长江中游城陵矶-湖口分汊河道洲滩演变及碍航成因探析

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长江中游调关水道演变规律及趋势分析

２０１５年６月
道的变化特点。
余新明，等
长江中游调关水道演变规律及趋势分析
２２５
１７５６年，调关水道相对顺直（图２）；但自藕池口（１８６０年）、调
弦口（１８７０年
（原仅太平口、藕池口分流），本河
中洲子等弯道，１９１２年，沙滩子弯道发生了一次裁弯，１９３４年，新形成的沙滩子与中州子弯道再度发育成牛
轭形，２０世纪６０～７０年代，相继发生了中洲子人工裁弯（１９６７年）、沙滩子自然裁弯（１９７２年）。由上述河势变
达２３０ｍ，２００６～２００９最大后退４２０ｍ（图３），０ｍ线面积由蓄水初期的１．８８ｋｍ缩小为０．５６ｋｍ。，面积缩小约
２１３；３ｍ线后退幅度与０ｍ线相当，２００２～２００６年季家咀边滩附近３ｍ线左岸后退最大幅度达３００ｍ，２００６２００９年３ｍ线后退约５５０ｍ。受季家咀边滩面积大幅缩小影响，滩体对水流的约束作用进一步降低，主流左摆、取直，顶冲点下移，为弯道凹岸侧肖家拐一带的心滩淤长提供空间。２００４年８月，肖家拐一带凹岸侧出现
弯初期，由于进口急弯段弯道环流作用，水流出进口弯道后向右岸偏移，左侧黄石坦至季家咀一带出现大范
围边滩。随着向家台的逐步冲刷崩退，弯道环流作用减弱，调关弯道段进口水流趋于顺直，冲刷黄石坦一带边滩滩体，至１９９５年，仅调关弯道区域老关上至季家咀一带有边滩存在。随后，季家咀边滩进入冲淤交替状态，同时，右岸肖家拐一带潜洲则随着季家咀边滩的冲退（淤涨）而逐渐淤积（冲刷），与季家咀边滩形成对开局面。如１９７３～１９８１年，右岸肖家拐一带尚无潜洲出现；１９９５年随着季家咀边滩冲刷，一方面河道整体流速降低，有利于右岸侧的淤积，另一方面，季家咀边滩冲刷，弯道段上中段水流趋直，弯道环流减弱，右岸侧淤积出现潜洲；１９９６年季家咀边滩淤长，则潜洲消失；１１）９８年季家咀边滩受大水切滩作用大幅冲刷后退，潜洲

长江中游武汉-湖口段鹅头洲演化动力学分析

长江中游武汉-湖口段鹅头洲演化动力学分析
黄蔚;江俊杰;李长安
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2015(000)022
【摘要】为了探讨长江中游武汉-湖口河段鹅头洲河道的形成及演化规律,运用地球动力学方法进行了河演分析。

结果表明,鹅头洲河道弯头上游段微元体所受的弯道离心力与掀斜抬升力和科氏力作用方向相反,相互消减,减弱了河流向左岸的侵蚀作用强度；在弯头下游段,3种力相互叠加,加强了向右岸的侵蚀作用,使鹅头洲河道上游弯道长且宽,下游弯道短,且呈窄的鹅头形状,鹅头顶端始终指向抬升作用一侧。

【总页数】4页(P21-24)
【作者】黄蔚;江俊杰;李长安
【作者单位】中国地质大学武汉地质调查研究院，湖北武汉430074;江西省地质调查研究院，江西南昌330000;中国地质大学武汉地球科学学院，湖北武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】TV85
【相关文献】
1.长江中游簰洲湾-武穴段岸坡稳定性评价 [J], 何军;梁川;肖攀;陈刚;彭轲;邹安权
2.基于层次分析法的过江隧道工程场地适宜性研究——以长江中游簰洲湾—武穴段为例 [J], 梁川;李慧娟;陈刚;李彧磊;任玥
3.长江中游荆江河段航道整治工程昌门溪—熊家洲段工程荣获国家优质工程金奖[J],
4.长江中游宜昌段—武汉河段4.5m航道规划实施方案咨询会在武汉顺利召开 [J],
5.长江中游宜昌至武汉段底栖动物群落结构特征研究 [J], 陈秀粉;夏炜;潘保柱;许
旭明;倪晋仁
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长江中游新洲汇流口浅滩演变影响因素分析及治理问题初探

ＩｆｕｅｃｎｃｏｓｏａｖｌｔｏｎｅｕｌｔｎｆＸｉｚｏｏｆｕｅｃｎｌｎｉｇｆｔｒｆｓａｈｏｌｏｕｉｎａｄｒｇａｉｏｎｈｕｃｎｅｏｌｎｅｉｔｉｌｎｇｚｖｒｎｍｄｄｅＹａｔｅＲｉｅｈｅ
ａｐａｉｇＩｉｃｎｌｄｄｔａｅｉａｔｒｍｅｌｃｕｆｈｏｔｌｔＳｃｎｕｎｅｏｅｓｏｌｏｓｅｉｔｂｔｐｅｒｎ．ｔｓｏｃｕｅｈｔｈｔｍｐｃｏｔｋｐｏｅｓｕｈｉｅ ’ ｏｆｅｃｎｔｈａｅｘｓ，ｕｆｈｏｔｎｌｈｄ
Ａｂｓｒｃ：ＴｈｓｐｐｒａａｙｅｈｒｈｌｇｃｌｃａａｔｒｓｉｓｏｎｈｕｃｎｕｎｅａｄｆａｕｅｆｔａｔｉａｅｎｌｚｓｔｅｍｏｐｏｏｉａｈｒｃｅｉｔｆＸｉｚｏｏｆｅｃｎｅｔｒｓｏｃｌ
，
ｐｐｅｅｔｇｔｓｔｅｕａｉｎｉｅ０ｈａｅｕａｉｎ．ａｒｉｓｉａｅｈｅｒｇｌｔｏｄａｆｒｔｓｏｌｒｇｌｔｏｎｖｈｅ
Ｋｅｒ：ｏｆｅｃ；ｈａ；ｎｕｎｉｌａｔｒｒｇｌｔｎｉｅｙｗｏｄｓｃｎｕｎｅｓｏｌｉｅｔｃｏ；ｅｕａｉａｌｌｆａｆｏｄ
道；右汊顺直、宽阔、水深较大，分流量大，是为主汊，称为新洲水道。
主流的增强，上深槽右偏向下发展，而下深槽位置相对稳定，上、下深槽形成交错，并且交错态势加大，过渡浅区范围增大，航：道条件趋于不利。２２浅滩年内变化．

长江口不同河段近期河床演变特点及碍航特性分析

长江口不同河段近期河床演变特点及碍航特性分析*赵德招1，刘杰1，张俊勇1，2，程海峰1（1.上海河口海岸科学研究中心河口海岸交通行业重点实验室，上海201201；2.交通运输部长江口航道管理局，上海200003）摘要：根据现场调研和多年实测资料，分析和总结了近10a 长江口不同河段河床演变特点及其变化趋势，并结合航道发展规划目标，从航道水深、宽度、走向及稳定性等指标，分析了长江口不同河段的碍航特性。

结果表明，长江口多数河段尚未得到有效的人工控制，局部河段航槽稳定性较差，部分航段水深较浅，制约了航道资源的开发利用。

为合理开发利用和有效保护长江口航道资源，迫切需要根据近期河势变化特点和碍航特性，进一步明确航道治理基本原则与思路，提出科学合理的工程布置方案。

关键词：航道；河床演变；碍航特性；长江口中图分类号：TV 147文献标识码：A 文章编号：1005-8443（2010）06-0583-06*本文首发于2010年10月在天津滨海新区召开的“水道与港口工程国际学术研讨会”。

收稿日期：2010-06-30；修回日期：2010-07-29基金项目：国家重点基础研究发展计划项目（2010CB429002）；国家自然科学基金项目（50979053）作者简介：赵德招（1982-），男，福建省漳州人，工程师，主要从事河口海岸泥沙研究。

Biography ：ZHAO De -zhao （1982-），male ，engineer.长江口航道是长江黄金水道的咽喉，是关系国民经济发展和国防建设全局的水上运输通道，战略地位非常重要。

长江口深水航道治理三期工程已于2010年3月14日通过交通运输部组织的交工验收，长达92.2km 的南港北槽12.5m 深水航道全线贯通，正式进入试通航期。

随着长江口深水航道治理工程的实施和长江沿岸经济的发展，长江航运日趋繁忙，长江口12.5m 深水航道向上延伸的要求愈加迫切。

同时，沿岸港口吞吐量和船舶数量大幅增加，船舶大型化趋势明显，部分航段的通航压力变大，长江口丰富的航道资源也有待进一步开发利用和保护。

长江河口典型河段水动力、泥沙特征及影响因素分析

这些典型河段及关键界面的性质以及界面之问的变化情况作深入的研究，为河口资源的开发作出科学的决策。

§２．２资料来源图２．１长江河口段形势图Ｆｉｇ．２．１ＴｈｅｓｉｔＩｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａ１∞ｇｊｉａｌｌｇｅｓｔｕⅡｙ图２．２长江河口测点站位图Ｆｉｇ．２．２０ｂｓｅｒｖａｔｉ∞ｓｔａｔｉ∞ｓｏｆｔｈｅ０Ｉ锄ｇｊｉ蚰ｇｅｓｔＩｌ盯ｙ在长江三峡工程２００３年６月正式蓄水、南水北调工程动工的以来，以及长江口一些开发治理工程的实旌。

为了深化认识河口陆海相互作用的特点，指导长江口的水资源开发保护和河口治理。

２００３年、２００４年洪、枯季在长江口开展了能像模型（５）所揭示的倍周期分岔那样规则，也不可能期望汊道发育能像倍闰期分岔过程那样具有ＦｅｉｇｅｎｂａｕＩｎｕ常数或占常数（林振山，２００３）等。

然而，应用这个简单的非线性模型的动态图象来描述长江河口的大致形态特征，通过和动力学因素具有密切联系的参数（动力学指标）对河口分段，同时分析河口形态的动力学成因具有一定的借鉴意义，也可以为长江口区的分段提供科学理论依据和新的理论思路。

图３．５Ｌｏｇｉｓｔｉｃ摸式的长江河口分段圈Ｆｉ毋３．５Ｓｕｂｓｅｃｔｉ∞ｓｏｆ０Ｉ明ｇｊｉａｌｌｇｅｓｔｕａｒｉｎｅａｒ髓ｉｎＬ０９ｉｓｔｉｃ粥ｄｅｌ参考文献：１陈吉余，沈焕庭，恽才兴等．长江河口动力过程和地貌演变［Ｍ］．上海：上海科技技术出版社２．沈焕庭，潘定安．长江河口最大混浊带［Ｍ］北京：海洋出版社．２００１３．沈焕庭，潘定安．长江河口潮流特性及其对河槽演变的影响［Ｊ］．上海师范大学学报（自然科学版）４．李佳．长江河口潮区界和潮流界及其对重大工程的响应［Ｄ］华东师范大学河口海岸国家重点实验室，２００４５．李九发，沈焕庭，万新宁等。

长江河口涨潮槽泥沙运动规律［Ｊ］．泥沙研究．２００４（５）：３４—４０．６．沈焕庭等长江河口物质通量［Ｍ］北京：海洋出版社．２００ｌ＿７．茅志昌长江河口盐水入侵研究［Ｊ］．海洋与湖沼，１９９５，２６（６）：６４３—６４９。

长江中游江口水道支汊航道开发利用可行性分析

长江中游江口水道支汊航道开发利用可行性分析许乐华;马奕;韩婷;裴金林;杨建东【摘要】随着长江沿江可利用岸线资源的日益减少,一些复杂条件下的长江岸线急需要开发出来,这其中很大一部分需要以支汊可通航作为基础.现今倡导绿色水运、和谐水运,对长江干线支汊航道进行开发利用可行性分析不仅是为沿江经济服务,更是保护航道资源的需要.针对有强烈开发需求的江口水道,通过河床演变分析、航道条件核查、开发利用可行性分析等手段进行了航道等级与维护尺度研究,并进一步预测了支汊开通后带来的社会经济价值,具有很强的实用价值和广阔的应用前景.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】4页(P135-137,155)【关键词】长江;江口水道;支汊;开发【作者】许乐华;马奕;韩婷;裴金林;杨建东【作者单位】长江航道规划设计研究院,湖北武汉430011;长江航道规划设计研究院,湖北武汉430011;长江航道规划设计研究院,湖北武汉430011;长江航道规划设计研究院,湖北武汉430011;长江航道规划设计研究院,湖北武汉430011【正文语种】中文【中图分类】U612近年来，随着长江主航道建设发展的加快，通航条件得到极大改善，支汊开发利用的需求也不断增强[1]。

2011年10月，交通运输部和安徽省政府联合正式开通安徽裕溪口、太平府水道为公用航道，两段支汊航道全长35 km，这是长江航运历史上首次将支汊航道转为公用航道，具有里程碑式的重大意义。

2013年10月开通了长江下游裕溪口水道上段公用航道，使安徽省合(合肥)裕(裕溪口)航线和芜(芜湖)申(上海)航线经由长江干线实现了互联互通。

2013年12月底，长江太平洲捷水道提升航道维护等级正式开通，全长43.9 km，航道水深达到内河I级标准，进一步发挥该水道的航运潜力。

2014年3月20日起安庆南水道开通为公用航道，试运行期为1 a。

开通运行后，最高维护水深可达6 m，有利于延长5 000吨级至1万吨级船舶每年的通航时间，同时使池州牛头山港区到长江中上游各港口的运输距离减少约25 km，对提升池州港口货物吞吐能力、加快沿江地区工业化进程和外向型经济发展具有积极支撑作用。

长江荆江河段典型洲滩演变机理初探

４０７，Ｃｉａ２ＪｇｉｎｕｅｕｏｙｒｌｙａｄＷｔｅｏｒｓＳｒｙＷＣ，Ｊｎｚｏ４４２，３０２ｈｎ；．ｉｊｇＢｒａＨｄｏｇｎａｅＲｓｕｃｕｖ，ＣＲｎａｆｏｒｅｅｉｈｕｇ３００Ｃｉ；．ＱｄｎａｅＣｎｅａｃｎｉｅｎｏ，ｔ．Ｑｄｎ２６０，Ｃｉａｈｎ３ｉｏｇＷｔｏｓｒｎｙＥｇｎｒｇＣ．Ｌｄ，ｉｇ２２０ｈｎ）ａｒｖｅｉｏ
库蓄水后，荆江河段重点洲滩的演变备受关注．本文根据大量水文泥沙原型观测资料，以关洲、三八滩和乌龟洲
等三个典型洲滩为例，结了典型洲滩演变特征，三个典型洲滩演变机理和演变趋势进行了初步探讨．果总对结表明，江河段典型洲滩的演变主要受上游河势变化、沙变化和人类活动等多种因素影响，不同因素对各荆水且
维普资讯
第２期
２００８年６月
水
利
水
运
工
程
学
报

ＮＯ２．
ＨＹＤＲｏ．ＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧＥＥＲＩＮＧ
Ｊｎ．２８ｕ００
长江荆江河段典型洲滩演变机理初探
段光磊，彭严波肖虎程，，赵兵
ｅｏｖｍｅｔａｆｃｓｒｖｒｔｌｇｔｎｅｃｎｈｉｅｅｉｈｎｅｏｃｒａｎｅｔｎｎｔｓｏｔｅｒ．ＴｈｖｌｅｎｆｅｔｉｅｈａｗｅｅｄｎｙａｄｔｅｒｖｒｒｇｍｅｃａｇｓｔｅｔｉｘｅｔｉｈｅｐａｔｆｒｙｙａｓｅｃａｇｆｔｉｈｏｌｓｔｅｃｎｅｎｄｆｃｏｅｉｎｘｅｓａｔｒｔｅｉｏｄｅｔｏｈｈｅｒｅｈｎｅｏｈｅｍａｎｓａｓｉｈｏｃｒｅｕｓｆｒｓｄｍｅｔｅｐｒｆｅｈｍｐｕｎｍｎｆｔｅＴｒｅＧｏｇｓｏｔＲｅｅｖｉ．Ｂａｅｎｐｅｔｆｆｅｄｄａａ，ａｄｔｋｉｈｅｔｐｃｌｈａｓｎｍｅａｚｏｓｒｏｒｓｄｏｌｎｙｏｌｔｉｎａｎｇｔｒｅｙｉａｓｏｌａｄＧｕｎｈｕ，ＳｎａａｈａｎａｂｔｎｓｏｌａｄＷｕｇｚｏａｅａｌｓｔｉｐｐｒｕｍａｉｅｔｅｒｖｌｅｎｔｃａａｔｒｐｅｉｉａｙｕｉｈｕｓｘｍｐｅ，ｈｓａｅｓｍｒｚｓｈｉｅｏｖｍｅｈｒｃｅ，ｒｌｎｒｐｒｂｓｉｔｔｅｒｍｏｅｎｏｈｉｅｏｖｍｅｔｍｅｈｎｓａｄｐｅｃｓｔｅｒｅｏｖｍｅｔｔｎｅｃ．Ｔｅｕｔｈｗｈｔｔｅｅｏｖｍｅｔｏｈｙｉａｖｌｅｎｃａｉｍｎｒｄｉｔｈｉｖｌｅｎｅｄｎｙｈｅｒｓｌｓｓｏｔａｈｖｌｅｎｆｔｅｔｐｃｌ

影响界牌河段江心洲洲头低滩演变的因素分析

影响界牌河段江心洲洲头低滩演变的因素分析
陈立;黄杰;徐敏;徐程
【期刊名称】《中国农村水利水电》
【年(卷),期】2015(0)6
【摘要】处于自然演变状态的分汊型河道江心洲洲头一般会有洲头低滩的存在,洲头低滩通常是航道边界的重要组成部分。

当洲头低滩形态完整时,航道状况往往较好;当低滩低矮分散时,航道条件变差甚至会出现碍航状况。

选取界牌河段新淤洲洲头低滩为例,并结合其他河段的资料,分析了洲头低滩的演变特点,影响因素以及决定低滩不同部位冲刷强度的水动力条件指标。

结果表明,与江心洲相比,洲头低滩演变更加剧烈,生成到消失的周期更短;来水来沙条件和河道地形条件是影响低滩冲淤演变的首要因素;低滩不同部位的稳定取决于当地水流动力条件与床面泥沙抵抗起动能力之间的对比,当地流速U与床沙起动流速Uc比值的大小决定了冲刷强度的大小。

【总页数】4页(P25-28)
【关键词】洲头低滩;不稳定性;界牌河段;影响因素;冲刷强度
【作者】陈立;黄杰;徐敏;徐程
【作者单位】武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TV147
【相关文献】
1.长江马鞍山河段江心洲左右汊河道演变分析 [J], 管丽萍
2.武汉天兴洲洲头整治工程河段河床演变分析 [J], 徐芳;岳红艳
3.长江下游江心洲—乌江长河段河床演变宏观分析研究 [J], 陆英;平克军;刘万利
4.长江马鞍山河段洲滩演变特征及影响因素分析 [J], 郝婕妤; 方娟娟; 李会云; 杨光荣
5.瓯江江心屿河段分流比演变及其影响因素 [J], 李彦伟;刘菁;侯庆志;徐群;左利钦因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

三峡水库运行初期长江城陵矶水沙变化规律分析

1 城汉河段水沙变化规律
城汉河段水沙主要来自于下荆江和洞庭湖区，图１为下荆江监利站、洞庭湖出口七里山站及汇入后的长江干流螺山站不同时段水沙变化。由图可看出：①１９９０年前，受荆江三口分流分沙持续减小的影响，监利站年径流量、含沙量均呈递增趋势，而七里山站呈递减趋势，螺山站无明显变化；②２０世纪９０年代至三峡水库蓄水运行前（２００２年），受长江上游含沙量减少的影响，三站含沙量均有所减少，但年径流量变化不明显；③ ２００３年三峡水库蓄水运行后，清水下泄，三站含
· ８０ ·
水电能源科学２０１１年
图４螺山站１０月～次年６月平均流量变化（１９９０～２００９年）Ｆｉｇ．４ＡｅｒａｇｅｍｏｎｔｈｌｙｃｈａｎｇｅｉｎｆｌｏｗｆｒｏｍＯｃｔｏｂｅｒｔｏＪｕｎｅｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｙｅａｒａｔＬｕｏｓｈａｎＳｔａｔｉｏｎ（１９９０～２００９）
第２９卷第１０期２０１１年１０月
文章编号：１０００－７７０９（２０１１）１０－００７８－０４
水电能源科学ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＰｏｗｅｒ
Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．１０Ｏｃｔ．２０１１
三峡水库运行初期长江城陵矶水沙变化规律分析
郭小虎，渠庚，朱勇辉
（长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室，湖北武汉４３００１０）

长江安徽段江洲滩变迁及其与洪水关系的研究

长江安徽段江洲滩变迁及其与洪水关系的研究张世清;汪天平;葛继华;张功华;姜庆五;吕大兵;吴维铎;汪奇志【期刊名称】《中国公共卫生》【年(卷),期】2002(18)7【摘要】目的分析长江安徽段江洲滩变化趋势以及洪水与江洲滩淤积和新生洲滩形成的关系。

方法对安徽省江洲滩现状以及陈桥洲南滩和共和洲 2个新生洲滩的形成进行了调查 ,详细参阅有关水沙关系的研究结果 ,在此基础上对安徽省江洲滩变迁及其与洪水的关系进行了分析。

结果长江安徽段河道滩地呈涨大于崩的趋势 ,近年来洲滩每年以 2 6 6 4万m2 速度递增。

而且新生洲滩陆续露出水面 ,钉螺孳生地不断扩大。

大部分年份的水沙变化过程基本一致 ,沙量随水量增减而相应变化 ,即丰水丰沙 ,中水中沙 ,枯水少沙。

结论安徽段江洲滩将以淤高延伸扩大为主 ,每年的洪水对江洲滩淤积、新生滩地的形成起到了不可忽略的重要作用。

洪水不仅会加速江、洲滩淤积和新生滩地的形成 ,而且有利于钉螺扩散和蔓延。

【总页数】3页(P799-801)【关键词】江洲滩;变迁;洪水;长江安徽段【作者】张世清;汪天平;葛继华;张功华;姜庆五;吕大兵;吴维铎;汪奇志【作者单位】安徽省血吸虫病防治研究所;复旦大学公共卫生学院流行病学教研室【正文语种】中文【中图分类】R383.24【相关文献】1.三峡建坝后长江安徽段江洲滩变化趋势及其对钉螺扩散可能的影响 [J], 汪天平;张功华;张世清;肖祥;汪奇志;方国仁;吴维铎;葛继华2.GJS与遥感支持下监测长江洲滩钉螺扩散分布和血吸虫流行的研究 [J],3.安徽省长江干堤防洪工程设计洪水位的变迁 [J], 曹海燕;周建春4.三峡建坝后长江安徽段江洲滩变化趋势及其对血吸虫病… [J], 汪天平;张功华5.长江安徽段新生洲滩的形成与钉螺滋生关系的研究 [J], 张功华;汪天平;张世清;吴维铎;陈季然因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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的影响，主流频繁移位，以上因素造成一些河段内河势周期调整并伴随浅滩条件恶化，一些河段对来水来沙适应
性差而频繁出浅。从本质上而讲，本河段内浅滩碍航的深层次原因是由于河床演变具有多重河型属性，低矮洲滩
难以稳定，水沙输移在时间和空间上难以平稳衔接，对浅滩的治理需要注意以上特征。
关键词：长江中游；分汊河道；洲滩演变；碍航浅滩
（2）地质地貌条件。历史上，长江河道受地球自转柯氏力影响而不断南移，形成南岸傍山矶而北岸为抗冲性适中二元沉积物的边界条件格局，［4，7］而长江中下游河谷地貌本身为宽窄相间，沿江分布有大量耐冲节点，狭段河宽仅 1~2km。受这种特殊地质地貌条件的制约，长期的造床过程形成了多种特殊的河道平面形态：［5-7］在对峙节点纵向距离不大的河段，河床的横向摆幅受到约束，形成宽度不大、河道顺直的平面形态，江中即使存在心滩也比较狭长低矮；在节点纵向距离较大的河段，由于一侧仍有可冲的河岸，河道有一定的横向摆幅，但由于两端节点的制约，其摆动空间受限难以形成蜿蜓河型，常出现弯曲放宽的形态特征，江中存在单个或纵向排列的多个高大江心洲；在仅存单侧节点，且上下节点纵向排列呈一定角度时，节点挑流作用使水流向北冲刷河岸，而柯氏力则在水
2011 年 12 月文章编号：0559-9350（2011）12-1398-09
水利 SHUILI
学报 XUEBAO
第 42 卷第 12 期
长江中游城陵矶-湖口分汊河道洲滩演变及碍航成因探析
孙昭华 1，李义天 1，黄颖 2，高凯春 2
（1. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉 430072；2. 长江航道局，湖北武汉 430010）
— 1399 —
流惯性消失之后，使其重新回到南岸，由此形成了弯曲和放宽程度均较高的鹅头型分汊，江中存在横向排列的多个宽大江心洲滩。
（3）水沙输移特征。冲积河流中，水流和形态以泥沙为纽带相互适应。长江城陵矶以下河道的造床过程显著受到地质地貌条件的制约，河道形态既是长期冲积作用的结果，又明显带有特殊边界条件的痕迹，河道中的纵向、横向水沙输移也具有一些独特之处：从纵向水沙输移来看，为适应宽窄相间的藕节状分布，宽段和窄段的比降、流速、挟沙能力等水力要素随流量的变化呈现了截然相反的特征［4］，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，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，河流通过这种方式适应年内来水来沙的涨落，并维持上下游之间的能量和输沙平衡；从水流条件的平面分布来看，除了受到汊道形态对分汇流区主流轴线的影响之外［2］，节点挑流作用也是造成洪枯不同流量级下流速场差异较大的重要原因［6］；从河道中的环流结构来看，［7，9-10］城陵矶-湖口河段内发育了顺直单一、顺直（微弯）放宽分汊、弯曲分汊等多种形态，弯曲程度不同造成了环流和横向输沙强度的差别，而主、支汊进出口壅水或降水现象也伴随着局部的横向水沙输移，流量涨落造成洲滩淹没和出露更会造成汛枯期环流结构、泥沙冲淤的显著变化。
2 分汊河道演变规律的已有认识
2.1 浅滩演变与河道演变的关系虽然航道部门对浅滩形态的关注主要集中于中枯水期，但浅滩作为冲积河流各种成型淤积体的一部分，其动态特性本身就是所在河段固有河型、河势演变特征的一部分，例如弯曲段凸岸边滩淤长和突发性的切滩撇弯显著影响浅滩的稳定性；顺直段边滩、深槽的缓慢下移也是造成不同时期浅滩以正常、交错、复式、散乱等形式不断出现的重要原因；分汊段则存在缓慢的主支汊交换，甚至顺直微弯分汊和明显弯曲的鹅头分汊，由于平面形态的明显差别，主支汊交换的速度及汊道口门附近浅滩的成因与演变特性也差异较大。因此浅滩演变只是附属于河型、河势等宏观背景环境的小尺度地貌变化，对河型塑造起着重要作用的地质地貌及来水来沙等条件，以及不同河型条件下的水沙输移特征、河势周期调整规律，也同样影响着其演变特性。 2.2 分汊河道演变规律及影响因素对河道演变宏观规律的把握，是认识浅滩演变特性的基础。围绕着分汊河型的成因及演变规律，特别是长江干流城陵矶以下分汊河道的演变特点，前人已开展了较为系统的研究，可将其主要认识归结为以下几点。
（1）来水来沙条件。既存在一定的流量变幅，使得支汊能够周期性冲刷而长期维持，同时流量变幅又不过大，避免流路频繁移位和江心洲的冲刷破坏，是分汊河型存在和维持的来流条件；［8-9］不大的含沙量，既使江心洲能够缓慢淤高，同时又不造成汊道的过分淤积，是维持分汊河型稳定的来沙条件。［4，8-9］这些认识已经被多条河流上的实测资料以及室内模型小河的试验现象所证实。［7-9］而长江干流在城陵矶以下不断承纳洞庭湖、鄱阳湖水系的低含沙水流，使得流量过程缓涨缓落、沙量得以稀释，也是事实。城陵矶以上能够发育边滩高大完整的弯曲河型，而城陵矶以下即使是弯曲的鹅头分汊，凸岸也难以形成高大边滩，沙量较小、边滩不能及时而充分地淤长是主要原因之一。［4-5］
摘要：在归纳总结分汊河道演变特征的基础上，结合长江中游城陵矶-湖口分汊河道洲滩演变及航道条件变化的
观测资料，对碍航问题的成因进行了分类剖析。结果表明：由于边界条件的制约，顺直或顺直分汊河道的长度、
宽度的变化受到限制，边滩缓慢下移、心滩左右摆动；弯曲分汊河道受到进口挑流作用和弯曲汊道不断蜿蜒摆动
（4）河势周期调整。冲积河流的几类河型中，游荡河型最不稳定，除此之外的蜿蜒、分汊、顺直各类河型，尽管稳定性的排序存在争议，但曲率半径适当且凹岸顶冲点受到控制的弯道是治河工程中最为稳定的理想形态，却是不争的事实［11］。如果不加控制，以上任一类河型中的滩、槽格局均会发生周期调整［10］。而城陵矶-湖口河段的实际情况是，河道轮廓受边界条件制约而形成了顺直、弯曲、放宽的各种形态，江中的洲滩岸线则基本处于自然状态，顺直段滩槽缓慢纵向下移［9］，弯曲分汊段主支交替发展［2］，鹅头分汊段汊道频繁地蜿蜒和取直［5］。这些现象，固然是各种河型自身调整的内在规律性使然，但大量存在的节点，随着年际之间来流量波动而产生不同的挑流作用，也是造成年际之间洲滩不断冲淤，甚至节点下游一定距离内河势发生明显变化的重要原因［6］。
N
汉江
湖广水道武汉
罗湖洲水道
武桥水道子窝水道
武穴水道九江水道
嘉鱼水道界牌水道城陵矶
新洲水道
湖口
张家洲南水道
图 1 城陵矶-湖口河段碍航水道分布情况
收稿日期： 2009-08-31 基金项目：国家自然科学基金资助项目（50609018）作者简介：孙昭华（1976-），男，河南洛阳人，博士，副教授，主要从事水力学与河流动力学研究。E-mail：lnszh@
以上各种因素之间的作用规律，揭示了分汊河道洲滩演变所依存的宏观外部环境及其变化特征，浅滩演变虽然是一种局部的小尺度河床演变现象，但对各种碍航现象成因机理的剖析，必须纳入到这个宏观体系中，才能得到较为清晰的认识。
3 典型浅滩河段演变特征
3.1 碍航水道基本情况城陵矶-湖口河段内共有水道 38 个，其中武汉以上 22 个，武汉以下 16 个。根据近些年来的航道维护情况，除了少数碍航水道是由于存在礁石之外，大部分碍航问题是由泥沙冲淤、洲滩变形所造成，主要表现在界牌、陆溪口、嘉鱼、燕子窝、武桥、天兴洲、湖广、罗湖洲、戴家洲、牯牛沙、武穴、新洲、九江、张家洲南水道等 14 个重点浅滩碍航河段（水道）。从碍航水道的形态特征来看（表 1），尽管存在弯曲率方面差异，但主要以放宽、分汊河段为主，碍航区域主要集中在汊道进出口上下深槽之间的过渡段。一些河段河势较为稳定，仅在不利水沙年份因浅滩淤积量过大，汛后冲刷不及而碍航，一些河段河势周期性变化，变化过程中形成不利的滩槽格局，导致浅滩难以冲刷而碍航，后一类还伴随着航槽的频繁移位。 3.2 典型水道的近期演变本河段内的碍航水道有的是长期存在的著名浅水道，如界牌、嘉鱼、燕子窝、陆溪口、罗湖洲、武穴等，有的却是近期洲滩变化导致的碍航水道，如天兴洲、湖广、牯牛沙等。以下以天兴洲、湖广、牯牛沙 3 个水道为典型，对近期演变及伴随的碍航问题开展分析。下文所用的地形图皆为相对于当地航行基面的等深线图。
中图分类号：TV147
文献标识码：A
1 研究背景
江心洲分汊河型是长江干流城陵矶以下广泛存在的一种河道形态，以宽窄相间的藕节状外形为主要特点，窄段一般由滨临江边的山丘和基岩构成控制节点，宽段则由江心洲分为两支或多支分汊。由于河道内汊道、洲滩众多，一方面枯期水流分散，汊道进出口的过渡段易因泥沙淤积而形成碍航浅区；另一方面主流摆动频繁，洲滩不断冲淤变形，造成航槽上下、左右移位，航道稳定性差，两者交织在一起形成了多处碍航水道，仅城陵矶-湖口长为 540km 的区间内就分布有界牌、陆溪口、嘉鱼等 14 个重点碍航河段（图 1）。近期，长江干流“黄金水道”航运发展已经受到了越来越多的重视，深入认识浅滩碍航的成因，及时开展中游航道系统治理，是亟需开展的工作。