羅紅雨 曹雙 方波

摘?要：三峽工程于2003年6月進入圍堰發(fā)電期。汛期按135.0m運行，枯季按139.0m水位運行;2006年汛后實施二期蓄水。為動態(tài)了解三峽水庫蓄水后壩下游河道的沖淤變化情況，同時為更好地滿足三峽水庫科學調(diào)度的需要，本文系統(tǒng)的分析了宏觀環(huán)境的改變及河道地形的沖淤：三峽工程蓄水前后大通水文站及九江水文站水、沙變化情況，并依據(jù)2016年10月九江至湖口河段固定斷面觀測資料，和2017年河道地形觀測資料，分析2017年度九江至湖口河段河床沖淤變化情況。結(jié)果表明：三峽工程蓄水以來，上游來水量略減、來沙量銳減，該段河道近期略有微淤，但總體處于沖刷態(tài)勢，主要沖淤發(fā)生在河槽部位。

關(guān)鍵詞：三峽工程;河道演變;徑流量;懸移質(zhì);輸沙量

中圖分類號：TV147?文獻標識碼：A

Analysis of scouring and silting in Jiujiang-Hukou reach Since the

impoundment of the Three Gorges Project

Luo Hong Yu?Cao Shuang?Fang Bo

Lower Reaches of Chang jiang Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Chang jiang Water Resources Commission Bureau?JiangsuNanjing?210011

Abstract：the Three Gorges project entered the cofferdam power generation period in June 2003.The flood season runs according to 135m and runs according to the 139m water level in dry season.The two phase of impoundment is implemented after flood season in 2006.In order to dynamically understand the scouring and silting changes of the lower reaches of the dam after impoundment of the Three Gorges Reservoir and to better meet the needs of scientific operation of the Three Gorges Reservoir，this paper systematically analyzes the changes of macro-environment and the scouring and silting of the river topography：the water and sediment changes of Datong Hydrological Station and Jiujiang Hydrological Station before and after impoundment of the Three Gorges Project，and according to Based on the observation data of fixed section of Jiujiang-Hukou reach in October 16，and the observation data of river course topography in 2017，the erosion and deposition changes of Jiujiang-Hukou reach in 2017 were analyzed.The results show that since the impoundment of the Three Gorges Project，the upstream inflow has decreased slightly and the sediment inflow has decreased sharply.The river course in this section has slightly silted in the near future，but it is generally in a state of scouring and silting，mainly in the channel position.

Key words：Three Gorges Project;River evolution;Runoff;Suspended load;Sediment discharge.

三峽工程進入圍堰發(fā)電期后，長江下游河道普遍處于沖刷態(tài)勢，本文著重分析三峽工程蓄水前后，水沙環(huán)境的改變，并依據(jù)實測地形及斷面資料動態(tài)分析了張家洲河段至上下三號河段沖淤變化，為防洪調(diào)度、河道治理、防汛管理等提供技術(shù)支撐。

1 河道基本情況

張家洲河段上起九江鎖江樓，下迄八里江口止，干流長約31.0km。左岸小池口至段窯有黃廣大堤，段窯以下為同馬大堤，右岸自鎖江樓至回峰磯有十余公里的江堤（九江市堤）。鎖江樓下游約1.6km處建有九江長江大橋，張家洲右汊末端為鄱陽湖的出口，湖水由此匯入長江。[1]

圖1 張家洲河段河勢圖

從河道平面形態(tài)上看，九江水道（從鎖江樓上游22.0km起至張家洲頭）為一向右凹進的彎道，九江市位于彎頂下游附近，鎖江樓至張家洲頭長約7.0km，河道逐漸展寬。張家洲長約17.0km，最寬處約6.0km。張家洲左汊為彎道，長約22.2km，右汊較順直，長約18.3km，汊道內(nèi)有交錯分布的官洲和扁擔洲（又稱新洲）。張家洲左右兩汊是長江下游的淺水道，右汊系中洪水期主航道，近來年枯水期一般也作為主航道開放，左汊枯水期作為上行船舶航道。左汊口門、右汊新港及新洲附近為淺水區(qū)。

2 河段邊界條件

張家洲河段右岸鎖江樓至新港鎮(zhèn)，山崗逼近江邊，至白石磯（又稱白水磯）后山崗逐漸向內(nèi)陸延伸。巖性自下而上為基巖、早更新世的砂礫層、中更新世的細紋紅土及泥礫層，最上為更新世的棕黃色粘土，沿江有斷續(xù)分布的由礫巖（石磯）組成的陡壩，枯水期露出水面，洪水期則大部分淹沒在水中，可見本段岸線由耐沖的物質(zhì)組成，較為穩(wěn)定。[2]新港至梅家洲，下部為更新世灰白色卵石至黃褐色砂礫及各種粒徑的砂組成。砂層頂板高程在10.0m左右，底板高程在-10.0m左右，基巖埋深一般在30.0m以下，但該段中部基巖出露地面，形成天然磯頭為回峰磯。

左岸小池口至戴家營，上層亞粘土夾薄層粘土及沙透鏡體厚約10.0m，一般向堤內(nèi)延伸2.0～3.0Km，其厚度穩(wěn)定在5.0m左右，下層為粉細砂層，其頂板高程一般在10.0m左右，厚30.0m以上，局部地區(qū)有較厚的粘土夾層及淤泥層。戴家營以下巖性可分三層，上層亞粘土厚2.0m左右，中層亞粘土厚5.0m左右，下層為粉細砂層，厚度超過30.0m，可見左岸由抗沖性較差的物質(zhì)組成。

江心洲河床全部由全新世松散沉積物組成，上部亞砂土亞粘土層中夾有砂、粘土、淤泥，下部為粉細砂。分汊前河床沉積物中細砂占65.0～75.0%，匯流后占80.0%～95.0%，說明鄱陽湖來沙以細砂為主。[3]

3 河段水沙特征

3.1 徑流量和輸沙量變化

三峽水庫蓄水前，壩下游九江、湖口和大通站多年平均徑流量分別為7522億m3、1520億m3、9052億m3，輸沙量分別為2.770億t、0.095億t、4.270億t。三峽水庫蓄水后，2003～2017年九江、湖口和大通站平均徑流量分別為7000億m3、1510億m3和8632億m3，輸沙量分別為0.911億t、0.117萬t和1.370億t，與蓄水前多年均值相比，九江、湖口和大通站水量分別偏少6.9%、0.7%和4.6%;九江和大通站輸沙量減幅為67.2%和67.8%，湖口站輸沙量增加22.9%。

2017年，九江、湖口和大通站徑流量分別為7585億m3、1563億m3、9378億m3，較蓄水前多年均值分別增加了0.8%、2.8%和3.6%;與2003～2016年均值相比，分別增加了9.0%、3.8%和9.3%;與2016年相比，九江、湖口和大通站分別減少4.4%、30.3%和10.4%;各站輸沙量分別為0.780億t、0.046億t、1.040億t，較蓄水前多年均值，分別偏少72.0%、51.2%和75.6%;較2003～2016年均值，九江、湖口和大通站分別減少15.5%、61.9%和25.5%，較2016年，分別減少0.4%、60.9%和31.6%。[4]

3.2 懸沙級配變化

根據(jù)資料統(tǒng)計，三峽蓄水前，大通站懸沙中值粒徑為0.009mm，粒徑大于0.125mm（粗顆粒）的泥沙含量為7.5%。

三峽水庫蓄水后，2003～2017年大通站懸沙中值粒徑為0.011mm，與蓄水前的0.009mm相比，泥沙粒徑略有變粗;主要是粗顆粒泥沙粗化（大于0.125mm的粒徑增加了17.3%），其粗化時段主要在2014年以后。

2017年，大通站懸沙中值粒徑為0.016mm，粒徑小于0.031mm的泥沙含量為62.1%，粗顆粒泥沙（大于0.125mm的粒徑）含量為15.4%。與2016年比較，小于0.031mm的泥沙含量減少了5.5%，粗顆粒泥沙（大于0.125mm的粒徑）含量增加了28.3%，2017年大通站懸沙較2016年懸沙略有粗化，粒徑大于0.125mm的沙量略呈增加，細顆粒徑（粒徑小于0.031mm的沙量）含量有所減少。

總體來看，三峽水庫蓄水后2003～2017年大通站懸沙顆粒級配較蓄水前略有粗化。2010～2015年大通站懸沙顆粒級配呈粗細交替變化，2015～2017年大通站懸沙顆粒級配呈粗化。[4]

4 近期河道演變

4.1 河床沖淤

三峽水庫蓄水后，上游來沙銳減，大量泥沙被截留在庫區(qū)內(nèi)，[5]長江下游河道普遍呈沖刷的態(tài)勢。[6]2001～2017年，九江至湖口河段為“灘槽均沖”，其中，枯水河槽下累計沖刷1.342億m3，平均沖深1.80m，基本河槽下累計沖刷1.571億m3，平均沖深1.66m，平灘河槽沖刷量為1.593億m3，平均沖深1.57m，洪水河槽下累計沖刷1.692億m3，平均沖深1.49m，由此可見，以基本河槽沖刷為主，其沖刷量占92.8%。

從時段分布看，2001年10月～2006年10月該河段表現(xiàn)為單向沖刷，且“灘槽均沖”?？菟硬劾塾嫑_刷0.788億m3，基本河槽累計沖刷1.081億m3，平灘河槽累計沖刷量為1.151億m3，洪水河槽累計沖刷1.168億m3，其中，基本河槽沖刷量占92.0%。2006年10月～2017年10月年際間為沖淤交替，以沖刷為主，且沖刷主要在枯水河槽，枯水河槽下累計沖刷0.554億m3;基本河槽累計沖刷0.490億m3，平灘河槽累計沖刷0.443億m3，洪水河槽下累計沖刷0.523億m3，表明枯水位至平灘水位之間河槽有所微淤，淤積0.111億m3，平灘水位以上河槽變化較小，為微沖，微沖0.080億m3。

從沿程分布看，2001～2017年，九江至湖口河段沿程均為沖刷，沖刷強度較大的河段依次分別在張家洲分汊前干流段、張家洲右汊、匯流段，累計沖刷量分別為0.234億m3、0.576億m3、0.581億m3，沖刷厚度分別約為2.27m、1.66m、1.73m;張家洲左汊累計沖刷量為0.301億m3，沖刷厚度為0.87m。

2016～2017年，九江至湖口河段總體表現(xiàn)為淤積，洪水河槽下累計淤積0.071億m3;平灘河槽下累計淤積0.062億m3，基本河槽下累計淤積0.058億m3，枯水河槽下累計淤積0.110億m3。干流段除分流區(qū)（九江大橋附近）和匯流段（八里江水尺～龍江口）沖刷外，沿程基本為淤積，其中，枯水位下分流區(qū)出現(xiàn)較大沖刷，最大沖刷量為0.031億m3，平灘水位下匯流段（八里江水尺～龍江口）出現(xiàn)較大沖刷，最大沖刷量為0.543億m3。張家洲左汊沿程為沖淤交替，以淤積為主。

4.2 深泓變化

從地形資料看，張家洲河段深泓縱剖面沿程起伏較大，河床最深處在張家洲匯流區(qū)，最高處在左汊進口段附近。

2001年10月～2017年10月，九江至湖口河段深泓縱剖面有沖有淤，張家洲河段深泓平均沖深2.70m。其中，張家洲分汊前干流段深泓平均沖深5.90m，張家洲右汊平均沖深1.70m，張家洲左汊平均淤高0.20m，匯流段深泓平均沖深3.40m;張家洲頭分流區(qū)九江大橋下游和左汊彎頂匯口附近深泓沖深較大，最大沖深分別為9.00m和5.70m。

2016～2017年，張家洲河段深泓沿程呈沖淤交替，以淤積抬高為主，平均淤高約0.10m，其中，最大沖深6.50m，位于九江大橋下游;最大淤高6.90m，位于左汊老岸咀。

總體看，2001年10月～2017年10月張家洲河段深泓呈沖於交替，以沖深為主，平均沖深2.70m，最大沖深為9.00m，位于九江大橋下游斷面處，最大淤高4.80m，位于左汊段窯下游（ZJL4）斷面，九江至湖口河段河床形態(tài)均未發(fā)生明顯變化，河床沖刷以主河槽為主。

5 小結(jié)

（1）2003～2017年九江、湖口和大通站平均徑流量、輸沙量與蓄水前多年均值相比，三站水量分別偏少6.9%、0.7%和4.6%，九江和大通站輸沙量減幅為67.2%和67.8%，湖口站輸沙量增加22.9%。

（2）2017年徑流量較蓄水前多年均值，九江站增加0.8%，湖口站增加2.8%、大通站增加3.6%;各站輸沙量較蓄水前多年均值，分別偏少72%、51.2%和75.6%。

（3）2017年大通站懸沙較2016年懸沙略有粗化，粒徑大于0.125mm的沙量略呈增加，細顆粒徑含量有所減少。

（4）三峽水庫蓄水后，九江至湖口河段為“灘槽均沖”，以基本河槽沖刷為主，其沖刷量占比達92.8%。2016年10月～2017年10月，總體表現(xiàn)為微淤，淤積主要枯水河槽。

（5）2016～2017年，張家洲河段深泓沿程呈沖淤交替，整體淤積，平均淤高約0.10m，其中，最大沖深6.50m，位于九江大橋下游（ZJA02）斷面;最大淤高6.90m，位于左汊老岸咀（ZJL5-1斷面）。

（6）總體上看，2003～2017年張家洲河段至上三號洲頭河段河床斷面形態(tài)均未發(fā)生明顯變化，河床呈沖淤交替，以沖刷下切為主。

參考文獻：

[1]水利部長江水利委員會水文局，《長江河床演變分析文集》[R].1992，7.

[2]武漢水利水電學院.河流泥沙工程學[M].北京：水利電力出版社，1980.

[3]水利部長江水利委員會，《三峽工程對長江中下游重點影響區(qū)影響處理》[R].2010，5.

[4]長江水利委員會水文局長江下游水文水資源勘測局，《2017年度長江三峽工程壩下游九江至湖口河段河床沖淤量計算與分析報告》[R].2018，3.

[5]潘慶燊，陳濟生，黃悅，胡向陽.《三峽工程泥沙問題研究進展》[M].北京：中國水利水電出版社，2014.

[6]胡春宏，王延貴.三峽工程運行后泥沙問題與江湖關(guān)系變化[J].長江科學院院報，2014，5：107-116.