張松達，謝 敏，單海濤

（寧波市三江河道管理局，浙江 寧波 315020）

寧波市的姚江、奉化江和甬江俗稱“三江”，其中奉化江是甬江流域重要支流，流域面積2378km2，主流剡江，支流鄞江、縣江、東江，在寧波市區(qū)三江口匯入甬江（見圖1）。近年來多數(shù)學者對姚江和甬江的河床演變規(guī)律、水文泥沙特性等進行了大量研究[1-3]，對奉化江的研究相對較少。嚴文武基于奉化江2004年和2009年的江道斷面資料，分析了奉化江2004— 2009年河床沖淤變化，研究表明，奉化江鄞州二橋以下河段宏觀上呈現(xiàn)出以淤積為主的特征[4]。金德鋼等建立了奉化江中心城區(qū)段二維動床水流泥沙數(shù)值模型，并在奉化江解放南路橋、繞城高速公路跨奉化江大橋等工程中得到廣泛應用和良好的驗證，可為奉化江中心城區(qū)干流河段涉水工程的影響評估提供一定的技術(shù)支撐[5]。這些研究多集中于河床沖淤變化和涉水工程影響評估上，對奉化江近年來出現(xiàn)的堤腳沖刷穩(wěn)定問題和汛期兩岸排澇問題的研究則鮮有報道。本文結(jié)合奉化江河段近年來的江道形勢及潮汐特征變化，對奉化江河道出現(xiàn)的河床淤積、堤腳沖刷和排澇問題進行剖析，并提出相應的對策，以期為奉化江河道的整治和管理提供一定的科學依據(jù)和技術(shù)支撐。

圖1 奉化江水系圖

1 奉化江概況

奉化江上游屬山溪性河流，源短流急，中下游為潮汐河段，潮水一般可上溯至鄞江橋、肖鎮(zhèn)和西塢等地。奉化江上游已建大中型水庫8座，大型水庫有周公宅、皎口、亭下、橫山等（見圖1），大中型水庫控制面積占流域面積的38.5%。

奉化江干流兩岸地勢較為平坦，地面高程約2.20m（1985國家高程基準，下同），主要有鄞西平原、鄞東南平原、江口平原。方橋三江口以下干流全長26.4km，河道寬度不一，上寬下窄，最寬處220m，最窄處僅93m。干流兩岸建有20～ 100a一遇標準的防洪堤，其中寧波三江口至鄞州大橋為100a一遇，鄞州大橋至繞城高速為50a一遇，繞城高速至方橋三江口為20a一遇，至2017年干流防洪堤全線封閉。堤防形式以堤岸分離為主，局部區(qū)段堤岸合一。

2 奉化江江道形勢及潮汐變化

奉化江平原形態(tài)呈蛇曲形，是沖擊平原上比較典型的蜿蜒型河道，隨著兩岸堤防的建成，奉化江已經(jīng)成為平面上十分彎曲的人工渠化河道。

2.1 奉化江河床淤積較多

1962— 2009年的47a，由于姚江大閘、甬江口攔海大堤的實施，改變了三江河道原有的潮動力特征，加之興建上游水庫，沿岸人類活動不斷增加，奉化江全河道出現(xiàn)明顯的淤積。方橋三江口至銅盆浦閘河段容積減少834.0萬m3，河床平均淤積3.61m；銅盆浦閘至三江口河段容積減少525.0萬m3，淤積深度3.24m，全河段出現(xiàn)逐年淤積態(tài)勢[6]。

2009— 2015年，奉化江河段整體呈“上淤下沖”的態(tài)勢（見圖2）。方橋三江口至銅盆浦閘河段容積減少120.0萬m3，河床淤積約0.52m，整體呈淤積態(tài)勢，凸岸邊灘淤積尤為明顯，不少邊灘高程均在1.50m以上；扣除2011年奉化江鄞州二橋 — 市區(qū)三江口恢復性清淤53.2萬m3后，銅盆浦閘至三江口容積增加34.0萬m3，平均沖深0.20m，除局部凸岸邊灘有所淤積外，整體呈現(xiàn)沖刷態(tài)勢。

圖22009 — 2015年奉化江沖淤分布圖 單位：m

根據(jù)對臺風過后沖淤變化的觀測，沖淤變化上下游形態(tài)不一。2013年“菲特”臺風過后，奉化江各斷面均表現(xiàn)為沖刷，全河段平均沖刷幅度為0.18m，邊灘有沖有淤，其中最大沖刷斷面位于廟堰碶斷面，主槽沖刷幅度為0.50m，邊灘沖刷幅度為0.21m。2015年“燦鴻”臺風過后，銅盆浦上游河段沖刷變化較小，河道總?cè)莘e增加6.92萬m3，河床平均高程沖刷0.03m，多處彎道凹岸沖刷。

2.2 深弘高程和平面擺動幅度較大

2009年以來，奉化江沖刷引起的深弘高程和平面擺動比較明顯的主要有市區(qū)三江口、長豐橋、杭甬高速奉化江大橋、機場高架（上）、鄞州二橋、北渡（上）、橫漲、殺雞灣等斷面，主要發(fā)生在彎道處。市區(qū)三江口主槽貼近河道右岸，年際擺動幅度較小，最大偏移距離27.00m，深弘高程變幅為3.26m，目前深弘高程約為-12.00m，主要呈現(xiàn)淤淺狀態(tài)。長豐橋深弘高程-13.50m，刷深3.24m。機場高架上游100m斷面，2009年深弘線位于河道中部，2015年向右岸偏移35m，擺動幅度為18%。橫漲斷面深弘向左岸擺動25m，擺動幅度為19%，現(xiàn)有深弘高程-11.63m。杭甬高速奉化江大橋附近河彎，鄞州一橋、二橋之間河彎深弘擺動均接近40m，上述深弘高程均接近-11.00m，深弘離凹岸距離只有30～ 40m。

2.3 潮汐特征出現(xiàn)明顯變化

近30a來，鎮(zhèn)海站平均高潮位抬升約40cm，平均低潮位降低約10cm。根據(jù)奉化江北渡、澄浪堰2個長期潮位站的觀測分析，1980年以后，兩站的平均高潮位和平均低潮位均呈上升趨勢，北渡站分別抬升0.10，0.57m，澄浪堰站分別抬升0.22，0.15m，平均低潮位的抬升加大了沿岸平原的排澇難度。

奉化江進口澄浪堰多年平均高潮位1.24m，多年平均低潮位-0.37m，平均潮差1.61m。觀測表明，奉化江進潮量逐年減少。姚江大閘建閘前，1957年8月觀測靈橋斷面在平均潮差1.58m時，漲潮量達1220.0萬m3；建閘后1962年5月觀測在平均潮差1.85m時，漲潮量為1100.0萬m3。以每年平均潮差1.61m為例，1987年漲潮量約1060.7萬m3，2013— 2016年年均約736.2萬m3，減少了約30.6%。

2.4 徑流和洪水特征變化

根據(jù)澄浪堰1973— 2016年實測漲潮量推算的年徑流量，奉化江多年平均徑流量16.4億m3，最小年徑流量為2003年的6.56億m3，最大年徑流量為2015年的25.70億 m3。2008— 2014年年均徑流量為 18.30億 m3，2015— 2016年年均為24.30億m3。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，從20世紀90年代后期開始，奉化江徑流量總體偏多，也是平均低潮位抬升的一個原因。

奉化江洪水位抬升是近年來的明顯表現(xiàn)，以鄞西主要河網(wǎng)控制高水位1.66m為標準，2013年“菲特”臺風期間，北渡和澄浪堰分別連續(xù)174h和136h水位高于1.66m；2015年“燦鴻”臺風分別連續(xù)168h和115h水位超過1.66m；2016年“莫蘭蒂”臺風分別連續(xù)96h和76h水位超過1.66m。2016年“莫蘭蒂”臺風，北渡站出現(xiàn)歷史最高潮位3.62m。外江潮位超過內(nèi)河高潮位的歷時越長，內(nèi)河平原排澇越困難。

3 主要問題及原因剖析

3.1 淤積問題

根據(jù)河道斷面及水下地形監(jiān)測，奉化江呈現(xiàn)上段淤積、下段沖淤基本平衡的狀態(tài)。銅盆浦以上始終處于緩慢淤積的狀態(tài)，銅盆浦以下年內(nèi)或年際間基本呈現(xiàn)沖淤平衡的狀態(tài)。銅盆浦以上至方橋三江口，年均淤積約18.00萬m3，長年累月造成河床不斷抬高，又缺乏清淤措施，導致多年平均低潮位不斷抬升。

造成淤積的原因主要是納潮量減小和潮動力減弱引起的外源泥沙淤積。1990年以來鎮(zhèn)海站潮差呈現(xiàn)持續(xù)增大趨勢，北渡站潮差持續(xù)減小，即下游河段潮動力增強，上游河段潮動力減弱，從而使下游河段由淤轉(zhuǎn)沖，泥沙在上游落淤，導致銅盆浦以上河段呈現(xiàn)持續(xù)淤積的態(tài)勢。同時，1980年以來甬江的外海含沙量呈增大趨勢，在多年平均潮量下，2014年杭州灣南側(cè)海域?qū)崪y含沙量較1980年增大約77%[7]。鎮(zhèn)海平均含沙量從20世紀80年代的1.0kg/m3增加到目前的1.8kg/m3。因此導致甬江口斷面的含沙量和輸沙量增加，進而影響奉化江淤積。此外，上游攔蓄徑流削峰和人為因素也是影響奉化江淤積的一個原因。江道的淤積，勢必會影響行洪排澇。

3.2 堤腳沖刷穩(wěn)定問題

鑒于奉化江河勢彎曲，潮流和洪水沖刷，堤防封閉后洪水位不斷抬高，近岸流速加大，深弘線不斷向凹岸擺動趨近，深弘加深。相對薄弱的堤防長度達11.8km，主要位于彎道凹岸和長豐橋以下沖刷段。目前面臨的主要問題有以下幾個：

一是深弘線離凹岸較近。根據(jù)河道深弘線離堤防距離占斷面總河寬的百分比分析，42個斷面中，河道深弘線離堤防距離占斷面總河寬的20%以下占5個，20% ～ 30%占5個，30% ～ 40%占19個，40% ～ 50%占23個。由此可見，深弘線偏離河道中心線的幅度較大，有25%的深弘線已十分靠近凹岸堤防，對堤防安全構(gòu)成隱患。

二是深弘較深。奉化江深弘高程基本處在-10.00m左右，最深的新水菱池碶彎曲段和長豐橋彎曲段分別達到-14.26m和-13.10m。2016年3月至2017年3月年際沖淤幅度在0.10～ 0.47m，但2009年8月至2015年8月，最大沖淤幅度達到3.00～ 4.00m。

三是堤腳至深弘的橫向邊坡相對較小。經(jīng)初步測算，部分彎曲段凹岸堤腳至深弘平均坡度為1:2.7～ 1:4.0，個別邊坡隨著深弘的靠近，坡度可能會越來越小，深層滑動的可能性不能排除。

四是洪水期近岸流速加大，易發(fā)生堤腳沖刷。如果不改善彎曲段凹岸的流場環(huán)境，深弘線順其靠近，則堤防近岸流速會進一步加大，對堤腳的沖刷也將更為嚴重。初步分析，奉化江干流堤防封閉后，彎曲段近岸流速在洪水期將有所增加。100a一遇、50a一遇、20a一遇洪水條件下，近岸流速比現(xiàn)狀平均增幅分別為3.4%、12.6%、19.2%，近岸沖刷幅度為 9～ 21cm[8]。

五是彎道水面橫比降較大。在河道彎道處，由于河流過彎時的離心作用，凹岸側(cè)水流會有一定程度的抬升，在大流量洪水過程中，由于流速增加顯著，水面抬升相對較大，彎道環(huán)流作用越強，水流對堤岸的掏刷也越強。大洪水條件下，奉化江主要彎曲段彎道橫比降達到（5～ 15）×10-4，彎道水面抬升對凹岸的掏刷作用十分明顯。

3.3 排澇問題

平均低潮位和高潮位的抬升，導致兩岸平原排澇困難。尤其是奉化江上游平均低潮位的不斷抬升，對鄞東南和鄞西平原排澇影響更大。根據(jù)近幾年臺風期洪水影響的分析，2015年“燦鴻”臺風、2016年“莫蘭蒂”臺風期間，奉化江水位居高不下，沿江澄浪堰、段塘、大石碶、道士堰等水閘一直無法打開排澇，只能依靠沿江泵站強排，嚴重影響了城區(qū)排澇。“燦鴻”臺風、“莫蘭蒂”臺風期間，澄浪堰連續(xù)51h和42h不能啟閘排水，大石碶“莫蘭蒂”臺風影響5d內(nèi)僅啟閘13h，“卡努”臺風影響5d內(nèi)僅啟閘18h。奉化江堤防全線封閉，洪水全部歸槽，奉化江洪水位勢必進一步抬高，兩岸水閘洪水期排水時間大大縮短，排水效率進一步降低，兩岸平原的排澇壓力進一步加大。

4 對策措施

4.1 局部河段采取切灘清淤

從目前現(xiàn)狀看，奉化江干流上游段局部清淤十分必要。清淤范圍主要是多個重點河彎凸岸邊灘清淤、堤防后退留下的灘地和廢棄堤防清理。為安全起見，可考慮堤外20m邊灘以外開始清淤，清淤底高程不低于-3.00m。主要作用是一方面擴大行洪斷面，增加行洪流量；另一方面改善凹岸河勢，盡量使深弘遠離凹岸，減少堤腳沖刷。

4.2 沖刷段堤腳防沖加固

長豐橋以下奉化江河道歷來以沖刷為主，過去幾年每年實施拋石護腳，取得了良好效果，今后仍然需要對沖刷段進行拋石護腳。對于深弘離堤腳不足河寬20%、深弘高程較深的河彎凹岸堤防，視堤防結(jié)構(gòu)型式也有必要采取一定的預防措施。

4.3 加強河勢監(jiān)測

建議加強奉化江水下地形變化的監(jiān)測和河勢分析工作。

（1）水下全河段地形測量從過去的1次/ 5a，加密至1次/ a（每年7月主汛期前）；重點河彎每次大洪水過后另增加測量次數(shù)。

（2）全河段斷面測量（每500m設1個斷面），從原來的1次/ a，加密至3次/ a，時間分別為3月、7月、11月。

（3）北渡增設潮流量觀測站。過去奉化江僅有澄浪堰站觀測潮流量及泥沙，北渡設置流量及泥沙觀測，對奉化江潮流及泥沙變化和洪水分析具有十分重要的作用。

4.4 健全巡查檢查機制，落實安全管理責任

奉化江兩岸分屬鄞州、海曙、奉化三地，按照三江河道管理體制，兩岸堤防及相關(guān)工作均實行屬地負責制，堤防的建設、管理、維護分別由鄞州區(qū)水利局、海曙區(qū)農(nóng)林水利局、奉化區(qū)水利局負責。鄞州區(qū)設有三江堤防管理所，海曙區(qū)設有堤防管理所，奉化區(qū)設有奉化江水利管理處，實行專職管理。按照堤防管理要求進行日常巡查，三江局建設了“智慧三江”管理平臺，巡查情況通過APP手機端實時返回管理平臺記錄，實行月檢查、季通報、年考核制度。目前各地的主要問題是巡查責任落實不到位，巡查不及時，巡查以水政執(zhí)法為主，缺乏堤防安全專業(yè)技術(shù)的巡查檢查。為此，建議如下：

（1）鄞州、奉化、海曙三區(qū)水利部門，在落實局長負安全總責的基礎上，應再明確1位副局長為巡查責任人，落實各項巡查工作；

（2）落實專職巡查人員，配備具有水利專業(yè)技術(shù)的人員進行巡查管理；

（3）規(guī)范巡查技術(shù)要領(lǐng)，明確巡查內(nèi)容和頻次，定期對堤防沉降位移進行測量；

（4）巡查維護服務外包，更能使堤防管理工程落實到位。

4.5 加強堤防安全的預測預警

一方面，市三江局在水下地形測量和斷面測量的基礎上及時分析研究，將河勢變化情況及分析研判意見通報各區(qū)市水利部門，對可能出現(xiàn)的安全隱患及時預警。

另一方面，屬地水行政主管部門應根據(jù)水下地形及斷面沖淤變化情況，及時委托設計部門進行堤防安全復核，提出并落實堤防加固和維護的技術(shù)措施，確保堤防安全。要有針對性地落實預案措施，儲備相應的搶險物資。

4.6 改進兩岸排澇調(diào)度措施

針對奉化江洪水期可能出現(xiàn)的持續(xù)高水位情況，除了按規(guī)劃實施兩岸排澇泵站外，很重要的一項措施是臺風影響前兩岸平原澇區(qū)低潮位過程中的前期預排預泄，通過預排將鄞西平原和鄞東南平原降至低水位運行，增強平原地區(qū)自身承蓄澇水的能力。要求將預排預泄作為一項制度固定下來，市防辦統(tǒng)一調(diào)度，鄞州、海曙、奉化三區(qū)防辦和三江局實現(xiàn)聯(lián)合調(diào)度。高水位期間，兩岸水閘及時候潮強排，增加排水時間。

5 結(jié) 語

弱潮海相感潮河道在平面彎曲、底坡較大的河段，具有河勢變化明顯、泥沙淤積突出、平均低潮位抬升較快、彎道沖刷顯著等特征，應特別加強對河勢擺動、潮流變化、泥沙淤積的監(jiān)測分析，采取有效的清淤、防沖等工程措施，努力改善河勢，鞏固提升行洪能力，確保堤防安全。

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