三、重点河段的冲淤变化
(一)重庆主城区河段
1.冲淤变化
重庆主城区河段指长江干流大渡口至铜锣峡的长江干流(长约40公里)和嘉陵江井口至朝天门的嘉陵江河段(长约20公里),嘉陵江在朝天门从左岸汇入长江,重庆主城区河段河道示意图见《中国河流泥沙公报2002》图1-12。
重庆主城区河段位于三峡水库变动回水区上段,2008年三峡水库进行175米试验性蓄水后,受上游来沙变化及人类活动的影响,全河段2008年9月中旬至2016年12月累积冲刷量为1653.3万立方米,其中,嘉陵江汇合口以下长江干流河段冲刷207.9万立方米,汇合口以上长江干流段冲刷1203.6万立方米,嘉陵江河段冲刷241.8万立方米。
2015年12月至2016年12月,重庆主城区河段总体表现为冲刷,冲刷量为96.3万立方米。其中,主城区嘉陵江汇合口以下的长江干流河段冲刷75.6万立方米,汇合口以上长江干流河段淤积1.9万立方米,嘉陵江段冲刷22.6万立方米。局部重点河段九龙坡和金沙碛河段主要表现为冲刷,猪儿碛和寸滩河段略有淤积。具体见表1-5及图1-8。
表1-5 重庆主城区河段冲淤量 单位:万立方米
注 1.“+”表示淤积,“-”表示冲刷。
2.九龙坡、猪儿碛、寸滩河段为长江九龙坡港区、汇合口上游干流港区及寸滩新港区,计算河段长分别为2364米、3717米、2578米。金沙碛河段为嘉陵江口门段(朝天门附近),计算河段长2671米。
2.典型断面的冲淤变化
在天然情况下,重庆主城区河段横断面年内变化主要表现为汛期淤积、非汛期冲刷,年际间无明显单向性的冲深或淤高现象。三峡水库175米试验性蓄水以来,长江干流和嘉陵江典型断面年际间河床断面形态变化较小,局部有一定的冲淤变化(图1-9),年内有冲有淤(图1-10)。
图1-8 重庆主城区河段不同时段冲淤量
图1-9 重庆主城区河段典型断面年际冲淤变化
图1-10 重庆主城区河段典型断面年内冲淤变化
3.河道深泓纵剖面变化
重庆主城区河段深泓纵剖面有冲有淤,2016年较2015年深泓冲淤幅度一般在2.0米以内,年内深泓冲淤幅度一般在1.0米以内。自2008年12月以来深泓累积冲淤幅度一般在3.0米以内,仅三处深泓累积冲淤幅度超过3米,分别为长江九龙坡河段上游(距三峡大坝619.4公里)处深泓降低5.6米、嘉陵江磁器口处(距河口14.4公里)深泓降低3.6米及磁器口上游(距河口18.4公里)处深泓降低8.2米。深泓纵剖面变化见图1-11。
图1-11 重庆主城区河段长江干流和嘉陵江深泓纵剖面变化
(二)张家洲河段
1.河道概况
张家洲河段位于长江中下游江西省境内,上起九江水文站,下讫包公山,河道主汊全长约40.2公里。该河段为分汊型河道,汊道内有张家洲,河道进口段逐渐展宽进入张家洲汊道段。张家洲长约17公里,最宽处约6公里。张家洲左汊为弯道,右汊较顺直,汊道内有交错分布的官洲和扁担洲(又称新洲),右汊为主汊,分流比约60%。鄱阳湖在张家洲右汊末端汇入长江。张家洲河段河势图见图1-12。
图1-12 张家洲河段河势图
2.冲淤变化
1998年10月至2016年10月,张家洲河段总体表现为冲刷,平滩河槽总冲刷量为1.3527亿立方米,且冲刷主要集中在枯水河槽。三峡水库蓄水前,1998年10月至2001年10月河段总体呈淤积,平滩河槽总淤积量为0.3012亿立方米,但在张家洲右汊河床有所冲刷;三峡水库蓄水后,2001年10月至2016年10月,张家洲河段总体呈冲刷态势,平滩河槽总冲刷量为1.6539亿立方米,其中2001年10月至2006年10月为持续冲刷,平滩河槽冲刷量达1.1507亿立方米,2006年10月至2016年10月有冲有淤,以冲刷为主,平滩河槽冲刷量为0.5032亿立方米。张家洲河段冲淤变化见表1-6及图1-13。
3.典型断面的冲淤变化
张家洲河段断面形态多为宽浅的U形、偏V形或不规则的W形,多年来年际间河床有冲有淤,总体以冲刷为主。三峡水库蓄水运用以来,张家洲河段河床断面形态基本未发生明显变化,在护岸工程的作用下,近岸岸坡变化一般较小,主河槽河床冲淤变化较为频繁,以冲刷下切为主。其中,分流区、张家洲洲头和洲尾左右缘、水流顶冲处河床冲淤变化相对较大;顺直单一河段断面冲淤变化相对较小,断面形态较为稳定,如SXA03断面。典型断面冲淤变化见图1-14。
表1-6 张家洲河段冲淤量 单位:万立方米
注 1.“+”表示淤积,“-”表示冲刷。
2.枯水、基本和平滩河槽分别指大通站流量10000立方米/秒、30000立方米/秒和45000立方米/秒对应水面线下的河床。
图1-13 张家洲河段平滩河槽不同时段冲淤量
4.纵剖面的冲淤变化
张家洲河段深泓纵剖面沿程呈锯齿状变化,起伏较大,河床最低处位于张家洲汇流区,最高处则位于左汊进口段。深泓纵剖面见图1-15。
1998年10月至2016年10月,张家洲河段深泓纵剖面有冲有淤,总体以冲刷下切为主,主汊段深泓平均冲深4.2米,其中,张家洲进口段小池口附近和右汊ZJR04断面附近冲深较大,最大冲刷深度分别为11.1米和10.0米。支汊段则有冲有淤,中段有所淤积抬高,下段则有所冲刷下切。
图1-14 张家洲河段典型断面冲淤变化
图1-15 张家洲河道深泓纵剖面变化
(三)澄通河段
1.河道概况
澄通河段位于长江下游江苏省境内,上起江阴鹅鼻嘴,下讫常熟徐六泾,河道全长约96.79公里。河段进口处有鹅鼻嘴和炮台圩一对人工节点卡口,末端由徐六泾人工节点控制,中间还有九龙港、龙爪岩准节点控制。澄通河段为微弯分汊型河型,由福姜沙、如皋沙群、通州沙三个汊道段组成,平面形态弯曲,两头窄、中间宽窄相间。河段内洲滩发育,有福姜沙、双涧沙、民主沙、长青沙、泓北沙(已与长青沙合并)、横港沙、通州沙、狼山沙、新开沙、铁黄沙(已实施圈围)等洲滩。澄通河段河势见图1-16。
图1-16 澄通河段河势图
2.冲淤变化
受上游来沙进一步减少及人类活动影响,2001年8月至2016年10月,澄通河段河床总体呈冲刷态势,总冲刷量达4.3547亿立方米,冲刷主要集中在-5米高程以下河槽。其中,2011年7月至2016年10月冲刷量最大,达2.2894亿立方米。从沿程分布来看,除福姜沙南汊有所淤积外,河床明显持续冲刷,以通州沙段最为明显。澄通河段河床冲淤量变化见表1-7和图1-17。
表1-7 澄通河段河床冲淤变化 单位:万立方米
注 “+”表示淤积,“-”表示冲刷。
图1-17 澄通河段不同时段0米以下河槽冲淤量分布
3.典型断面的冲淤变化
澄通河段断面形态较为复杂,断面多为不规则的偏U形、偏V形或W形,河床冲淤变形多以主槽冲刷下切、浅滩淤积抬高或主槽淤积、浅滩冲刷的形式出现,局部河床冲淤变化较为频繁,总体以冲刷下切为主。在护岸工程的作用下,近岸岸坡变化一般较小。2006年以来,CK9断面形态出现了明显变化,是由于断面所处双锏沙沙体受冲刷形成串沟,之后串沟扩大导致沙体切割分离。典型断面冲淤变化见图1-18。
4.纵剖面的冲淤变化
澄通河段主汊(福姜沙北汊─浏海沙水道─通州沙东水道─狼山沙东水道─徐六泾南侧)深泓纵剖面高程沿程起伏较大,河床高程低点均位于节点位置或其附近,如鹅鼻嘴、九龙港、龙爪岩及徐六泾节点等。2001年8月至2016年10月,澄通河段主汊深泓纵剖面总体上呈冲刷下切与淤积抬高互现,其中弯道上、下游段冲淤变化幅度较大,如护漕港至太字圩港段深泓最大冲深为12米,龙爪岩附近深泓高程淤高16米,如图1-19所示。
图1-18 澄通河段典型断面冲淤变化