黃 暢， 王永紅??， 楊清書， 劉 鋒

(1. 中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，海底科學(xué)與探測技術(shù)教育部重點實驗室，山東 青島 266100；2.中山大學(xué)海洋工程與技術(shù)學(xué)院，廣東 珠海 519082)

珠江三角洲是具有復(fù)雜河網(wǎng)體系的復(fù)合三角洲，包括由西、北江思賢滘以下的西北江三角洲和東江石龍以下的東江三角洲，以及入注珠江三角洲諸河的中小河流域。珠江三角洲汊道縱橫交錯，情況復(fù)雜[1-2]。河網(wǎng)及河口水沙分配受地勢、動力及其它客觀因素影響呈現(xiàn)不同態(tài)勢，特別是徑流的分配，是河網(wǎng)最基本的水文特征，因而非常有必要了解三角洲各河口汊道同步的徑流量分配格局及變化[3-5]，從而對城市供水、物質(zhì)輸運、航道安全、防洪減災(zāi)提供基本的科學(xué)依據(jù)。

20世紀(jì)70年代以來，由于河道采沙、河道沖刷深切等原因，北江的分流比顯著增大，1972年為11.7%，1980年代增大為14.2%，90年代增大為16.7%～23.0%[6]。西北江河網(wǎng)分流比的變化，使八大口門徑流量分配發(fā)生相應(yīng)調(diào)整，經(jīng)東四口門進(jìn)入伶仃洋的流量占八大口門總量的比例增加，由20世紀(jì)80年代53.4%上升到90年代的61.1%，增加約405億 m3/a[7]。20世紀(jì)90年代以來，大規(guī)模的河道采砂、航道整治，以及接連發(fā)生的數(shù)次大洪水對河床的沖刷，破壞了水、沙的平衡關(guān)系，使三角洲不同片區(qū)之間的水量分配比發(fā)生了明顯的變化[8]，西、北江及思賢滘的水文特性發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，出現(xiàn)了大部分時間西江水經(jīng)思賢滘流入北江的特點[9]。前人利用珠江河網(wǎng)頂點馬口、三水、高要、石角四個水文站水沙月統(tǒng)計資料分析了珠江三角洲河網(wǎng)頂點分水分沙的季節(jié)變化和多年年際變化，認(rèn)為1993年以后三水的分水分沙比例增大[10]?？傮w來說，雖然水沙分配有所變化，但是1950—2010以來的約60年間，珠江流域來水量未發(fā)生大的改變，珠江進(jìn)入河網(wǎng)的多年平均徑流量為3 260×108m3，其中西江徑流量約占73.0%[7]。

但是前人對珠江三角洲河道的徑流量的分配格局的研究也多集中以思賢滘為頂點的馬口、三水的分配上，對于整個珠江河網(wǎng)分配格局的相對較少，特別是近10年來對于水沙的分配的新形勢認(rèn)識不清[11-12]。另外，進(jìn)行同步的水沙觀測需要大量的人力物力的原因，因而歷史上對于整個三角洲的同步觀測數(shù)據(jù)并不多，數(shù)據(jù)非常寶貴[13-15]。本文利用2016—2017年的16站位實際同步觀測資料以及收集的1999—2001年的同步觀測資料，通過計算各分汊節(jié)點及八大口門的流量分配比，試圖闡明近20年來珠江河網(wǎng)重要節(jié)點徑流量的分配格局的時空變化。

1 研究區(qū)域概況

珠江三角洲位于廣東省的中南部，其范圍為東江自石龍以下，北江為三水以下，西江則為羚羊峽以下，自西向東分別為西江三角洲、北江三角洲和東江三角洲，由西江、北江、東江三條主要支流及其他小河流匯聚成珠江河網(wǎng)。西北江自思賢滘以下、東江自石龍以下稱為珠江河網(wǎng)，經(jīng)崖門、虎跳門、雞啼門、磨刀門、橫門、洪奇門、蕉門、虎門八大口門入注南海，形成“三江匯流，八口出?！钡乃蹈窬諿16]，河網(wǎng)汊道縱橫，密如蛛網(wǎng)，河道總長1 600多千米，河網(wǎng)密度高達(dá)0.68～1.17 km/km2。珠江三角洲河網(wǎng)的面積為9 750 km2，其中西、北江三角洲占93.4%，東江三角洲占6.6%，可見，珠江三角洲是一個發(fā)展不平衡、形狀不對稱的復(fù)合三角洲[17]。

(右下角衛(wèi)片為橫門、蕉門1999年與2017年測站位置變化示意圖。The satellite image in the lower right corner shows the location changes of Hengmen and Jiaomen in 1999 and 2017.)

西江、北江交匯于珠江三角洲的頂點—思賢滘，后經(jīng)馬口、三水分流實現(xiàn)分配；東江由石龍南、石龍北實現(xiàn)分流。西、北、東江的水流進(jìn)入珠江河網(wǎng)，馬口、三水為西、北江河網(wǎng)一級分汊點，石龍南、石龍北為東江河網(wǎng)一級分汊點，三多(石仔沙)與紫洞(瀾石)、天河與南華為二級分汊節(jié)點，水流流經(jīng)河網(wǎng)后經(jīng)八大口門分別流入黃茅海與伶仃洋。因此可以分別用馬口、三水水文站觀測到的流量數(shù)據(jù)來代表經(jīng)思賢滘匯入河網(wǎng)后西、北江干流的流量[10]；東江同步流量可用石龍南、石龍北水文站觀測到的流量之和來表示，20年前東江同步流量可用大盛、漳澎、泗盛圍水文站觀測到的流量之和來表示，其中大盛可代表石龍北，漳澎和泗盛圍可代表石龍南。上游來水經(jīng)過河網(wǎng)最終由八大口門入海。東四口門由虎門、蕉門、洪奇瀝、橫門組成，控制斷面分別為大虎、南沙、馮馬廟、橫門，西、北江部分洪水通過東四口門出海，東江洪水經(jīng)虎門水道注入伶仃洋。西四口門由磨刀門、雞啼門、虎跳門、崖門組成，其控制斷面分別是燈籠山、黃金、西炮臺、官沖，是珠江八大出?？谥兄匾某龊Ｋ?。其中，崖門、虎跳門、雞啼門、磨刀門、橫門主要由西江洪水控制，洪奇門和蕉門受西江和北江洪水共同影響，虎門僅受北江和東江洪水影響[18]。

20世紀(jì)90年代，無序采砂達(dá)到峰值。經(jīng)調(diào)查珠三角每年采砂總量達(dá)6 000萬m3，而泥沙淤積量僅905萬m3，即在該階段，河道采砂總量為近100多年的自然淤積量[19]。區(qū)域采砂直接導(dǎo)致珠三角河床大面積下切，是造成珠三角河網(wǎng)分配格局發(fā)生變化的主要原因[20]。珠江三角洲河網(wǎng)分布如圖1所示，本次研究區(qū)包括四對重要分汊節(jié)點及八大口門共16個測站。

2 資料與方法

2016年(11月30日11時—12月6日12時)、2017年(7月8日10時—7月18日14時)在珠江三角洲4對重要分汊節(jié)點及八大口門16個站位進(jìn)行同步流量觀測。同時收集了1999年(7月15日20時—7月24日14時)、2001年(2月7日14時—2月16日10時)的同步水沙資料。其中1999年、2017年觀測記錄時間為洪季，2001年、2016年觀測記錄時間為枯季。2016—2017年每次連續(xù)觀測持續(xù)時間超過27 h，滿足潮周期封閉條件。測驗過程嚴(yán)格執(zhí)行《水運工程測量規(guī)范》、《海洋調(diào)查規(guī)范—海洋水文觀測》、《水運工程水文觀測規(guī)范》、《聲學(xué)多普勒流量測驗規(guī)范》等行業(yè)規(guī)范。測站均采用全球定位系統(tǒng)(GPS，型號為GARMIN12XLC)進(jìn)行定位，定位精度優(yōu)于±10 m；流量采用聲學(xué)多普勒流速流向儀(走航式ADCP，包括WHR600、WHR 1200兩種型號)每小時走航一次進(jìn)行測量采集，走航方向為左岸至右岸，走航時船速控制在1～2倍流速，現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)后，用WinRiverⅡ軟件將數(shù)據(jù)導(dǎo)出，本文所有流量均為各站測驗期間流量的平均值。

蕉門、橫門測站位置1999年與2017年有所不同(如圖1右下角衛(wèi)片插圖)，其中2017年測站位置與1999年相比實測流量應(yīng)較小，因此不進(jìn)行兩站的流量對比分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 河網(wǎng)上游流量變化

3.1.1 西江、北江和東江干流流量變化及原因 西、北江水通過思賢滘重新分配進(jìn)入河網(wǎng)分別流經(jīng)馬口、三水站，東江的水經(jīng)石龍南、石龍北站進(jìn)入河網(wǎng)，因此可分別用珠江河網(wǎng)上游馬口、三水、石龍(石龍南+石龍北)流量來代表進(jìn)入河網(wǎng)后西、北、東江干流的流量。2017年洪季馬口、三水、石龍流量分別為21 453.5、6 414.0和1 866.5 m3/s，占比分別為72.1%、21.6%、6.3%，2016年枯季馬口、三水、石龍流量分別為5 425.8、1 156.6和899.4 m3/s，占比分別為72.5%、15.5%、12.0%(見表1)，而20年前這一比例分別為73.9%、24.3%、1.8%和63.1%、20.1%、16.8%。

表1 16站位洪、枯季實測流量變化

因此西北江一直是珠江河網(wǎng)上游水量的主要來源，2017年洪季珠江河網(wǎng)上游西、北江干流總流量分別為21 453.5和6 414.0 m3/s(見表1)，與20年前變化不大，略有減少，分別為1999年洪季的0.8和0.9倍；但東江流量變化較大，其流量為1 866.5 m3/s，為20年前的3倍。洪季河網(wǎng)上游西北江干流總流量略小于20年前，主要受到氣候的影響[21]。根據(jù)珠江1995—2013年降雨量數(shù)據(jù)[22]，1999年均降雨量約為1 439 mm，2013年的均降雨量約為1 446 mm，對該階段數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得出2017年均降雨量約為1 400 mm，2017年降雨量較1999年低，吳創(chuàng)收等[23-24]也提出1999—2017年間，珠江流域降雨量呈下降趨勢。降雨量減少導(dǎo)致上游流量有所減少，造成洪季西、北江流量變?yōu)?0年前的0.8～0.9倍。但洪季東江流量相比20年前有較大增長，主要是由于東江降雨量的增大，根據(jù)東江1959—2009年降雨量數(shù)據(jù)[25]，1999年東江年均降雨量為1 734 mm，2009年東江年均降雨量為2 144 mm，對該階段數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得出2017年東江降雨量為2 855 mm，較1999年高。

而枯季珠江河網(wǎng)上游三江流量較20年前均有增長，其中西江為5 425.8 m3/s，約為20年前的2.6倍，增加明顯，北江和東江流量分別為1 156.6和899.4 m3/s，約為20年前的1.7倍(見圖2)?？菁局榻泳W(wǎng)上游三江流量增長的主要原因是20世紀(jì)90年代末西、北江上游大型水庫的建設(shè)對洪、枯季的流量起到調(diào)節(jié)作用[26]，據(jù)中國大壩學(xué)會網(wǎng)站，在西江上游建成百色(2006年)、龍灘(2006年)水庫，其庫容量分別為56×108和273×108m3，在北江上游建成飛來峽水庫(1999年)，其庫容量為19.5×108m3。據(jù)廣東省水土保持通報在2003年，廣東省小型蓄水保持工程數(shù)量達(dá)5 622座，設(shè)計蓄水量3 235萬m3。為解決枯水期水資源緊缺問題，水庫在洪季以蓄水為主，枯季調(diào)度保障下游洪水[27]，致使枯季流量較20年前呈倍數(shù)增長。相比于北江和東江，西江在水庫的調(diào)節(jié)作用下，西江給予更多的流量分擔(dān)，相比之下，北江和東江在枯季的流量分擔(dān)有所減小。

3.1.2 河網(wǎng)上游分汊節(jié)點流量分配變化及原因分析 馬口、三水、石龍南、石龍北為河網(wǎng)上游的一級分汊節(jié)點，分別位于西江、北江、東江干流。天河、南華位于馬口下游，三多、紫洞位于三水下游，為河網(wǎng)上游二級分汊節(jié)點。

思賢滘的流量再分配下，洪季馬口和三水水文站流量占比由1999年75.3%、24.7%變?yōu)?017年77.0%、23.0%，變化不大(見圖3，表2)；枯季由2001年75.8%、24.2%變?yōu)?016年82.4%、17.6%。洪枯季馬口站分流比均較20年前有所增加。馬口站分流比從20世紀(jì)60年代保持相對穩(wěn)定，于1988年發(fā)生突變，分流比大幅下降，后呈輕微下降趨勢[15]。20世紀(jì)90年代初，北江河網(wǎng)的采砂量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于西江河網(wǎng)，致使原來比西江河在網(wǎng)高的河床，率先出現(xiàn)大量下切，使得三水站的流量由約20世紀(jì)80年代的15.0%增長到20世紀(jì)90年代的20.0%以上[28]，三水站分流比逐步變大，馬口站逐步變小[20]；1999年以來，西江上游強采砂活動造成馬口附近水道嚴(yán)重下切，馬口斷面面積(珠基0 m以下值)在1999—2008年由8 862 m2增大至11 019 m2，增大了24.3%，三水?dāng)嗝婷娣e則由2 676 m2增大至3 244 m2，增大了21.2%。馬口斷面增幅大于三水?dāng)嗝?，馬口分流分沙比略微回升，但由于該階段河床下切程度小于20世紀(jì)90年代，馬口分流分沙比仍小于20世紀(jì)90年代前的穩(wěn)定期[29]，與前人研究結(jié)果一致[20]。2011—2017年由于政府全面禁止采砂，西北江河河網(wǎng)床下切基本穩(wěn)定，馬口、三水站分流比趨于穩(wěn)定[20]。

圖2 16站位洪(a)、枯(b)季流量分布Fig.2 Discharge distribution of 16 stations in flood (a) and dry (b) seasons

在枯季馬口站分流比增長較洪季更大是由于北江河床高于西江，枯水期在北、西滘口潮汐的作用下，造成過滘水流的往復(fù)運動[21]，在枯水期珠江水流經(jīng)思賢滘由北過西，馬口站分流比增加。馬口、三水位于潮區(qū)界以下[29]，受潮汐作用影響，潮汐影響河網(wǎng)中潮汐交界處的流量，隨采砂造成的河床下切而增強，有利于將流量分配到更短、更深的河道，加劇流量分配的不平等[30]，1999年以前北江河網(wǎng)采砂活動較強，三水站分流比增大，1999年以后，西江河河網(wǎng)床下切更為嚴(yán)重，馬口站潮動力增強[30]，且潮汐阻礙三水支流泄流[30]，造成馬口站分流比的增大。枯季馬口分流比增長較洪季多與洪季由地形下切引起的潮汐的影響范圍有限[29]，枯水期潮汐影響更加明顯[30]。雖然潮汐對馬口、三水分流比有所影響，但是挖沙依然是改變其分流比的主要因素[29]。

表2 各分汊節(jié)點同步分流比變化

東江以下一級分汊節(jié)點為石龍南與石龍北站，洪季石龍南和石龍北分流比由1999年的73.7%和26.3%變?yōu)?017年的43.7%和56.3%；枯季由2001年的64.5%和35.5%變?yōu)?017年的39.0%和61.0%。石龍南站分流比洪枯季均有所減小減小，由大于石龍北變?yōu)樾∮谑埍?。由于河道整治及人工采砂等原因，東江北干流與東江南支流兩水道的河道形態(tài)發(fā)生了很大變化，北干流河道與南干流河道相比平均河寬增加較多，河道容積增值較大，河道下切較深[18]，致使石龍南站流量由大于石龍北變?yōu)樾∮谑埍?。東江受潮汐作用影響較小，可能與東江與獅子洋主潮道夾角較大有關(guān)[30]。

馬口下游天河、南華為西江的二級分汊節(jié)點，對比天河和南華水文站與馬口水文站的流量，發(fā)現(xiàn)2017年洪枯季天河站與南華站流量之和分別占馬口站流量的81.3%、80.2%，而20年前這一比例分別為90.7%、84.9%，天河站與南華站均占馬口站流量的絕大部分，且洪枯季這一比例均較20年前有所降低。洪季天河和南華分流比為51.9%和48.1%，與20年前一致；枯季天河和南華分流比由2001年的54.8%和45.2%變?yōu)?016年的59.8%和40.5%。天河、南華站分流比與馬口、三水站有著相同的變化趨勢，1999—2008年天河斷面面積(珠基0 m以下值)由7 610 km2增大至 9 150 m2，增大了20.2%，而南華斷面面積由 7 425 m2增大至 8 385 m2，增大了12.9%，天河斷面面積增大幅度明顯大于南華斷面[29]。由于天河站河道面積增幅更大，下切更為嚴(yán)重，導(dǎo)致天河站分流比增大。馬口站流量洪季略有減小，枯季增大，與天河河道采砂較南華嚴(yán)重的影響在洪季抵消、枯季疊加，徑流變化是天河站分流比變化的主控因素。此外，天河站下切幅度較大，導(dǎo)致其洪潮動力增強[21]，通過頂托洪水造成其分流比不均勻性增大[31]。

三多和紫洞為三水下游的二級分汊節(jié)點，2017年洪季三多與紫洞站流量之和與三水站基本持平，較20年前有所增加；枯季三多與紫洞站流量之和約占三水站流量的80.9%，與20年前保持一致。洪季三多和紫洞分流比由1999年的76.5%和23.5%變?yōu)?017年的82.0%和18.0%；枯季該分流比由2001年的85.6%和14.4%變?yōu)?016年的83.7%和16.3%，無明顯變化。2017年洪枯季三多流量均為紫洞流量的5倍左右，而20年前這一比例分別為洪季3倍和枯季6倍，洪季紫洞分流比有所減小，枯季有所增大。三水下游二級分汊節(jié)點三多、紫洞分流比變化與三水流量有關(guān)，紫洞站分流比隨三水站流量的增加而增大[28]。洪季三水站流量有所降低，枯季有所增長，與洪季紫洞分流比減小，枯季增大相對應(yīng)。

圖3 各分汊節(jié)點洪(a)、枯(b)季分水比Fig.3 Water diversion ratio of each branching node in flood (a) and dry (b) seasons

3.2 河口區(qū)流量變化

3.2.1 口門流量變化及原因 由于蕉門和橫門測站位置原因，本研究不進(jìn)行東、西四門分流比比較，僅對西四門流量及東四門中洪奇瀝、虎門流量進(jìn)行對比研究。

洪季西四門流量由1999年的12 105.1 m3/s增長為2017年的12 616.5 m3/s，變化不大；枯季由2001年的984.2 m3/s增加為2016年的3 096.2 m3/s，約為20年前的3倍。東四門中洪季洪奇瀝和虎門流量2017年約為20年前的一倍多，其中洪奇瀝流量由1999年的3 089.4 m3/s變?yōu)?017年的4 619.6 m3/s，虎門流量由5 478.7 m3/s增加為6 806.4 m3/s。枯季兩站的流量2016年約為20年前的4～6倍，其中洪奇瀝流量由2001年的387.6 m3/s增加為2016年的1 149.1 m3/s，虎門由238.4 m3/s增加為的1 279.1 m3/s。

西四門流量受西江來水控制，東四門流量主要由北江、東江影響[18]。西四門流量由于上游水庫洪季蓄水、枯季調(diào)度的調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致枯季流量約為20年前的3倍，洪季雖由于氣候以及水庫調(diào)節(jié)作用流量略微減小，但由于馬口分流比的增大，西四門流量有略微增大。洪奇瀝水道離城鎮(zhèn)較近，由于航道整治和人工采砂，下切較為嚴(yán)重，其分流比增大，造成流量增加[8]，控制著洪奇瀝的水沙輸入河道大幅度下切，造成洪奇瀝處的徑流動力有所增強，其分流比也相應(yīng)增大[32]?；㈤T流量增大與東江流量的增大和北江由沙灣通道進(jìn)入虎門的流量增大有關(guān)[29]。

3.2.2 入海通道流量變化 雖然水流通過馬口三水以及石龍進(jìn)入河網(wǎng)，最后經(jīng)過八大口門入海，其中的徑路的主要路線和泄洪通道仍然不清。河網(wǎng)的主要水文站的同步流量觀測資料，則提供了寶貴的數(shù)據(jù)對此進(jìn)行估算。洪枯季磨刀門均為最主要的入?？?，與20年前保持一致。東四門最重要的出海通道由洪奇瀝變?yōu)榛㈤T，蕉門流量較大可能與1999年測站位置有關(guān)。由于20年間口門流量的變化，其主要流量通道也有所差異，根據(jù)河網(wǎng)分汊圖與同步流量觀測數(shù)據(jù)可得出，共有三個主要流量通道(見圖4)：第一個通道是西江的水流經(jīng)馬口、天河經(jīng)磨刀門入海，形成河網(wǎng)最主要的水流輸送通道，洪季磨刀門流量略小于20年前，枯季磨刀門流量約為20年前的3.6倍。第二個通道是北江的水流經(jīng)三水、三多匯集南華支流由洪奇瀝入海，洪季洪奇瀝流量約為20年前的1.5倍，枯季約為20年前的3倍。第三個通道是北江另一部分流量經(jīng)沙灣水道與東江水流匯入虎門，與20年前無差異，但流量卻大于20年前，尤其在枯季表現(xiàn)更加明顯，約為20年前的5.4倍。

圖4 1999年洪季(a)、2017年洪季(b)、2001年枯季(c)、2016年枯季(d)主要流量通道Fig.4 Main flow channels in 1999 flood season (a), 2017 flood season (b), 2001 dry season (c) and 2016 dry season (d)

三大流量通道的形成主要是受上游河流流量控制，以及結(jié)點處流量分配影響，與河道地形也有密切關(guān)聯(lián)。磨刀門處流量主要來源于西江，洪季磨刀門流量略小于20年前與西江流量略微減少相對應(yīng)，枯季西江流量約為20年前的2.6倍，且天河分流比由54.8%增長為59.8%，因此磨刀門流量變?yōu)?0年前的3.6倍。同理，虎門處流量也有所增大，與東江流量較20年前增大有關(guān)。1999年洪奇瀝處的流量有所增加的主要原因是由于洪奇瀝水道靠近城鎮(zhèn)受航道整治與人工采砂影響下切較為嚴(yán)重，造成洪奇瀝處的徑流動力有所增強[32]。

4 討論

4.1 珠江河網(wǎng)上游同步流量變化的控制因素

珠江河網(wǎng)上游流量主要受降雨及大壩攔水兩個因素共同影響。1999—2017年珠江流域降水量有略微降低，東江區(qū)域降雨量呈顯著增長趨勢。2017年洪季西、北江干流流量分別為1999年的0.8倍、0.9倍，2016年枯季西、北江干流流量分別為2001年的2.6倍、1.7倍，受西北江上游水庫洪季蓄水、枯季調(diào)度的影響[27]，西、北江干流流量在洪季略微降低，枯季呈2～3倍增長，其中洪季流量降低還受1999—2017年降雨量呈下降趨勢的影響。2017年洪季東江干流流量約為1999年的3倍，2016年枯季約為2001年的1.7倍，由于1999年以后東江上游無大型水庫建設(shè)，東江干流流量變化主要是受到東江流域降雨量1999—2017年顯著增長的影響。降雨量變化是流量變化的主要影響因素，但人類活動可對流量季節(jié)變化產(chǎn)生重大影響[33]，珠江河網(wǎng)上游流量洪枯季的變化主要依賴于上游水庫的季節(jié)性調(diào)控作用。西、北江干流流量變化均不大，東江流量雖有顯著增長，但均未引起流量的異變。

4.2 16站同步分流比變化的控制因素

珠江河網(wǎng)一級分汊節(jié)點的分流比變化主要是河道演變造成的。1999—2017年洪枯季馬口分流比均有所增加，主要是由于1999年以來馬口站強采砂活動造成的馬口河道的改變，其面積增幅(珠基0 m以下值)大于三水。1999—2017年石龍北站分流比在洪枯季也均有增加，主要原因是東江北干流河道下切較深。珠江河網(wǎng)上游分流比的變化主要是受河道演變影響。

珠江河網(wǎng)二級節(jié)點分流比變化主要受河道演變及上游來水共同影響，其中上游來水變化為主控因素。馬口下游二級分汊節(jié)點中天河站分流比在洪季無變化，枯季有所增大，受到河道采砂及上游來水變化的影響，20世紀(jì)90年代以后，天河站分流比隨馬口站流量增大而增大[28]，馬口站流量洪季略有減小，枯季增大，與天河河道采砂較南華嚴(yán)重的影響在洪季抵消、枯季疊加，其中上游來水變化變化應(yīng)為主控因素；但是20世紀(jì)90年代以前，天河站分流比隨馬口站流量增大而減小[28]，造成此變化的原因是20世紀(jì)90年代以前南華地區(qū)采砂較為嚴(yán)重，之后人為采砂向天河地區(qū)轉(zhuǎn)移[28]，說明挖沙不僅會影響天河站分流比，還會影響天河站分流比與馬口站流量的關(guān)系。三水下游二級分汊節(jié)點中三多站分流比洪季有所增大，枯季有所減小，三多站分流比隨三水站流量減小而增大[28]，三多紫洞分流比主要受上游徑流變化的影響。

4.3 河網(wǎng)區(qū)泄洪通道的穩(wěn)定性

按照三條主要泄洪通道(見表3、圖5)進(jìn)行分析：泄洪通道1中天河站分流比受到河道采砂及上游來水變化的影響，其中馬口站流量變化是主控因素；西四門流量在洪季變化不大，枯季呈3倍增大可與馬口站流量變化相對應(yīng)，上游來水量變化導(dǎo)致西四門流量變化。泄洪通道2中洪三多紫洞分流比主要受上游徑流變化的影響；洪奇瀝流量洪枯季均有所增大，不嚴(yán)格根據(jù)三水及三多徑流變化而變化，與洪奇瀝河道演變有重大關(guān)系。泄洪通道3中虎門洪枯季均有較大增長，主要是受東江上游來水增大及北江來水增大影響。

表3 三條主要泄洪通道實測流量值

圖5 2017年洪季三條泄洪通道流路示意圖Fig.5 Schematic diagram of three flood discharge channels in flood season of 2017

珠江河網(wǎng)分汊節(jié)點分流比雖有所變化，但變化幅度不大，分流比的穩(wěn)定決定了三角洲河網(wǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。河網(wǎng)分流比主要受河道演變及上游來水的共同影響，因此要維持泄洪通道的穩(wěn)定，不僅需要維持河網(wǎng)上游流量及各個節(jié)點的分流比穩(wěn)定，還要維持地形的穩(wěn)定，不能隨意挖沙，改變河道形態(tài)。

5 結(jié)論

(1) 洪枯季西江都為珠江三角洲流量的主要來源，2017年洪季西、北、東江分流比分別為72.1%、21.6%、6.3%，枯季這一比例為72.5%、15.5%、12.0%，而20年前洪季這一比例為73.9%、24.3%、1.8%，枯季這一比例為63.1%、20.1%、16.8%。洪季西江流量為21 453.5 m3/s，北江約為6 414.0 m3/s，東江約為1 866.5 m3/s，珠江河網(wǎng)上游流量為20年前的0.92倍，主要受降雨量的影響；枯季西江流量約5 425.8 m3/s，北江約為1 156.6 m3/s，東江約為899.4 m3/s，珠江河網(wǎng)上游流量為20年前的2.3倍，主要是由于上游水庫建設(shè)，對洪、枯季入網(wǎng)流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(2) 從分汊節(jié)點來看，洪枯季馬口三水分叉點中馬口站分流比均大于20年前，分別從75.3%、75.8%變?yōu)?7.0%、82.4%，主要受馬口1999年以后挖沙強度大控制；洪枯季石龍南石龍北兩站中石龍北分流比大于20年前，分別從26.3%、35.5%增加為56.3%、61.0%。主要受到東江北干流下切較深控制；天河南華兩站中天河站分流比大于20年前，枯季從54.8%增加為59.8%，主要受天河站下切更嚴(yán)重和馬口站流量枯季增大共同控制。三多紫洞兩站中洪季紫洞分流比有所減小，枯季有所增大。主要受到三水站流量影響。

(3) 從八大口門來看，西四門流量2017年洪季為12 616.5 m3/s，枯季為3 096.2 m3/s，與20年前相比洪季變化不大，枯季受馬口分流比增加及上游水庫調(diào)節(jié)作用影響為20年前的3倍。洪奇瀝流量洪枯季均有所增大是由于其靠近城鎮(zhèn)河道下切較為嚴(yán)重，虎門流量增大原因與東江流量的增大和北江由沙灣通道進(jìn)入虎門的流量增大有關(guān)。

(4) 珠江河網(wǎng)分汊節(jié)點分流比雖有所變化，但變化幅度不大，分流比的穩(wěn)定決定了三角洲河網(wǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。入海通道一直是馬口-天河-磨刀門通道、三水-三多匯集南華支流入洪奇瀝通道、東江匯北江支流入虎門通道。因此要維持泄洪通道的穩(wěn)定，不僅需要維持河網(wǎng)上游流量及各個節(jié)點的分流比穩(wěn)定，還要維持地形的穩(wěn)定，不能隨意挖沙，改變河道形態(tài)。

致謝：感謝中國海洋大學(xué)、中山大學(xué)、廣東省水文局、交通運輸部天津水運工程科學(xué)研究所等多家單位對此次珠江洪枯季16站位同步水文測驗的支持，感謝全體觀測人員的辛勤付出。