徐成漢

(長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 武漢 430212)

0 前 言

荊江河段上起枝城下迄洞庭湖口的城陵磯，長約347.2 km，是長江中游自低山丘陵進(jìn)入沖積平原后的首段，貫穿于江漢平原與洞庭湖平原之間。荊江南岸有松滋河、虎渡河、藕池河分別自松滋口、太平口、藕池口分流至洞庭湖，與湘、資、沅、澧四水匯合后，于城陵磯復(fù)注長江。在此交匯河段，由于長江與洞庭湖水的相互頂托，水流的紊動摻混，加上此交匯河段泥沙淤積、河道形態(tài)的改變、工程建設(shè)、河床的沖淤變化以及洪水特性等的影響，形成了極其復(fù)雜的江湖關(guān)系。因此研究長江與洞庭湖匯流河段的水流特性是研究長江與洞庭湖的防洪問題、處理江湖關(guān)系及標(biāo)本兼治的關(guān)鍵河段，對長江中下游河流動力特性、河床的演變及河道整治都有著極其重大的意義。

由于該河段地處湖北省與湖南省交界處，河道管理與基礎(chǔ)觀測資料不多，河道特性、水面形態(tài)演變研究不多，為長江干流和洞庭湖防洪治理的需要，需加強(qiáng)對該河段的觀測與研究。

長江與洞庭湖匯流區(qū)有長江干流上的監(jiān)利水文站(距交匯口上游58.6 km)、螺山水文站(距交匯口下游29 km)、蓮花塘水位站(交匯處)以及洞庭湖入?yún)R長江的控制性水文站城陵磯站(距交匯口上游305 km)，這些站點均有較長系列的水文觀測資料，長江與洞庭湖匯流段區(qū)域分布如圖1所示。根據(jù)干流河段特性及水文站布設(shè)情況，將長江與洞庭湖匯流段分為監(jiān)利～蓮花塘段、城陵磯～蓮花塘段、蓮花塘～螺山段共三段，盡可能選取各段上、下游流量相同時的資料，進(jìn)行2017年與2016年沿程水面線的分析比較，為長江中下游及洞庭湖的防汛抗洪，更好地發(fā)揮三峽工程等梯級水庫防洪、發(fā)電、航運及水資源利用提供技術(shù)支撐?？紤]到蓮花塘僅為一水位站，沒有流量資料，距城陵磯水文站不遠(yuǎn)(僅相距3.5 km)，故以城陵磯的流量資料作為蓮花塘同步的流量資料。

圖1 長江與洞庭湖匯流段區(qū)域分布圖

1 監(jiān)利至蓮花塘段水面線比較

長江干流監(jiān)利至蓮花塘段流量為13 000 m3/s左右時，選取監(jiān)利至蓮花塘段2017年6月2日和2016年8月28日的資料，兩年監(jiān)利站的流量分別為13 000 m3/s、12 900 m3/s，城陵磯站的流量分別為11 200 m3/s、11 600 m3/s。監(jiān)利至蓮花塘流量為13 000 m3/s左右時，相應(yīng)水位變化成果見表1和圖2。

表1 監(jiān)利至蓮花塘段13 000 m3/s時2017年與2016年水面線比較

注：表中蓮化塘的流量用城陵磯代替。

結(jié)合表1和圖2可以看出，監(jiān)利至蓮花塘段流量為13 000 m3/s左右，2017年監(jiān)利、蓮花塘兩站水位，較2016年分別下降了0.87 m、1.51 m。

當(dāng)監(jiān)利至蓮花塘段流量為20 000 m3/s左右時，選取監(jiān)利至蓮花塘段2017年6月19日和2016年6月22日的資料，兩年監(jiān)利站的流量分別為19 100 m3/s、19 000 m3/s，城陵磯站的流量分別為13 300 m3/s、13 500 m3/s。監(jiān)利至蓮花塘流量為20 000 m3/s左右時，相應(yīng)水位變化成果見表2和圖3。

圖2 流量為13 000 m3/s時監(jiān)利至蓮花塘段2017年、2016年水面線比較

表2 監(jiān)利至蓮花塘段20 000 m3/s時2017年與2016年水面線比較

注：表中蓮化塘的流量用城陵磯代替。

圖3 流量為20 000 m3/s時監(jiān)利至蓮花塘段2017年、2016年水面線比較

結(jié)合表2和圖3可以看出，監(jiān)利至蓮花塘段流量為20 000 m3/s左右，2017年監(jiān)利、蓮花塘兩站水位，較2016年分別下降了0.69 m、0.93 m。

監(jiān)利至蓮花塘河段2017年汛期水面線和2016年相比，當(dāng)流量為13 000 m3/s和20 000 m3/s左右時，水面線均呈下降態(tài)勢。

2 蓮花塘至螺山段水面線比較

當(dāng)蓮花塘至螺山段流量為31 000 m3/s左右時，選取蓮花塘至螺山段2017年6月23日和2016年6月20日的資料，兩年蓮花塘站的流量分別為15 400 m3/s、15 400 m3/s，螺山站的流量分別為31 600 m3/s、31 700 m3/s。蓮花塘至螺山的流量為31 000 m3/s左右時，相應(yīng)水位變化成果見表3和圖4。

表3 蓮花塘至螺山段31 000 m3/s時2017年與2016年水面線比較

注：表中蓮化塘的流量用城陵磯代替。

結(jié)合表3和圖4可以看出，蓮花塘至螺山段流量為31 000 m3/s左右，2017年蓮花塘、螺山兩站水位，較2016年分別下降了0.59 m、0.70 m。

圖4 流量為31 000 m3/s時蓮花塘至螺山段2017年、2016年水面線比較

當(dāng)蓮花塘至螺山段流量為44 000 m3/s左右時，選取蓮花塘至螺山段2017年7月14日和2016年7月4日的資料，兩年蓮花塘站的流量分別為21 300 m3/s、21 200 m3/s，螺山站的流量分別為44 000 m3/s、43 900 m3/s。蓮花塘至螺山的流量為44 000 m3/s左右時，相應(yīng)水位變化成果見表4和圖5。

表4 蓮花塘至螺山段44 000 m3/s時2017年與2016年水面線比較

注：表中蓮化塘的流量用城陵磯代替。

結(jié)合表4和圖5可以看出，蓮花塘至螺山段流量為44 000 m3/s左右，2017年蓮花塘、螺山兩站水位，較2016年分別下降了0.70 m、0.78 m。

3 城陵磯至蓮花塘段水面線比較

由于蓮花塘為一水位站，無流量資料，但其距洞庭湖出口控制水文站城陵磯相距不過3.5 km，為比較城陵磯至蓮花塘河段水面線的變化，假定蓮花塘與城陵磯具有相同的流量。當(dāng)城陵磯至蓮花塘段流量為8 000 m3/s左右時，選取城陵磯至蓮花塘段2017年5月14日和2016年9月2日的資料，兩年城陵磯站的流量分別為7 820 m3/s、7 820 m3/s，蓮花塘站的流量分別為7 820 m3/s、7 820 m3/s。蓮花塘至螺山的流量為8 000 m3/s左右時，相應(yīng)水位變化成果見表5和圖6。

圖5 流量為44 000 m3/s時蓮花塘至螺山段2017年、2016年水面線比較

表5 城陵磯至蓮花塘段8 000 m3/s時2017年與2016年水面線比較

注：表中蓮化塘的流量用城陵磯代替。

結(jié)合表5和圖6可以看出，城陵磯至蓮花塘段流量為8 000 m3/s左右，2017年蓮花塘、螺山兩站水位，較2016年分別上升了0.34 m、0.32 m。

圖6 流量為8 000 m3/s時城陵磯至蓮花塘段2017年、2016年水面線比較

當(dāng)城陵磯至蓮花塘段流量為11 000 m3/s左右時，選取城陵磯至蓮花塘段2017年8月16日和2016年8月29日的資料，兩年城陵磯站的流量分別為11 000 m3/s、11 000 m3/s，蓮花塘站的流量分別為11 000 m3/s、11 000 m3/s。城陵磯至蓮花塘的流量為11 000 m3/s左右時，相應(yīng)水位變化成果見表6和圖7。

表6 城陵磯至蓮花塘段11 000 m3/s時2017年與2016年水面線比較

注：表中蓮化塘的流量用城陵磯代替。

結(jié)合表6和圖7可以看出，城陵磯至蓮花塘段流量為11 000 m3/s左右，2017年蓮花塘、螺山兩站水位，較2016年分別上升了0.54 m、0.52 m。

4 結(jié) 論

結(jié)合長江干流與洞庭湖匯流段沿程監(jiān)利水文站、城陵磯水文站、螺山水文站及蓮花塘水位站等水位與流量資料，將長江與洞庭湖匯流區(qū)進(jìn)行了2017年與2016年汛期水面線的比較，初步得出如下結(jié)論：

圖7 流量為11 000 m3/s時城陵磯至蓮花塘段2017年、2016年水面線比較

(1)當(dāng)監(jiān)利站流量為13 000 m3/s和20 000 m3/s時，長江干流監(jiān)利至蓮花塘段沿程水位呈下降趨勢；(2)當(dāng)螺山站流量為31 000 m3/s和44 000 m3/s時，長江干流蓮花塘至螺山段水位呈下降趨勢；(3)當(dāng)城陵磯站流量為8 000 m3/s和11 000 m3/s時，城陵磯至蓮花塘段沿程水位呈上升趨勢。

由此可知，2016～2017年在汛期長江干流段水面線均呈下降趨勢，以沖刷為主，而洞庭湖匯流區(qū)水位抬升，以淤積為主。