力。
2020年汛期长江中下游河道洪水过程及特性分析摘要:受厄尔尼诺现象影响,2020年长江流域出现了历时长、范围广的强降雨过程,7月3日至8月17日,长江流域共发生5次编号洪水,长江中下游河道洪水过程及特性变化直接关系到长江流域的防洪安全。
基于此,根据最新实测资料分析了2020年汛期长江中下游河道洪水过程及特性,并初步研究了三峡水库削峰对长江中下游防洪的影响,取得了一些新的认识,可为长江中下游江湖防洪的进一步深入研究提供基础和参考依据。
0引言长江中下游宜昌站至大通站干流河段长约1 183.0 km,其中宜昌站至湖口站为中游河段,长约955.0 km,其间接纳清江、洞庭湖四水(湘、资、沅、澧)、汉江、鄱阳湖五河(赣、抚、信、饶、修)及其他支流入汇;宜昌站至枝城站河段长约60.8 km,属山区性河道向冲积平原河道过渡河道,枝城站至城陵矶河段(俗称荆江河段)全长约347.2 km,城陵矶至湖口站河段长约547.0 km;湖口站至大通站河段长约228.0 km,大通站受潮汐影响不大(图1)。
2012年8月,国家防汛抗旱总指挥部批复了《2012年度长江上游水库群联合调度方案》,进行水库群联合调度;2019年,联合调度范围已扩展至全流域,包括40座控制性水库、46处蓄滞洪区、10座重点大型排涝泵站、4座引调水工程等在内的100座水工程,充分提高了武汉防洪调度的灵活性。
三峡工程蓄水运用以来,汛期水库拦洪削峰引起坝下游洪水过程发生一定的改变1雨情概况根据长江水利委员会水文局统计的长江流域雨情概况(图2),2020年6—8月,长江流域累计面雨量636 mm,其中长江中下游面雨量735 mm,大部分地区降雨量超过800 mm,中游干流北部部分地区超过1 200 mm。
6—7月,强降雨中心主要位于长江中下游干流附近及洞庭湖、鄱阳湖(以下简称两湖)水系北部,累计降雨量600 mm以上,其中武汉、澧水(洞庭湖)、饶河(鄱阳湖)、青弋江水阳江(皖南)地区累计面雨量800 mm以上,最大为饶河流域1206 mm;8月,强降雨中心主要位于长江上游嘉陵江和岷江流域,嘉陵江和岷江流域月累计面雨量约290 mm,其中涪江529 mm、沱江477 mm。
三峡工程蓄水以来九江-湖口河段河道冲淤分析自三峡工程蓄水以来,九江-湖口河段河道冲淤情况备受关注。
这一地区是三峡水库的下游河段,蓄水以来,水文环境发生了巨大变化,对于河道的冲淤情况产生了重大影响。
对于河道的冲淤情况进行分析,对于有效地管理和保护三峡下游水域环境具有重要意义。
让我们简单地了解一下九江-湖口河段的地理情况。
九江-湖口河段位于长江中下游地区,是湖北省和江西省的交界处。
河段长度约为100公里,自三峡水库蓄水后,这一地区的河流水位受到了极大影响,河道水流受到了较大干扰,造成了一定程度的冲淤情况。
自三峡工程蓄水以来,九江-湖口河段的河道冲淤情况备受关注。
我们来看一下水文变化对于河道冲淤的影响。
三峡水库的蓄水导致了长江下游河道的水文环境发生了根本性的变化,这种变化对于河道冲淤具有深远的影响。
一方面,水库的蓄水导致了下游河段水位的周期性变化,这对于河道的冲刷和淤积造成了影响。
水库蓄水导致了下游河段河道水流速度和流态的变化,这同样对于河道的冲淤情况产生了影响。
水文环境的变化是造成九江-湖口河段冲淤的根本原因。
我们来看一下工程活动对于河段冲淤情况的影响。
自三峡工程蓄水以来,下游河段的河道冲淤情况受到了极大的影响。
一方面,三峡工程的建设过程中,对于下游河段的河道进行了一定程度的治理和改造,这导致了部分区域的河道淤积得到了有效控制。
由于工程活动的挖掘和填方,部分区域的河道冲刷得到了加剧。
工程活动的影响对于九江-湖口河段的河道冲淤情况产生了复杂的影响。
我们要对九江-湖口河段的河道冲淤情况进行综合分析。
自三峡工程蓄水以来,该地区的河道冲淤情况经历了明显的变化。
一方面,水文变化对于河道冲淤产生了深远的影响。
工程活动的影响也对于河道冲淤形成了复杂的影响。
对于九江-湖口河段的河道冲淤情况,需要进行综合性的分析,才能够更好地了解其变化规律和趋势。
针对九江-湖口河段的河道冲淤情况,我们需要采取一系列的措施进行有效的管理。
三峡水库运行后汉口—九江河段水位变化特征及成因章广越;谈广鸣;张为;李明;尹志;李清韬【期刊名称】《水科学进展》【年(卷),期】2024(35)1【摘要】大型水库的修建引起坝下游的水位调整,进而对河势、航运、防洪及生态等产生显著影响。
为探究汉口—九江河段水位变化特征及成因,采用M-K分析法分析1988—2022年汉口、黄石港和九江站的水位变化趋势,并使用基于距平残差的水位变幅分析方法和一维水动力模型,分析河道冲淤、下游水位和阻力变化对不同特征流量下水位变化的影响。
研究结果表明:①三峡成库前,除九江站枯水位呈显著性下降趋势,各级流量下的水位均没有显著性变化趋势。
②三峡成库后,九江站的水位变化趋势与建库前相同;汉口站、黄石港站在12000 m^(3)/s和20000m^(3)/s下的水位呈显著性下降趋势,12000 m^(3)/s时降幅分别为0.072、0.045 m/a,20000 m^(3)/s时降幅分别为0.048、0.027 m/a;水位变化的临界转换流量约为30000 m^(3)/s,在该流量附近水位未出现明显变化;当流量大于30000 m^(3)/s时,水位呈非显著性上升趋势,45000 m^(3)/s下的升幅分别为0.037、0.049 m/a。
③临界转换流量以下水位下降的主导作用为河道冲刷,临界流量附近的水位未出现明显变化源于阻力增大作用接近抵消了河道冲刷的影响,临界转换流量以上的水位上升源于阻力增大作用更加明显,个别年份的洪水位上升显著源于下游水位顶托作用明显。
【总页数】13页(P85-97)【作者】章广越;谈广鸣;张为;李明;尹志;李清韬【作者单位】武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室;长江航道规划设计研究院国家内河航道整治工程技术研究中心;长江水利委员会水文局长江中游水文水资源勘测局智慧水文智能控制重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TV121.4【相关文献】1.三峡水库运行后朝天门河段水流特性变化分析2.三峡水库运行后长江中游洪、枯水位变化特征3.三峡建库后沙市—汉口河段悬移质分组冲淤变化规律4.三峡大坝高水位运行后储奇门河段水流特性变化分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
论长江中游防洪的几个问题韩其为(中国水利水电科学研究院)流引起洪水外,江湖关系变化,特别是江湖流量分配的改变,使某些河段和地区的洪水形势发生很大、而且系统的变化。
论证期间采用的三峡入库泥沙数据已明显偏大,溪洛渡等水库建成后能缓解三峡水库淤积,来沙量减少能使三峡水库尽快正常运用。
三峡水库的另一防洪效益与城陵矶补偿,在论证和初设阶段,三峡水库调洪只研究了枝城补偿,即主要是针对荆江的防洪,兼顾城陵矶补偿未作深入研究。
三峡水库适当兼顾城陵矶补偿是需要的,偶尔短时间的蓄水对三峡水库淤积影响不大,从长江中游防洪看,松滋口和藕池口两口建闸是值得研究的问题。
关键词:江湖关系;长江中游;防洪;淤积;泥沙1 江湖关系变化是长江中游新的洪水形势出现的基础1.1 长江中游新的洪水形势对长江中游(荆江及城陵矶至武汉河段)除径流引起洪水外,江湖关系变化,特别是江湖流量分配的改变,使某些河段和地区的洪水形势发生很大、而且系统的变化,在其它条件相同时,导致洪水位抬高1~2m。
这一点充分表现在1998年最高洪水位上。
尽管当年洪水并不大于1954年,宜昌、汉口流量均较1954年为小,但是,除汉口外各站最高洪水位较1954年普遍抬高。
其中,沙市水位抬高0.55m,石首抬高1.05,调关抬高1.60m监利抬高1.74m,莲花塘抬高1.85m,螺山抬高1.78m。
这些变化基本上都是对江湖关系变化引起的。
1.2 江湖关系包括5个方面,其变化相互影响和相互制约(1)江湖流量分配的变化。
自1860年藕池口1870年松滋口溃口冲成藕池河、松滋河后,奠定了4口分流荆江的格局。
最初一段时间,4口(松滋河与藕池河)径流量是逐步扩大的(以下称这个阶段为状态“A”)至径流量最大后,经过一段相对平衡,然后径流量开始减少。
据已有的实测资料估计,至1937年4口径流量已开始减少,但最大洪峰流量仍达到35 170m3/s,占枝城的52.7%。
当时枝城洪峰流量66 700m3/s,松滋口11 600 m3/s,太平口3 140m3/s,藕池口18 970m3/s,调弦口1 460m3/s。
引用格式:王佳妮,罗倩.长江中游武汉河段2020年特大暴雨洪水特性分析[J ].水利水电快报,2021,42(5):1-5.收稿日期:2021-01-27作者简介:王佳妮,女,硕士研究生,工程师,主要从事水文监测工作。
E-mail :****************长江中游武汉河段2020年特大暴雨洪水特性分析王佳妮,罗倩(长江水利委员会水文局长江中游水文水资源勘测局,湖北武汉430012)摘要:2020年7月长江中下游发生流域性特大洪水,长江中游干流河段高水位持续居高不下。
基于汉口水文站暴雨洪水资料,对此次暴雨强度、洪水特性等进行了全面分析,并与典型年1998年和2016年大洪水进行了多方面比较,对此次特大洪水特点进行了分析总结。
结果表明:2020年梅雨期降水总量大,降雨历时长;2020年洪水峰高量大;2020年汉口站洪峰比1998年和2016年同流量的水位偏高,洪峰水位落差相比1998年和2016年要低。
研究结果可为后期水文测报工作提供参考。
关键词:暴雨洪水;洪水特性;洪水过程分析;汉口水文站;武汉河段;长江中游中图法分类号:TV122.1文献标志码:ADOI :10.15974/ki.slsdkb.2021.05.001文章编号:1006-0081(2021)05-0001-051概述2020年入汛以来长江流域出现了大范围持续性强降雨,遭遇恶劣暴雨洪水袭击,从7月2日起,长江干流在上游相继形成5次编号洪水。
三峡水库出现自2003年建库以来最大入库洪水,洪峰流量75000m 3/s 。
长江中游干流发生特大洪水,河段高水位持续居高不下,多数控制站点超警。
为对此次暴雨洪水进行全面分析,选取了代表控制站和不同典型年。
(1)控制站选取。
长江干流武汉河段内主要控制站为汉口(武汉关)站,该站始建于1865年,位于湖北省武汉市武汉关,为长江中游干流汉江入汇长江后的第一个国家重要控制站(位置示意见图1)。
本文将以汉口站为代表站,对此次暴雨洪水进行全面分析,并与历史典型洪水特征进行比较,研究结果具有实质性意义。
三峡工程蓄水以来九江-湖口河段河道冲淤分析1. 引言1.1 三峡工程蓄水背景三峡工程是中国目前最大的水利工程,位于长江上游的湖北省宜昌市,是一个枢纽多用途水利工程。
三峡工程的主要功能包括防洪、发电、航运和水利灌溉。
2003年,三峡工程正式开始蓄水。
蓄水后,峡江水位上升,形成了一个长达660公里的水库,即三峡水库。
三峡水库的蓄水导致了上游河段水位的稳定,同时也对下游河段的水文和水质产生了一定影响。
从三峡工程蓄水开始至今,九江-湖口河段作为三峡水库下游的河段,其河道冲淤问题逐渐凸显。
沉积物的堆积不仅会影响河道的导航能力和水域的透明度,还可能影响水文水质条件,造成生态环境的恶化。
对于九江-湖口河段河道的冲淤问题,有必要进行深入分析,提出有效的对策和建议,以保障水域的健康和持续发展。
1.2 九江-湖口河段河道冲淤问题九江-湖口河段是长江主要支流之一,自古以来就是重要的航运要道和水资源利用区域。
自三峡工程蓄水以来,九江-湖口河段的河道冲淤问题日益突出。
这一问题主要表现为河道淤积严重,导致水深减小、航道变窄,不仅影响了航运安全,也影响了水质和生态环境。
河道冲淤问题的根本原因是蓄水后水流速度减慢,沉积物沉淀在河道底部,导致淤积现象加剧。
水流变化也会导致局部水域生态系统失衡,进一步加剧河道冲淤问题。
冲淤问题严重影响了九江-湖口河段的综合利用功能,急需采取有效的措施进行治理。
为了解决九江-湖口河段河道冲淤问题,需要综合考虑水文水质条件、河道特性、人为因素等多方因素,提出科学合理的对策和建议。
下文将对水文水质条件进行分析,分析河道冲淤影响因素,预测河道冲淤趋势,提出对策建议和工程实施措施,最终评估三峡工程对九江-湖口河段河道冲淤的影响,并展望未来的应对措施。
2. 正文2.1 水文水质条件分析水文水质条件分析是评价河道冲淤问题的重要一环,其中水文条件是指河流的流量、水位、流速等因素,水质条件是指河流的水质状况。
通过对九江-湖口河段蓄水前后的水文数据进行对比分析发现,三峡工程蓄水后,九江-湖口河段水位有所上升,流量有所增加,流速也有所增加。
三峡工程蓄水以来九江-湖口河段河道冲淤分析自从三峡工程开始蓄水以来,九江至湖口河段的河道发生了一系列的冲淤变化。
这篇文章将对这些变化进行分析。
我们来看九江至湖口河段的冲淤情况。
在三峡工程蓄水之前,这一段河道主要以冲刷为主,由于水流湍急,长期以来河道逐渐深刻。
三峡工程的蓄水改变了河流的水文条件。
蓄水后,水流缓慢,水面平静,这导致了沉积物的大量沉积。
蓄水后湖泊水位上升,水位差减小,使得冲刷作用减弱。
九江至湖口河道出现了明显的冲刷减弱和沉积增加的趋势。
我们来看冲淤变化对河道的影响。
河道的冲淤变化直接影响水深、河床坡度和水流速度等水文要素,进而影响河道生态环境和水运交通等。
冲刷作用的减弱导致了河道水深的减小,进而影响了航道的通行能力。
沉积物的大量沉积导致河床升高、变浅,这不仅增加了航道的维护成本,还可能影响到重要设施的安全性。
河道冲淤的变化也影响着沿岸的生态环境。
河岸带的冲刷和沉积给水域生态系统带来了深远的影响,例如改变了溶解氧、温度和浊度等水质因子,进而影响鱼类的栖息和繁衍。
我们来探讨可能的解决方案。
针对九江至湖口河段冲淤问题,可以采取多种措施来调整河道的冲淤平衡。
一种可能的解决方案是进行河道的疏浚工程,通过清除河道中的淤泥和沉积物,恢复河道的通航能力和水流畅通。
另一种解决方案是引入河道生态修复的措施,例如种植河岸带植物,通过根系稳定河岸带以减少冲刷,并增加水生植物来吸附沉积物,缓解河道的冲淤问题。
还可以采取人工疏浚和定期养护等措施来维持河道的畅通和安全。
三峡工程蓄水以来,九江至湖口河段的河道发生了明显的冲淤变化。
这些变化对河道的水文环境、河道生态和水运交通等产生了重要影响。
为了解决这些问题,需要采取相应的技术和管理措施来调整河道的冲淤平衡,以维护河道的通航能力和生态环境的健康。
第19卷第4期2004年8月地球科学进展A DVAN CE S I N E AR TH S C I E N C EV o l.19 N o.4A ug.,2004文章编号:1001-8166(2004)04-0500-06长江中游武汉—九江河段河道卡口及其阻洪可能效应探讨*施雅风1,张 强1,姜 彤1,王 俊2(1.中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏 南京 210008;2.水利部长江水利委员会水文局,湖北 武汉 430000)摘 要:探讨了长江中游武汉九江河段河道卡口的地质地貌方面特征,并通过对历史水文数据的分析研究了中游河道卡口对洪水的阻碍作用。
并以田家镇卡口为典型案例,利用研究河段的水文资料,分析了中游河道卡口对洪水排泄的阻碍作用;如若实施田家镇扩卡,将对中游的防洪是有利的,而且会大大减轻中游特别是武汉的防洪压力,但有可能对下游河势的稳定、河床演变等造成影响,并可能造成其它环境影响,尚需进一步研究。
当前全球变暖、水循环加剧、长江中游降水增多,长江中下游将面临更大防洪压力,通过长江中下游扩卡增泄,以适应当前全球变暖的影响。
关 键 词:长江中游;河道束窄段;阻洪效应;田家镇卡口;防洪措施中图分类号:P33 文献标识码:A 长江流域洪涝灾害对其流域社会经济的可持续发展造成了极大的危害,被称为中国的心腹之患。
但在整个长江流域中,长江中下游是重灾区。
《中国大洪水》[1]记载了1840—1992年共153年全国各大河流洪水情况,长江流域有59年发生洪水灾害,其中长江中下游地区43年发生洪灾,即长江洪水73%的年份殃及中下游。
1954年全流域特大洪水长江干堤和汉江下游堤防溃口5处,扒口13处。
1998年长江发生全流域大洪水,多数河段水位高出历史最高水位,干堤较大险情近1700处,其中淹没耕地23.3万hm2,受灾人口200余万人,灾害仍然主要在中下游。
当前全球变化及其引起的诸多环境问题已引起人们的广泛关注。
全球变暖导致水循环加快,降水与蒸发增加。
政府间气候变化专门委员会(I P C C 2001)第三次报告(T A R)[2]指出:全球变暖导致降水变化中若干区域总降水量增加,而大降水或极端降水事件的增加更为显著。
A r n e l l[3]对世界各大河流径流变化均进行过计算,在各种模式计算的情景下,长江流域降水增加10%~25%,潜在蒸发增加8%~15%,径流量增加1%~37%。
而直接应用H a d c m3模式,计算出径流增加最大值为37%。
高学杰等[4]区域气候模拟结果表明,在C O2倍增时(2050年左右)长江流域降水量可能增加10%~20%。
因而未来长江中游将面临更为严峻的防洪形势。
本文探讨长江中游河道束窄段的地质地貌特征,并以黄石—武穴河段的田家镇卡口为典型案例,探讨和分析了河道卡口对上游来水的阻洪效应,以及卡口对中游泄洪的影响。
1河道扩卡问题的提出在未来全球持续变暖的情景下,长江中下游地区降水将增加。
大降水或极端降水事件的增加将使长江中游洪水发生机率大大增加。
长江洪水有峰* 收稿日期:2004-01-29;修回日期:2004-03-25.*基金项目:中国科学院南京地理与湖泊研究所知识创新工程所专项基金项目“2050年前长江灾害性洪水趋势与致灾环境演化预研究”(编号:S S220007);中国科学院知识创新工程重要方向项目“长江中下游洪水孕灾环境变化、致灾机理与减灾对策”(编号:K ZCX3- S W-331)资助. 作者简介:施雅风(1919-),男,江苏海门县人,研究员,中国科学院院士,主要从事地理学、冰川学研究.高、量大、历时长的特点,而洪量大,河湖蓄、泄洪能力不足是造成长江中下游洪灾的主要原因[5]。
但是,长江中下游各河段的河道安全泄洪量远远不能承泄长江上游干流和中下游支流的洪水来量,洪水威胁十分严重。
据历史记载,自1153年以来,宜昌流量有8次超过80000m3/s,有5次超过90000m3/ s,其中最大的一次为1870年洪水,其流量达到了105000m3/s。
而目前长江中游洪灾的安全泄洪量在城陵矶—汉口段为60000m3/s,汉口—湖口70000 m3/s,湖口以下约80000m3/s[14]。
巨大的洪水来量与河道安全泄洪能力不足的矛盾异常突出。
不合理的人类活动造成“人水争地”的局面更加剧了洪灾的严重程度。
有研究表明[6],自南宋始,大批北方移民南移,开发长江流域。
至明清时代,人口大增,人们迫于生计,遂进行围湖造田、筑堤围垦,与水争地。
由于堤垸太多,严重影响江湖蓄泄关系,湘鄂两省水灾不断,而且当时人们已经认识到“人与水争地为利,水必与人争地为殃”①、“少一阻水之区,即多一容水之地”②的道理。
围湖造田以及湖泊自然的淤积、变浅,加上湖泊洲滩的不断开发利用,湖泊自然水面缩小。
同时,长江中下游平原区除了洞庭湖和鄱阳湖外,较大湖泊大都建闸控制,从而改变了江湖关系,湖沼调蓄洪水的功能降低,导致中下游行洪、泄蓄洪仅靠防洪大堤所围固的狭小空间来实现,致使相同流量下,洪水位不断抬高,造成加高加修堤防与抬高洪水位的恶性循环。
同时,随着经济的发展与人口的增加,分蓄洪区单位面积的资产载荷量剧增,如洪水淹没将遭受更大的经济损失,因而在利用分蓄洪区方面也遇到极大的阻力,致使洪水蓄泄空间越来越少。
目前长江防洪仍以“蓄泄兼筹,以泄为主”的方针措施,即以堤防为主,利用防洪大堤将大部分洪水量直送入海,超过堤防宣泄能力的洪水,则利用分蓄洪区分滞调蓄;三峡工程建成后,主要利用其防洪库容削峰拦洪,遇到特大洪水再动用分蓄洪区;同时利用上游大批支流水库拦蓄洪水。
随着三峡工程的蓄水,关于长江洪水防御的蓄、分和泄的关系发生了根本性变化,长江洪水蓄水和分洪工程措施已经进行了相应的规划和建设,但洪水下泄问题,除了加高和加固堤坊外,始终没有相应的对策。
2002年下半年,我们对长江中下游地区防洪形势做了翔实的科学考察,并沿长江中游走访了长江水利委员会等部门,听取了他们的意见;并查阅了大量长江河道治理的相关文献,引入了国际上流域管理新概念———还河流以空间(g i v e r oo m t o t he r i v-e r),适时地提出了田家镇扩卡这一防洪策略。
在此学术思想的指导下,于2003年8月份对黄石—九江河段进行了流速、流量、河道断面等水文参数的实地水文测量,结合历史河道观测和水文资料,探讨长江中游河道束窄段,特别是田家镇卡口对中游的阻洪效应,分析卡口对中游洪水下泄的影响,并提出下一步研究的方向。
2 长江中游武汉—九江河段河道束窄段地质地貌特征武汉—九江河段从地质构造上来讲,主要受北西南东走向的襄樊—广济断裂带的影响[7],长江自武汉始,流向由北东折向东南,由图1可以看出,在田家镇卡口附近有多处北西—东南走向的构造断裂,以及背向斜,又有第四纪断陷盆地的存在,这一构造断裂对该区水系、湖泊有着明显的影响或者控制作用。
这个断裂带的存在加上狭口造成的水流加速,以及弯道形成的重向涡流(丁坝效应[8]),导致田家镇这一河床深槽形成。
同时,从研究河段地貌特征来看(图2),由于受北侧淮阳地盾强烈构造隆起的影响,河流从总体趋势上向南演化,在地貌上主要表现为北岸多为河漫滩与冲积平原,而南侧多为低山与丘陵区。
由于山地较多,出露的基岩对河床的演变起到了限制作用,从而形成了多处河道狭口段。
长江中游武汉—九江河段较典型的河道卡口有图1武汉—九江河段构造地质状况图[11]F i g.1G e o l og i c al c ha r a c t er i st i c s o f t he par t of t heY ang t z e r i v e r b e t w ee n W uhan a nd J i u j i ang15第4期 施雅风等:长江中游武汉—九江河段河道卡口及其阻洪可能效应探讨 ①②《皇清名臣奏议汇编初集》卷五六《请酌改垸粮疏》.《皇清名臣奏议汇编初集》卷五四《查禁私垸滩地疏》.图2 武汉—九江河段地貌形态图[11]F i g.2G e om o r pho l og i c c ha r a c t er i st i c s o f t h e pa r t o f t heY ang t z e r i v e r b e t w ee n W uhan a nd J i u j i ang5个(图3),其主要特征(河道宽度,河床高程以及地形地貌特征)如表1所示。
从表1可知,研究河段河道卡口最窄处为田家镇附近的卡口,仅为650m。
卡口南侧多为山矶,起到挑流作用,矶头向河中心伸出,产生丁坝效应,上游来水遇到山矶后,折向河底,对河底进行冲刷,因而在卡口附近靠近下游的区域,往往产生河底深槽(表1)。
河道卡口北侧多为冲积河岸、河漫滩以及一级阶地与二级阶地以及冲积平原(图2)。
由于河道卡口过水断面狭小,阻碍了洪水向下游排泄。
3 河道卡口阻洪效应分析由于田家镇卡河道宽度最小,因而本文主要以田家镇卡口为典型案例来研究河道卡口的阻洪效应。
根据1998年洪水水位过程线(图4),1954年、1956年以及1957年水位过程线与日水位资料分析图3 武汉—九江段河道狭口段分布示意图F i g.3S k e t c h m ap s how i ng t he d i st r i bu t i on o f t her i v e r b l o c k b e t w ee n W uhan a nd J i u j i ang表1 武汉至九江河段部分河道束窄段特征表T ab l e1 C ha r a c t er i st i c s o f t he r i v e r b l o c ksb e t w ee n W uhan a nd J i u j i ang序号地理位置河道宽度(m)河床高程(m)卡口特征1武汉市鄂城县白浒镇980-40.3卡口南有山体为矶(单矶)2童家大湾1330-10.9卡口南有泥矶为矶头(单矶)3黄石附近的道士伏690-57.8南有鸡头山为矶头(单矶)4马口附近810-90.4西有仙棚嘴,东有撮箕山(双矶)5田家镇附近650-57.1南有半壁山,北有冯家山(双矶)资料来源:长江流域规划办公室水文局。
1987年河道地形图,地面高程为黄海高程系(黄海高程与吴淞高程相差1.717m)了田家镇卡口的阻洪效应。
在1998年,汉口流量为72300m3/s,洪水从汉口输送至武穴需48小时,在1954年汉口最大流量76100m3/s,洪水由武汉传送到武穴所用的时间为72小时,而流量小于60000 m3/s情况下仅用24小时。
对图4中3条水位过程的分析可以看出,汉口与黄石站的水位过程线形状类似,而武穴站水位过程线与上述2条曲线相比差别较大,主要表现武穴站的洪峰水位线相对于汉口图4 1998年汉口、黄石、武穴与九江四站水位过程线(7月1日至8月31日)对比图(吴淞口高程)F i g.4 W a t e r l e v e lof H ankou,H uang s hi and W uxuei n1998(1 s t J u l y t o31 s t A ugu s t)与黄石的洪峰水面线而言要平缓的多,表明洪峰在武穴通过的时间相对黄石与汉口来讲要延长,而3条水位过程线低水位时的线型又相似,表现出田家镇卡口对洪峰的阻碍作用。