王愛春，瞿月平，張華，曹瑋

（1.長江南京航道局，南京210011；2.湖北省交通規(guī)劃設計院，武漢430051；3.中交上海航道勘察設計研究院有限公司，上海2001201）

太倉—南通河段灘槽水沙交換及其演變關聯(lián)性研究

王愛春1，瞿月平2，張華3，曹瑋1

（1.長江南京航道局，南京210011；2.湖北省交通規(guī)劃設計院，武漢430051；3.中交上海航道勘察設計研究院有限公司，上海2001201）

摘要：依托長江南京以下深水航道建設工程，利用工程河段實測水文、地形資料，研究了通州沙和白茆沙河段局部灘槽水沙交換和河床演變的特征和關聯(lián)效應，同時根據通州沙河段水沙交換時空分布特征確定了一期工程潛堤工程范圍和各堤段高程。通過分析認為：在通州沙—白茆沙粉細砂底質為主的分汊感潮河段，灘槽沙量交換主要通過懸沙搬運實現，而潮流（尤其是落潮流）是掀沙、輸沙和引起灘槽水流和懸沙交換的主要動力，其中，落潮流引起的水沙交換是塑造和改變局部灘槽形態(tài)和影響局部深槽穩(wěn)定的重要因素?？紤]到通州沙河段彎道水流對灘面的沖刷，在潛堤左緣布置丁壩群對灘面進行守護。

關鍵詞：深水航道；灘槽水沙交換；通州沙河段；白茆沙河段；關聯(lián)性

長江南京以下12.5 m深水航道一期工程［1］通過實施長江太倉至南通河段洲灘關鍵部位整治工程并結合疏浚措施，實現12.5 m深水航道由太倉（蕩茜閘）上延至南通（天生港區(qū)），并為深水航道的穩(wěn)定暢通運行和繼續(xù)上延創(chuàng)造條件。為上述工程目標，須在通州沙河段、白茆沙河段分別采取整治工程措施。

通州沙—白茆沙河段全長約56 km，河段受徑流、潮流雙重作用，河床演變不僅呈現上下游河段河床演變存在一定的關聯(lián)性［2］，而且因為河道較寬，河道兩側存在橫向水位差，導致漫灘流和竄溝分流發(fā)育，因而汊道與汊道、汊道與洲灘之間存在大量水沙交換。加之河床質多為粉砂和細砂質，泥沙運動形式以底沙為主，易沖易沉。另外，受徑流洪枯季變化和年際變化的影響，河床變化顯得尤為復雜。

本文的研究目的是分析工程河段天然條件下灘槽（含竄溝）水動力和泥沙特性、灘槽水沙交換與河床演變的關聯(lián)性、灘槽水沙交換與河床演變對航道沿線深槽穩(wěn)定的影響。采用暗沙、淺灘水沙輸移觀測和設計、施工階段現場資料，研究不同區(qū)段局部灘槽水沙交換和河床演變的特征和關聯(lián)效應，同時根據通州沙河段水沙交換時空分布特征確定了一期工程潛堤工程范圍和各堤段高程，為長江南京以下深水航道后續(xù)治理工程方案設計和優(yōu)化提供了借鑒。

1　工程河段近期灘槽演變

1.1通州沙河段

1998年以來通州沙河段灘槽相間、主流位于通州沙—狼山沙東水道的整體格局總體保持穩(wěn)定。河勢近期變化［3-4］的主要特征如下：

（1）通州沙沙體略有沖刷，東北角獨立沙體沖刷下移。

1998年以來，除了沙頭東北側區(qū)域存在局部切割沙體變化外，整個通州沙5 m等深線較穩(wěn)定。其中通州沙上沙體略有沖刷，沙體中下段自2012年7月以來地形沖淤變化較小，與此同時，通州沙上部東北角獨立沙體北沖南淤、不斷下移，沙尾泥沙下泄進入深槽，引起龍爪巖附近深槽發(fā)生淤積。

（2）通州沙上部東西向竄溝南移，南北向竄溝沖刷發(fā)展。

自1998年以來，通州沙東北角5 m以淺沙體呈現南移的趨勢，沙體在持續(xù)南移的過程中面積不斷減小。近期南移趨勢有所減緩，沙體北側沖刷后退20～70 m，南側淤積南壓10～50 m。隨著沙體的南移，東西向竄溝隨之南移，引起竄溝局部發(fā)生淤積。

通州沙中上部南北向竄溝在2010年以前為幾個孤立的潮溝，5 m等深線未貫通，竄溝的面積和容積基本穩(wěn)定。2010年9月竄溝5 m等深線與上口貫通，2011年7月上下5 m槽貫通，竄溝容積進一步增大。目前，竄溝5 m槽面積和河槽容積均為2008年以來最大規(guī)模。

（3）狼山沙左緣沖刷后退，狼山沙右緣向南淤長。

20世紀90年代，狼山沙不斷西移逐漸并入通州沙尾，1998年后，通州沙與狼山沙間5 m竄溝消失，兩沙體基本相連。近年來，狼山沙沙體形狀保持穩(wěn)定。但受彎道水流作用，主流不斷沖刷通州沙下段—狼山沙東側，造成狼山沙沙體左緣沿線沖刷，尤其是2010年和2012年大洪水作用后，左緣灘坡的沖刷更為顯著。

（4）新開沙和褲子港沙表現為高灘沖刷、低灘淤積南壓的態(tài)勢。

新開沙與褲子港沙現為兩平行沙體，位于通州沙河段左岸，沙頭在營船港附近與左岸相連，新開沙左側為新開沙夾槽，新開沙與褲子港沙之間發(fā)育有10 m竄溝。

20世紀90年代以來，新開沙沙體不斷淤高淤長，2008年后，灘面漫灘水流加劇，新開沙中下段沖刷明顯。新開沙與褲子港沙間10 m竄溝發(fā)展，新開沙沙尾受切，自2004年以來10 m沙體體積和面積呈減小趨勢，褲子港沙自2004年以來呈現淤漲的趨勢，沙體10 m以淺沙尾向下淤長約4.9 km，新開沙和褲子港沙沙尾在淤長的同時，南緣不斷南壓，12.5 m等深線進入航道北側，最大距離達300 m左右。

（5）通州沙東水道深槽不斷彎曲，呈沖刷態(tài)勢，河槽容積增加，通州沙東水道—狼山沙東水道之間的淺段淤積下移。

圖2　通州沙河段12.5 m等深線變化圖Fig.2Tongzhousha waterway 12.5 m depth contour

表1　通州沙東水道河槽特性統(tǒng)計Tab.1River channel characteristic statistics of Tongzhousha east channel

自1998年以來，隨著狼山沙不斷后退、新開沙和褲子港沙下段不斷淤積南壓，通州沙東水道深槽不斷彎曲，但總體上呈沖刷態(tài)勢。龍爪巖—南農閘之間的中段深槽容積增加較為明顯（表1）。在東水道河槽容積不斷增加的同時，通州沙東水道—狼山沙東水道之間存在淺段，且不斷淤積下移。

1.2白茆沙河段

（1）沙體頭部和南堤南側灘坡沖刷，沙體灘面沖淤平衡。1998年以來，白茆沙沙頭沖刷下移，沙體面積持續(xù)減小，白茆沙沙頭5 m等深線累計下移了1.4 km。2012年11月以來，隨著白茆沙整治建筑物施工，沙頭后退的趨勢得到控制。

白茆沙灘面沖淤相對平衡，沖淤幅度基本在0.2 m以下，靠近南水道和北水道的5 m等深線附近灘坡發(fā)生沖刷。

（2）南、北水道總體沖刷，南水道沖刷范圍與幅度均大于北水道，南強北弱態(tài)勢持續(xù)。

圖3　徐六涇—白茆沙河段5 m等深線變化圖Fig.3Xuliujing～Baimaosha waterway 5 m depth contour

2　工程河段水沙格局與河勢關聯(lián)性及航道治理思路

2.1流場格局

2.1.1灘槽流場特征及水流交換

（1）觀測情況。

利用工程河段2011年10月、2012年3月和2012年7月進行的水文測驗，分析灘槽動力特征，測點布置如圖5所示。3次水文測驗分別為平水期、枯季和洪季，測驗期間大通站平均流量分別為37130m3/s，21144m3/s，50200m3/s。

（2）平面流場。

圖4　徐六涇—白茆沙河段12.5 m等深線變化圖Fig.4Xuliujing～Baimaosha waterway 12.5 m depth contour

圖5　水文測驗站位示意圖Fig.5Sketch of hydrologic survey station

1）通州沙河段流場特征。①漲落潮主流路。落潮時下游南通水道主流始終緊貼南岸，下行至通州沙頭部北側后匯入通州沙東水道并傍左岸下泄，至龍爪巖節(jié)點主流脫離左岸，主流走東水道，小部分走西水道，通州沙上段漫灘流從西水道進入東水道，通州沙下段部分落潮流經狼山沙竄溝從東水道匯入西水道；漲潮時主流經通州沙東水道、狼山沙西水道和新開沙夾槽上溯進入狼山沙西水道的部分漲潮流以灘面漫灘流匯入通州沙東水道，其中狼山沙竄溝匯入量較大。②漫灘流結構。在天然條件下，漲潮時主流經狼山沙東西水道和新開沙夾槽上溯；新開沙—褲子港沙下段暗沙密布，漲潮漫灘流發(fā)育，漫灘流主要匯入狼山沙東水道上溯；在通州沙下段左緣和狼山沙沙尾附近，灘面水深相對高灘較大，東南—西北向上灘流發(fā)育；在通州沙下段右緣（狼山沙竄溝上游），漲潮時存在指向東北的漫灘流；來自通州沙兩側的漲潮漫灘流局部時段存在向灘面南北向竄溝匯聚的現象。此外，鐵黃沙漲潮上灘流較為明顯。落潮時，新開沙—褲子港沙沙尾西北—東南向漫灘流發(fā)育；新開港對開的通州沙下段左緣存在明顯的東北—西南向落潮漫灘流。

2）白茆沙河段流場特征。①漲落潮主流路。目前南北水道的落潮分流比分別維持在70%和30%左右。漲潮時，主流主要沿南北水道上溯。其中，一部分主流在白茆沙南水道上端指向白茆小沙岸側的倒套，使其水深得以維持。②漫灘流結構。落潮時，沙頭附近存在西北—東南向漫灘流，白茆沙南水道下段和北水道中段分別存在斜指向灘面的落潮漫灘流，加劇南水道拓寬和沙頭北部竄溝發(fā)育。漲潮時沙尾南側存在東南—西北向漲潮漫灘流，最終匯入主槽，在沙體下段2個竄溝存在漲潮流匯集現象。

（3）竄溝附近流場特征。

①通州沙狼山沙竄溝。根據水文測驗資料統(tǒng)計，洪枯季落潮平均流速大于漲潮平均流速，洪季落潮流速大于枯季，枯季漲潮流速大于洪季，漲落潮平均流速均在大潮時最大，小潮時最小。一個全潮周期內洪枯季落潮歷時長于漲潮歷時，洪季由于受上游徑流影響，漲潮歷時小于枯季，落潮歷時增加。

漲、落潮時流速槽往灘多大于灘往槽；單寬流量也呈現相同特征，凈流量是槽往灘。不同潮型條件下，槽往灘的凈流量總體呈現小潮大于大潮的特征。

圖6　大潮流矢圖Fig.6Sketch of spring tide vector

圖7　灘槽水沙交換圖Fig.7Sketch of water and sediment exchange in shoal and deep groove

圖7為SW5站、ADT11?S1600點灘槽水沙交換圖，從圖7可以看出，通州沙狼山沙竄溝漲落潮期間均主要以東水道往西水道的漫灘流為主。槽向灘最大單寬流量出現在低潮位后1 h，此時潮位為0～0.5 m；灘向槽最大單寬流量在高潮位后1～2 h。單寬流量洪季時刻最大，最大槽向灘單寬流量可達5 m3/s·m左右，枯季時刻最小，最大單寬流量在2～3 m3/s·m。漲、落潮時水流主要為槽向灘流動，灘向槽單寬流量很小，洪季時刻最大單寬流量為0.8～1.5 m3/s·m，平水時接近為0（流量負表示東水道往灘地分流，正為灘地向東水道分流）。

②通州沙中上段南北向竄溝。根據2012年3月和2012年9月水文測驗成果。通州沙中上部南北向竄溝為落潮優(yōu)勢，落潮平均流速大于漲潮，落潮平均流速為0.47～0.63 m/s，漲潮平均流速為0.09～0.57 m/s；且落潮歷時大于漲潮歷時，大潮期落潮歷時約為漲潮歷時的2～3倍，小潮期可達9～10倍；落潮潮量明顯大于漲潮潮量，竄溝TZSC斷面落潮量占東水道TZS1L斷面落潮量的比重為4.3%～4.8%。

洪、枯季不同徑流量條件下，竄溝內漲、落潮平均流速和漲潮潮量相差不大，而洪季落潮潮量和凈泄量明顯大于枯季。

大、中、小潮不同潮型條件下，竄溝內落潮平均流速和落潮量相差不大，而漲潮平均流速和漲潮量差別大，凈泄量小潮大于大潮。

（4）分流比沿程變化。

①通州沙河段。通州沙—狼山沙東水道是通州沙河段主汊，由于灘槽水流交換，沿程分流比發(fā)生變化。通州沙東水道五干河斷面附近落潮分流比約90%，一部分水流在通州沙灘面形成漫灘流，東水道分流比減少，至農場水閘附近減至約80%，往下游至新開港附近，落潮主流存在向通州沙西水道、新開沙夾槽的漫灘流，七干河斷面東水道落潮分流比進一步減小至約70%，而西水道增加至約25%，新開沙夾槽分流比約5%。至狼山沙斷面，由于新開沙夾槽落潮流的匯入，狼山沙東水道落潮分流比有所增加，達到75%左右，西水道則變化不大。

本河段漲潮分流比表現為東水道由下游往上游先減小后增大，西水道則相反。受新開沙夾槽分流以及狼山沙灘面由東水道向西水道的漫灘分流影響，七干河斷面東水道分流比相對于狼山沙斷面減小，由約65%減小至約55%，而西水道增加。漲潮上溯至通州沙上部，通州沙西水道以及新開沙夾槽向東水道的漫灘流使東水道分流比增加，達70%以上，西水道分流比則減小。

②白茆沙河段。落潮期間白茆沙南北水道上段斷面分流比分別為70%和30%左右，下斷面變?yōu)?3%和37%，顯示灘面流增加，其中灘面兩個竄溝存在匯流現象。漲潮期間，洪枯季南北水道分流比變化較大，枯季分別為70%和30%左右，洪季分別為98.4%～95%和1.6%～5%。

2.2懸沙輸移特征

2.2.1懸沙分沙比沿程變化

漲落潮各汊道懸沙分沙比和東西水道漲落潮輸沙量的交換情況與分流比情況基本相仿。顯示落潮期間東水道龍爪巖以下部分懸沙隨落潮漫灘流進入灘面或匯入西水道；而漲潮期間部分懸沙隨漲潮流在狼山沙沙體上游進入灘面或匯入西水道，至通州沙沙頭附近又經灘面匯入東水道。同一斷面的分沙比相對分流比較大。

2.2.2竄溝附近含沙量特征

（1）通州沙—狼山沙竄溝。根據水文測驗資料統(tǒng)計，本工程河段的含沙量整體較小。洪季潮平均含沙量最大，枯季潮平均含沙量最小。從全潮來看，在漲潮和落潮時，均呈現大潮含沙量較中、小潮大。

落潮期間槽往灘的平均含沙量大于漲潮，槽往灘平均含沙量大于灘往槽時，這與槽往灘的潮流流速大于灘往槽的特征一致。

單寬輸沙量與單寬流量的變化趨勢一致，洪季最大，槽向灘最大單寬輸沙量為1.4～2.1 kg/m·s；枯季時刻最小，最大單寬輸沙量大約在0.3 kg/m·s。洪季最大單寬輸沙量為0.15 kg/m·s左右，枯季時最大單寬輸沙量為0.05～0.08 kg/m·s。凈輸沙量特征與凈潮量特征一致，凈輸沙方向槽往灘，且不同潮型條件下，小潮凈輸沙量大于大潮。

（2）通州沙中上部南北向竄溝。通州沙河段含沙量水平較低，中上部南北向竄溝內含沙量水平與主槽接近，且漲落潮平均含沙量相當，大潮含沙量大于小潮，不超過0.1 kg/m3；從輸沙量看，竄溝為落潮優(yōu)勢輸沙，主要從北向南輸送上灘；與潮量特征相似，由于小潮期漲潮輸沙量較小，使得凈泄沙量小潮大于大潮。

2.3灘槽水沙交換與河勢關聯(lián)性

2.3.1灘槽水沙運動關聯(lián)性［1-2，4］實測資料表明，通州沙灘槽水流與懸沙交換具有以下特點：（1）通州沙東水道沿程分流比與分沙比變化趨勢相同；

（2）通州沙潛堤沿線灘槽水流交換和懸沙交換的格局相同，均以槽向灘為主；

（3）狼山沙竄溝的凈輸水輸沙均以自東向西為主，或上灘或匯入狼山沙西水道；灘面南北向竄溝的凈輸水輸沙均以向南上灘為主。

白茆沙河段落潮期間灘面流增加，其中灘面2個竄溝存在匯流現象。

由此可見，水流是工程區(qū)域掀沙和輸沙的主要動力，灘槽流場總體格局及強度決定了懸沙輸移的格局。這是由于本河段河床質以粉細砂為主，在水動力作用下易起動懸浮，并隨水流做大范圍移動，而懸沙含沙量和單寬輸沙率與水動力強度成正相關關系也證明了灘槽水沙交換的相互聯(lián)系。

2.3.2灘槽水沙運動對河勢的影響

灘槽水沙運動對與局部河勢變化之間存在較為緊密的關聯(lián)效應。

通州沙河段灘槽水沙交換對地形的影響表現在：

（1）在通州沙上段，由于漲落潮漫灘流匯流作用，東西向竄溝受落潮沖刷而處于向下游沖刷移動趨勢，竄溝泥沙以進入深槽下泄為主；南北向竄溝沖刷發(fā)展加劇，竄溝泥沙凈向灘面輸送。（2）在通州沙下段左緣，由于落潮偏西向漫灘流較為強勁，灘坡沖刷，等深線西移。加上狼山沙竄溝漲落潮期間均存在分流現象，使灘與槽、東水道與西水道間存在水沙交換，分流分沙比沿程發(fā)生變化，但總體上以東水道水沙向灘面或經狼山沙竄溝向西水道輸移為主，狼山沙沙體右緣接受灘面泥沙落淤而發(fā)生淤漲。（3）新開沙—褲子港沙下段由于漲落潮東西向漫灘流作用，導致沙體下段東西向竄溝發(fā)育；同時，由于該區(qū)段位于深槽左側凸岸，主流偏西，沙體右緣處于淤漲、南壓態(tài)勢，沙體下段的泥沙以凈向下和向南側主槽輸移為主。（4）由于通州沙東水道下段—狼山沙東水道上段落潮主流偏西，導致局部12.5 m深槽寬度不足，加之狼山沙竄溝落潮分流現象導致該區(qū)段主槽落潮動力有所削弱，且來自新開沙和褲子港沙灘面的泥沙在漲潮漫灘流作用下補給該淺段，從而加劇了淺段淤積。

白茆沙河段灘槽水沙交換對地形的影響表現在：

（1）受落潮流控制，沙頭沖刷后退，一部分沖刷泥沙在沙體下段或尾部堆積，白茆沙頭部整治工程實施以后，沙頭后退的趨勢得到控制；（2）白茆沙南水道下段偏東向落潮漫灘流加劇了灘坡沖刷和主槽拓寬態(tài)勢，并且使一部分泥沙在沙尾呈偏東向堆積；（3）漲落潮漫灘流的匯流作用使白茆沙尾部竄溝得以維持。

2.4航道治理思路及方案

根據工程河段自然條件、河勢變化和工程目標定位，航道治理思路［3-6］為：“固灘”、“穩(wěn)槽”、“導流”、“增深”。同時，整治建筑物應具備調整局部流態(tài)、增強淺區(qū)動力的功能。在此基礎上結合疏浚措施增加水深，為深水航道建設提供穩(wěn)定、安全的保障條件。

具體到各河段，整治建筑物的布置和功能定位如下：

（1）通州沙河段。針對通州沙下段漫灘流發(fā)育、狼山沙竄溝漲落潮分流分沙的水沙運動狀況，以及通州沙、狼山沙左緣沖刷后退、通州沙東水道下段主泓不斷西偏彎曲的河床演變特征，在通州沙及狼山沙左緣采取工程措施以穩(wěn)定通州沙—狼山沙左緣灘坡，進而穩(wěn)定不斷彎曲的通州沙東水道下段深槽，以形成相對穩(wěn)定的航道邊界、適當改善淺區(qū)動力是整治建筑物工程的核心功能要求。

（2）白茆沙河段［7］。針對白茆沙落潮灘面流發(fā)育以及白茆沙沙頭持續(xù)沖刷后退、白茆沙南水道向東拓寬的狀況，在白茆沙沙頭和沙體邊緣布置采取工程措施以抑制白茆沙頭不斷沖刷后退、南水道進口展寬出淺的不利態(tài)勢，保護沙體形態(tài)，以形成穩(wěn)定的航道邊界、適當增加淺段動力條件是整治建筑物工程的核心功能要求。

通州沙和白茆沙整治工程平面方案如圖8所示。

圖8　整治建筑物平面方案Fig.8Sketch of regulating structure scheme

3　結論

（1）通州沙河段落潮期間東水道龍爪巖至狼山沙竄溝之間的河段存在自東向西的落潮漫灘流和竄溝分流，部分落潮流和懸沙自東水道進入灘面或經竄溝進入西水道；通州沙上段東北側西北—東南向竄溝凈輸水輸沙向下，匯入通州沙東水道，灘面南北向竄溝的凈輸水輸沙以向南上灘為主。

白茆沙的漫灘流呈沙頭分流、沙尾匯流格局。落潮時，沙頭存在西北—東南向漫灘流，白茆沙南水道下段和北水道中段分別存在斜指向灘面的落潮漫灘流。漲潮時沙尾南側存在東南—西北向漲潮漫灘流，最終匯入主槽。

（2）在通州沙—白茆沙粉細砂底質為主的分汊感潮河段，當灘槽高差較大時，底沙主要沿深槽輸移，灘槽底沙交換，尤其是從深槽漫灘的底沙量相對較少。灘槽沙量交換主要通過懸沙搬運實現，而潮流（尤其是落潮流）是掀沙、輸沙和引起灘槽水流和懸沙交換的主要動力。其中，落潮流引起的水沙交換是塑造和改變局部灘槽形態(tài)和影響局部深槽穩(wěn)定的重要因素。在通州沙河段東西水道水沙交換越灘流較大區(qū)段出現在竄溝位置及竄溝以上游約2 km范圍內，且漲落潮過程中水沙交換量、運移方向隨水位發(fā)生變化。

（3）由于通州沙東水道下段至狼山沙東水道上段主槽彎曲，彎道環(huán)流發(fā)育。天然條件下東水道沿程橫斷面發(fā)育不同程度的橫向環(huán)流，在通州沙下段左緣灘槽交界處橫向環(huán)流尤為強烈，主要表現為表層水流向西側漫灘入竄溝；灘坡前有明顯的向下渦流，易引起狼山沙左緣灘坡沖刷后退；低層水流指向新開沙灘體一側，并在新開沙西緣底部水流匯聚，易形成底部泥沙的匯聚淤積區(qū)，引起該處灘面的淤漲。

（4）根據通州沙河段水沙交換時空分布特征確定了一期工程潛堤工程范圍和各堤段高程，考慮到彎道水流對灘面的沖刷，在潛堤左緣布置丁壩群對灘面進行守護。

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最具影響力國際期刊論文數中國保持世界第二

本刊從2014年9月26日召開的2014年中國科技論文統(tǒng)計結果發(fā)布獲悉，我國2013發(fā)表在各學科最具影響力國際期刊上的論文數量排在世界第2位，位次保持不變。在各學科領域中，影響因子最高的期刊可以被看作是世界各學科“最具影響力”期刊。2013年176個學科領域中高影響力期刊共有153種，2013年各學科高影響力期刊上的論文總數為57 113篇。中國在這些期刊上發(fā)表的論文數為5 119篇，占世界的8.9%，排在世界第2位，美國有23 331篇，占40.8%。在這些高影響力期刊上發(fā)表的論文中，中國有1 805篇論文是受國家自然科學基金資助產出的，占35.2%。（殷缶，梅深）

Biography：WANG Ai?chun（1977-），male，senior engineer.

中圖分類號：U 617

文獻標識碼：A

文章編號：1005-8443（2014）05-0509-08

收稿日期：2013-09-26；修回日期：2013-11-25

作者簡介：王愛春（1977-），男，江蘇省鹽城人，高級工程師，主要從事航道建設和管理工作。

Study on water?sediment exchange and its evolution correlation in shoal and deep groove of the Taicang?Nantong reach

WANG Ai?chun1，QU Yue?ping2，ZHANG Hua3，CAO Wei1
(1.Changjiang Nanjing Waterway Bureau,Nanjing 210011，China；2.Communications Planning and Design Institute of Hubei Province，Wuhan 430051，China；3.Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co.，Ltd.，Shanghai 200120，China)

Abstract:Depending on the deep water channel construction projects of the Yangtze River below Nanjing，us?ing the measured hydrologic and topographic data，water and sediment exchange of the local beach groove，charac?teristics，associated effects of the bed evolution in the Tongzhousha and Baimaosha were studied.Meanwhile，ac?cording to the characters of time and space distribution of water and sediment exchange in the Tongzhousha，sub?merged breakwater project scope and elevation of the first phase construction were determined.By the analysis:in Tongzhousha and Baimaosha which are branching tidal rivers with silty sand substrate，beach groove sediment ex?change is through the transportation of the suspended sediment，and trend(especially the ebb tide)is the main en?gine to lift，transport and exchange flow and suspended sediment of the beach groove.Water?sediment exchange caused by ebb current is the important factor shaping and changing local beach groove form and influencing the lo?cal stability of deep groove.Considering the scouring on the beach surface by the flow in Tongzhousha，the dikes are layout in the left of submerged breakwater to protect the beach.

Key words:deep water channel;water?sediment exchange in beach groove;the Tongzhousha;the Baimaosha; relevance