(長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局長(zhǎng)江上游水文水資源勘測(cè)局，重慶 400020)

重慶市涪陵區(qū)位于長(zhǎng)江和烏江兩江交匯處，距三峽壩址的航道里程為483km。涪陵河段河道岸線(xiàn)參差不齊，加之河床起伏不平，急流險(xiǎn)灘與緩流深沱交替存在，在兩江匯流相互頂托的作用下，該河段水流結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜[1-3]。

本文采用重慶涪陵河段在三峽水庫(kù)運(yùn)行前的1980、1996、2002年和三峽水庫(kù)運(yùn)行后的2006、2008、2017年河道地形和固定斷面觀測(cè)資料，分析了岸線(xiàn)、洲灘、深槽、沖淤量等變化，以便為三峽優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度，以及研究重點(diǎn)港口、航道泥沙治理等提供科學(xué)依據(jù)。

1 河道基本情況

1.1 河段概況

重慶涪陵河段位于長(zhǎng)江、烏江兩江交匯處附近。由于河道岸線(xiàn)參差不齊，常有石盤(pán)和巖石突咀伸入江中，加之該河段河床底部起伏不平，急流險(xiǎn)灘與緩流深沱交替存在，以及兩江匯流相互頂托作用，使該河段水流結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。河段在長(zhǎng)江中水期的河寬500～900m，彎道最小曲率半徑約2000m，凹岸位于右岸一側(cè)。以烏江入?yún)R處分為上下兩段，上段河道岸線(xiàn)參差不齊，河中靠左岸一側(cè)有鋸子梁、洗手梁，右岸則有著名歷史文物白鶴梁縱臥于江中。烏江出口段河道微彎，河寬350m左右，在烏江出口及以下的長(zhǎng)江河段，有錦繡洲及大灶、小灶等石梁群橫臥于江中，往下又有川江著名的和尚灘(洪水急流灘)存在。著名的龍王沱在中水時(shí)水深達(dá)50m以上，該處在通常情況下會(huì)形成大面積的回流區(qū)域，回流流速達(dá)2m/s 左右，并伴隨有泡漩水流，影響船舶航行，從長(zhǎng)江上游下泄的污物也匯集于此地，給涪陵港區(qū)的水環(huán)境帶來(lái)危害。

本次分析河段范圍為長(zhǎng)江干流上起瓦窯沱、下迄郭家咀全長(zhǎng)約12.8km河段，支流烏江出口以上長(zhǎng)約1.5km河段。

1.2 現(xiàn)有水利工程及其他設(shè)施

長(zhǎng)江右岸主要有涪陵主城區(qū)護(hù)岸濱江路工程和龍王沱客運(yùn)港區(qū)；長(zhǎng)江左岸主要有黃旗滾裝船碼頭。烏江左岸有涪陵主城區(qū)護(hù)岸濱江路工程和大東門(mén)客運(yùn)港區(qū)。涪陵長(zhǎng)江、烏江匯合口東岸防洪護(hù)岸綜合整治工程上游起于烏江右岸磨盤(pán)溝，下游止于長(zhǎng)江右岸污水處理廠，防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。

三峽工程于2003年6月進(jìn)入圍堰蓄水期，壩前水位汛期按135m、枯季按139m運(yùn)行；2006年汛后初期蓄水后，壩前水位汛期按144m、枯季按156m運(yùn)行；自2008年以來(lái)三峽水庫(kù)于汛末進(jìn)行175m試驗(yàn)性蓄水，工程進(jìn)入175m試驗(yàn)性蓄水期。

2 來(lái)水、來(lái)沙特性

重慶市涪陵區(qū)位于長(zhǎng)江、烏江匯合處，長(zhǎng)江干流在匯口上游約117km有寸灘水文站，烏江匯合口上游約60km處有武隆水文站，涪陵下游約10km有清溪場(chǎng)水文站。寸灘站集水面積866559km2,占清溪場(chǎng)站集水面積的89.7%；武隆站集水面積83035km2，占清溪場(chǎng)站集水面積的8.6%。受三峽蓄水影響，采用長(zhǎng)江干流寸灘站和烏江武隆站水沙資料作為該河段的水沙條件分析。

2003年以后，寸灘、武隆站泥沙大幅度減小。經(jīng)統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)表1)，寸灘站和武隆站2003—2016年平均徑流量為3547億m3，為1956—1990年徑流量的92.2%；2003—2016年平均輸沙量為16833萬(wàn)t，僅為1956—1990年系列的34.4%。

表1 寸灘站和武隆站水沙量階段對(duì)比

3 河道演變分析

3.1 三峽工程蓄水前河床情況

三峽工程蓄水前，河演分析共收集了22年間3次觀測(cè)的河道地形，時(shí)間分別為1980年10月、1996年11月和2002年11月。

a.灘槽及深泓線(xiàn)變化。分析河段洲灘140m、130m等高線(xiàn)變化可以看出，年際間洲灘140m、130m的等高線(xiàn)有些略向河心發(fā)展，有些略向岸坡發(fā)展，擺幅一般在30m以?xún)?nèi)，無(wú)單一性發(fā)展的趨勢(shì)；分析深槽120m、110m和100m等高線(xiàn)變化看，年際間無(wú)明顯變化，分析說(shuō)明河段洲灘和深槽近期變化是相對(duì)穩(wěn)定的。從深泓線(xiàn)平面變化可以看出，本河段各年深泓線(xiàn)走向基本一致，左右擺動(dòng)一般小于20m。

b.河床沖淤及橫斷面變化。為進(jìn)一步了解分析河段近期變化情況，分析結(jié)果表明在該河段選取了5個(gè)橫斷面進(jìn)行比較分析，各斷面較為吻合，不僅表現(xiàn)為斷面形態(tài)一致，且各處高程亦無(wú)明顯變化，各年間河道斷面變化甚小，幾乎重合。

采用斷面法計(jì)算該河段1980—2002年間沖淤量，成果見(jiàn)表2。1980—2002年間，長(zhǎng)12.8km的分析河段累積沖刷了404.1萬(wàn)m3，平均每km沖刷了31.6萬(wàn)m3，河床平均沖刷厚度約0.32m，說(shuō)明期間河段總體呈沖刷態(tài)勢(shì)。

表2 分析河段三峽工程蓄水前沖淤量統(tǒng)計(jì)

以上分析表明，三峽水庫(kù)蓄水前涪陵河段的河床斷面、深泓線(xiàn)平面位置均變化較小，多年來(lái)沖淤變化不大，河床處于穩(wěn)定狀態(tài)，符合川江河道演變規(guī)律和基本特征。

3.2 三峽工程運(yùn)用后河道變化

三峽水庫(kù)運(yùn)用以來(lái)河演分析共收集了兩次觀測(cè)的河道地形和三次觀測(cè)的固定斷面數(shù)據(jù)，地形施測(cè)時(shí)間分別為2008年和2017年，固定斷面實(shí)測(cè)時(shí)間分別為2003年3月、2006年10月、2008年12月和2017年10月。

a.灘槽及深泓線(xiàn)變化。三峽水庫(kù)運(yùn)用后，涪陵河段的各深槽120m、110m和100m等高線(xiàn)走勢(shì)基本吻合，這說(shuō)明涪陵河段深槽無(wú)明顯變化；從130m和140m歷年等高線(xiàn)來(lái)看，也沒(méi)有明顯的變化。說(shuō)明三峽水庫(kù)運(yùn)用以來(lái)，涪陵河段灘槽總體變化較小。分析河段深泓線(xiàn)也無(wú)明顯擺動(dòng)，基本穩(wěn)定。

b.河床沖淤及橫斷面變化。采用斷面法計(jì)算該河段蓄水后2003—2017年間沖淤量(見(jiàn)表3)。2003—2006年間，分析河段沖刷了169.3萬(wàn)m3，平均每公里沖刷了13.2萬(wàn)m3。2006—2017年間基本為淤積態(tài)勢(shì)，分析河段累積淤積了355萬(wàn)m3，平均每公里淤積了27.8萬(wàn)m3。

2003—2017年間，分析河段累積淤積了184.4萬(wàn)m3，平均每公里淤積了14.4萬(wàn)m3，河床平均淤積厚度約為0.14m，說(shuō)明三峽水庫(kù)運(yùn)用后分析河段總體呈淤積態(tài)勢(shì)，但淤積強(qiáng)度較小。

表3 分析河段三峽工程蓄水后沖淤量統(tǒng)計(jì)

分析河段5個(gè)斷面變化比較可見(jiàn)，除涪陵主城區(qū)護(hù)岸濱江路工程造成右岸向江心略有移動(dòng)外，各年間斷面其余部分較為吻合。

3.3 河道演變趨勢(shì)預(yù)測(cè)

三峽水庫(kù)正常蓄水位175m方案運(yùn)用后，分析河段處于水庫(kù)常年回水區(qū)，汛期壅水3～10.5m，枯水期壅高39m左右。

在三峽水庫(kù)正常蓄水位175m方案運(yùn)用初期，懸移質(zhì)泥沙發(fā)生淤積，隨著泥沙淤積和水庫(kù)運(yùn)用年限的增加，主要淤積區(qū)淤高淤厚，泥沙淤積速率緩慢減小，該河段的水位繼續(xù)緩慢抬高，河段內(nèi)泥沙仍累積性淤積，雖然主要淤積區(qū)繼續(xù)淤高淤厚，但淤積速率比以前減小。當(dāng)水庫(kù)運(yùn)行至第50年時(shí)，河道淤積形態(tài)與30年末相似。總的趨勢(shì)是庫(kù)區(qū)河道向單一、歸順和微彎方向發(fā)展。

近年來(lái)又一批大型水庫(kù)如溪洛渡、向家壩、烏東德、白鶴灘、亭子口等相繼開(kāi)工建設(shè)和投入運(yùn)行，攔沙作用會(huì)越來(lái)越大。因此，今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)三峽入庫(kù)沙量會(huì)越來(lái)越小，該河段的泥沙淤積速率會(huì)比原來(lái)預(yù)計(jì)的要小，但該河段總體泥沙沖淤規(guī)律不變。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文采用重慶涪陵河段在三峽水庫(kù)運(yùn)用前的1980、1996、2002年和三峽水庫(kù)運(yùn)用后2006年、2008年和2017年觀測(cè)資料，分析岸線(xiàn)、洲灘、深槽、沖淤量等變化。河演分析結(jié)果表明：

a.三峽蓄水前，涪陵河段的河床斷面、深槽、深泓線(xiàn)變化較小，沖淤幅度不大，河勢(shì)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。

b.三峽工程運(yùn)用后，涪陵河段總的趨勢(shì)是河道向單一、歸順和微彎方向發(fā)展，河段有一定的淤積，但河段的泥沙淤積速率會(huì)比原來(lái)預(yù)計(jì)的要小，但該河段總體泥沙沖淤規(guī)律不變。

參考文獻(xiàn)

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