陳塵

摘 要：牯牛沙水道航道礙航主要是由于過(guò)渡段河道寬淺，近年來(lái)該河段已實(shí)施的一期、二期工程促進(jìn)了牯牛沙邊灘的穩(wěn)定，但由于牯牛沙邊灘高程相較優(yōu)良時(shí)期偏低，過(guò)渡段淺區(qū)形態(tài)寬淺，河床沖淤變化較大，對(duì)于6m航道水深，過(guò)渡段航槽束水能力不足，且受到三峽工程蓄水后汛后退水加快的影響，淺灘航道尺度難以達(dá)到6.0m×200m。

關(guān)鍵詞：牯牛沙水道；礙航特性；影響因素

中圖分類號(hào)：U652 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2017）08-0043-02

1 河道概況

牯牛沙水道上起西塞山，下迄棋盤(pán)洲，全長(zhǎng)約15.5km，兩岸自上而下分布有眾多的低山丘陵，受地質(zhì)和邊界條件控制，整體河勢(shì)較穩(wěn)定。河道平面形態(tài)以高家灣為界分為上、下兩段，上段為受節(jié)點(diǎn)控制的彎道，下段為順直段（見(jiàn)圖1）。按照“總體治理，分期實(shí)施”的思路，該河段先后實(shí)施了一期、二期工程，一期工程于2009～2010年實(shí)施，主要在牯牛沙右邊灘修建3道護(hù)灘帶工程。二期工程在一期工程已建的護(hù)灘帶基礎(chǔ)上修建三道壩體，工程平面布置見(jiàn)圖1。牯牛沙水道處于武漢至安慶段內(nèi)，目前武漢至安慶段6米水深航道建設(shè)前期工作已經(jīng)啟動(dòng)，本文將針對(duì)本水道已建工程實(shí)施以來(lái)的河床演變特點(diǎn)，重點(diǎn)分析6m水深航道條件及礙航成因。

2 近期河床演變

2.1 工程實(shí)施前的河床演變特點(diǎn)

一期工程實(shí)施以前，牯牛沙水道整體河勢(shì)穩(wěn)定，但彎曲放寬段內(nèi)洲灘變化仍較為劇烈，總體上枯水河道向?qū)挏\方向變化。

牯牛沙水道左岸分布有狹長(zhǎng)的團(tuán)林岸邊灘，右岸分布有較大的牯牛沙邊灘，一直延伸至[氵][韋]源河出口處。團(tuán)林岸邊灘近幾十年來(lái)灘形一直較小，年際間平面上基本沒(méi)有變化。遇大水年淤積大，但大水年過(guò)后則會(huì)逐步恢復(fù)原狀，年內(nèi)表現(xiàn)為洪淤枯沖的規(guī)律，其沖淤變化對(duì)航道條件影響較小。

牯牛沙邊灘自20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，沖刷后退、高程降低，枯水河道向?qū)挏\方向發(fā)展，致使牯牛沙邊灘對(duì)水流的控制作用減弱，航道條件變差，并且自2003年來(lái)，開(kāi)始出現(xiàn)維護(hù)困難局面。三峽蓄水后攔蓄了大量泥沙，長(zhǎng)江中下游來(lái)沙量大幅減少，牯牛沙邊灘繼續(xù)沖刷后退、高程降低，上下深槽交錯(cuò)范圍增大，過(guò)渡段河床沖淤變化幅度大，這一階段牯牛沙水道已演變成為礙航淺灘，出現(xiàn)礙航。過(guò)渡段橫斷面呈“W”型或“U”型。

2.2 工程實(shí)施后的河床演變特點(diǎn)

針對(duì)牯牛沙邊灘持續(xù)沖刷后退，造成航道出淺礙航的情況，陸續(xù)實(shí)施了一期、二期工程，一期工程實(shí)施后，右岸三道護(hù)灘帶工程制止了牯牛沙邊灘的沖刷后退，抑制了枯水河寬的進(jìn)一步展寬。一期工程實(shí)施以來(lái)牯牛沙邊灘先淤后沖，總體上淤積展寬，過(guò)渡段淺區(qū)上下深槽2010年呈現(xiàn)交錯(cuò)型，過(guò)渡段斷面呈寬淺的“W”型，在過(guò)渡段淤積出淺，最淺點(diǎn)水深約為航行基準(zhǔn)面下2.54m；2012年，5m深槽貫通，斷面呈“U”型，航道條件良好；2014年，5m深槽貫通，但在過(guò)渡段存在較多的淺包，斷面呈“W”型。

2014年二期工程實(shí)施后，牯牛沙邊灘已建工程守護(hù)區(qū)域呈現(xiàn)淤積，牯牛沙邊灘中上段進(jìn)一步淤高展寬，過(guò)渡段深槽下切，航道條件有所改善，不過(guò)，牯牛沙邊灘整體形態(tài)較為低矮，過(guò)渡段淺區(qū)斷面形態(tài)仍較為寬淺，河床年際、年內(nèi)間沖淤較大，深泓擺動(dòng)頻繁。

3 航道條件及礙航特性分析

3.1 航道條件核查

統(tǒng)計(jì)2002年以來(lái)牯牛沙水道的航道水深情況（見(jiàn)表1），在一期工程實(shí)施前，牯牛沙水道內(nèi)牯牛沙邊灘受80年代中期以來(lái)來(lái)沙量減少和三峽蓄水運(yùn)用后河道來(lái)水來(lái)沙條件發(fā)生變化影響，牯牛沙邊灘持續(xù)沖刷后退，致使河道展寬，上深槽右擺，在過(guò)渡段內(nèi)出現(xiàn)淺埂，航道水深不足，6.0m深槽多數(shù)年份斷開(kāi)。

一期工程實(shí)施之后，工程效果初步顯現(xiàn)，但自然條件下難以長(zhǎng)期維持，例如2012年來(lái)水來(lái)沙較2011年稍有增大，但6m深槽大幅縮窄，甚至不足200m。

二期工程實(shí)施以來(lái)，受有利水文年及工程的共同作用，枯水期航道條件進(jìn)一步好轉(zhuǎn)，2016年3月6m航槽最窄寬度460m，但8月洪水期測(cè)圖顯示，6m航槽較去年同期出現(xiàn)了變差的態(tài)勢(shì)，斷開(kāi)約200m，斷面橫向沖淤幅度較大，因此，總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于6m×200m航道尺度來(lái)說(shuō)，已有工程力度仍有限，遇不利水文年，在汛期淤積的泥沙，汛后沖刷不及時(shí)，仍有出淺的可能。

3.2 航道存在的問(wèn)題

目前牯牛沙水道的淺區(qū)主要位于茅山港一帶放寬段，年內(nèi)呈洪淤枯沖的變化規(guī)律，淺區(qū)航道條件的好壞與河道邊界和水沙條件密不可分，當(dāng)河道邊界較為完整時(shí)，由于水流集中，水沙條件對(duì)于枯水期淺區(qū)水深的敏感性較低，當(dāng)河道邊界出現(xiàn)不利變化時(shí)，淺區(qū)水深與水沙條件關(guān)系更為密切：

在右岸牯牛沙邊灘較為高大完整時(shí)，在茅山港一帶洪水期淤積的泥沙，汛后均能得到較好的沖刷，汛末及枯水期均能維持較好的航道條件。隨著牯牛沙邊灘的沖刷后退，邊灘規(guī)模逐漸縮小，過(guò)渡段一帶逐漸放寬，水流分散，流速減小，泥沙輸移能力減弱，遇大水大沙不利水文年，洪期往往在茅山港一帶淤積大量的泥沙，隨著三峽工程蓄水后，汛末退水加快，沖刷不足，泥沙難以順利向下游輸移，淺區(qū)航道條件較差。

已建工程完工后，牯牛沙邊灘沖刷后退的趨勢(shì)得到抑制，灘面高程有一定程度的恢復(fù)，航道條件得到改善。但是，二期工程實(shí)施時(shí)間尚短，目前牯牛沙邊灘的高程相較優(yōu)良時(shí)期，仍偏低1～3m，對(duì)于過(guò)渡段淺區(qū)束水能力仍舊較差，近期枯水期淺區(qū)水深受來(lái)水來(lái)沙條件影響是較大，對(duì)于6m×200m尺度來(lái)說(shuō)，如遇洪期高水位持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)（流量大于40000m3/s天數(shù)超過(guò)40天），且汛末退水較快的不利年份，則會(huì)使得泥沙滯留，淺區(qū)航寬大大縮窄。當(dāng)年汛末的航道條件取決于前一年度枯水期的淺區(qū)航道寬度，若上一年航寬富裕較少，則經(jīng)過(guò)不利年后，航寬將不足200m。

4 結(jié)語(yǔ)

在兩岸邊界基本穩(wěn)定的前提下，牯牛沙水道總體河勢(shì)格局將保持穩(wěn)定，但由于牯牛沙邊灘高程相較優(yōu)良時(shí)期偏低，過(guò)渡段淺區(qū)形態(tài)寬淺，河床沖淤變化較大，對(duì)于6m航道水深，過(guò)渡段航槽束水能力不足，受到三峽工程蓄水后，汛后退水加快的影響，淺灘沖刷時(shí)間大大縮短，遇不利年份，將導(dǎo)致牯牛沙水道內(nèi)淺區(qū)汛期淤積的泥沙汛末枯水期沖刷不及時(shí)而出淺礙航，航道尺度難以達(dá)到6.0m×200m，需要適時(shí)進(jìn)行一定的疏浚維護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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