甌江口航道淤積特征分析

孫決策，麥 苗

（1.溫州市甌江口開發建設總指揮部，溫州 325027；

2.交通運輸部天津水運工程科學研究所工程泥沙交通行業重點實驗室，天津 300456）

甌江是一條山溪河流，其出?？诒混`昆島分為南口和北口（圖1）。甌江口外島嶼林立，淺灘密布，灘槽交錯，地形復雜。甌江口外有溫州淺灘、三角沙、中沙3大沙灘，有沙頭水道、中水道、黃大岙水道、南水道、重山水道等幾條水道，在青山島和狀元岙之間存在一個深水區，在龍灣和七里有溫州港龍灣港區和七里港區；中水道——黃大岙水道是目前溫州港甌江口的出海航道，其間存在攔門沙淺灘。

甌江口航道疏浚一期治理工程于2004年9月開工，2006年4月通過驗收。工程由4.0 km的北導堤和總長16.8 km、寬140 m、深6.0 m的單向航道組成。

本文根據歷次實測水文泥沙和水深圖資料，對甌江口的水沙特征、沖淤演變、航道的淤積特征進行分析，為航道的進一步整治提供科學依據。

1 水動力泥沙特征

工程海區位于甌江口北口，自然條件比較復雜。

1.1 河道徑流

據甌江圩仁站、楠溪江石柱站近50 a實測資料統計：甌江平均年流量為469.1 m3/s；多年平均年徑流入海148.05億m3；甌江干流圩仁站最大洪峰流量為22 800 m3/s，最小流量為10.6 m3/s，年際間最大與最小年平均流量和徑流總量變化達3.4倍。就其徑流實測資料（1991～2004年）年內變化統計，徑流主要發生在3～8月（占全年下泄流量的76.1%）。

1.2 河道輸沙

據圩仁和石柱站輸沙量統計，甌江為山區性少沙河流，多年平均年懸移質輸沙量為205.1萬t，年平均含沙量為0.131 kg/m3，年最大、最小輸沙量變化可達13倍。若考慮推移質，按其懸沙量的10%量級估算，推移質也僅有20～50萬t。徑流和輸沙量年際間和年內都有較大的變化，這必然影響到強潮河口的潮流與泥沙淤積變化。

1.3 潮汐特征

甌江口為強潮河口，據2005年6月水文全潮測驗統計，各潮位站（HK1+H01）/HM2=0.24～0.28，均小于0.5，因此潮汐屬正規半日潮類型。一晝夜2個潮，潮高不等現象較為明顯。

甌江河口平均潮差和最大潮差均以龍灣—黃華站為最大，并分別由河內和海域外側向龍灣—黃華區段增高。河口外海域各站漲落潮歷時基本一致，而往河口內漲潮歷時減短，落潮歷時逐漸增加。

1.4 潮流特征

據1999～2005年甌江河口及其附近海域歷次水文全潮各站潮流速資料調和分析和計算，該水域潮流屬正規淺海半日潮流類型；由于漲落潮流受水域地形限制，基本呈往復流運動。

從整個潮流場強弱程度分布而言，甌江河口龍灣—七里—黃華—中水道—烏仙頭西淺灘—黃大岙水道為該海域漲、落潮流較強的區域，其中七里港斷面深槽處流速最大，烏仙咀西側淺灘相對較小，但流速絕對值仍較大。這就是甌江通海航道水深能夠得到維護和保持的主要原因。

1.5 余流特征

根據1999年10月～2005年7月水文全潮測驗各站余流分析，甌江河口及灣內余流的變化錯綜復雜，其中受到河道徑流下泄量、施測時風浪、潮型大小、測站位置等多種因素影響。就該海域各站位余流大小特征值而言，一般表層余流大于底層余流（如1999年、2005年），2002年則表現為底層余流大于表層。就其量值而言，該海域總體余流強度較大，其中河道內—七里—黃華—烏仙頭的余流較大，而狀元岙、北水道等水域相對較小。就其余流方向而言，河道徑流下泄量大時，均表現為由西向東，指向海域方向（2005年），而在正常潮型情況下有些部位較為復雜，北水道各站余流指向NE向，其余站位余流指向S向，并向三角沙中部集中?？傮w上看，主水道龍灣—七里—中水道—黃大岙水域余流指向E向。

1.6 含沙量

根據河口及鄰近河口范圍各站漲落潮潮段垂線平均含沙量、垂線平均最大含沙量以及測點最大含沙量的平面分布統計分析，含沙量分布有如下特征：（1）同一地點含沙量的值有較大變化，這主要是因為歷次觀測時水文泥沙自然條件不一致。例如2005年水文全潮河道發生較大徑流時，河口附近明顯的高含沙量渾水帶消失、河口附近的含沙量成倍減少，整個水域的潮段平均含沙量在1.1 kg/m3以下。各站每年同期實測的大、中潮含沙量基本一致，但小潮含沙量卻明顯減小，表明潮段平均含沙量與潮汐動力明顯相關。2002年水文全潮海域有S向風浪作用時，水域內含沙量大增，同時出現大量浮泥。測驗期間甌江河口及其附近（包括龍灣、七里、黃華、北水道三角沙）范圍為該海域含沙量較大的區域，小門島水域含沙量最小，其潮段平均含沙量在0.3 kg/m3以下。2005年水文全潮實測含沙量都在1.1 kg/m3以下，但河口及其附近含沙量大，其外側海域含沙量逐漸變小直至最小。（2）河口及鄰近海域的含沙量呈現漲潮大于落潮的規律。（3）在龍灣、七里、黃華、烏仙咀西淺灘、狀元岙等處底層含沙量相對較大，同時其臨底層存在高濃度的含沙水體（浮泥）。這些含沙量水體和臨底層的浮泥將推向中水道和烏仙頭西淺灘水域，成為航道驟淤的泥沙來源。近期由于溫州淺灘圍涂工程北導堤的形成，S風向產生的波浪掀沙受到阻擋，中水道泥沙發生驟淤的程度將大大減小。

1.7 懸沙粒徑

根據水文測驗各站全潮期懸沙取樣分析，全水域（龍灣—灣內水域）1999年懸沙平均粒徑d50為0.005 5～0.008 4 mm。各站間懸沙粒度相差不大。2005年懸沙平均粒徑d50為0.015 9 mm，較1999年實測粒徑值大1倍以上。這主要是由于實測期大潮遇到河道徑流洪水，將懸浮和沉積于河口附近大量較細顆粒泥沙沖向海域，在潮流和波浪動力作用下還未來得及發生沉積而致。

1.8 底質

根據1999年10月～2005年7月水文測驗各站底質表層取樣粒級分析，龍灣、七里、黃華、烏仙頭西淺灘、烏仙頭、黃大岙、中沙、青菱嶼等地除個別靠近邊灘與深槽水域站位底質為粘土質粉砂、粉砂質砂外，大部分被砂覆蓋，而北水道、小門島除局部有粘土—砂—粉砂出現外，絕大部分為粘土質粉砂所覆蓋。

河口及主流水道水域底質粒徑相對較粗，且夏季（7月）較秋季（10月）要細，這主要是夏季沉積于床面的泥沙未經風浪掀沙的影響，而秋季ESE—SW向風向的波浪掀沙將沉積于床面的細顆粒泥沙掀起，參與水域懸浮泥沙的運動，顯露了原河床質為砂的本質分布。在溫州淺灘圍涂工程靈霓大堤筑成后，黃華—烏仙頭主水道內波浪掀沙作用減弱，在中水道挖槽范圍內，底質中值粒徑相對較細，為粉砂質粘土，改變了原來為砂質的特征，這種變化對航道維護非常有利。

1.9 泥沙來源

1.9.1 河道輸沙

甌江流域多年平均每年經河道向下游輸沙205.1萬t，在徑流、潮流作用下于河口及其兩側沉積堆積，造成了河口攔門沙淺段、北水道與中水道間的三角沙淺灘和靈昆島東南側的溫州淺灘，且沿著落潮水流兩側和主流末端淤積，說明其泥沙來源于河道輸沙。

1.9.2 海域來沙

浙江沿海海域潮流主要由進入浙閩海域的太平洋黑潮暖流（稱臺灣暖流）和沿岸流2個系統組成，其中臺灣暖流每年春初至秋末在南風作用下沿岸線北上，由于其水清、含沙量小，使沿岸區域泥沙隨流北上，岸灘沖刷，每年秋末至春初該岸線海域盛行東北、西北風，臺灣暖流勢力減弱，長江口淡水舌向南偏移形成向南運動的沿岸流，具有水深、含沙量高的特點，作用范圍僅限離岸40～50海里的狹長水域，沿岸流攜帶的泥沙于沿程和水域相對平靜的海域淤積，造成長江口南側大部水域冬、春季的泥沙淤積。據浙南（北起玉環島樂清灣、南至平陽咀）沿岸-10 m等深線內水深沖淤變化統計，1931～1971年間平均每年淤積3 000萬m3，平均淤積速率為2.2 cm/a。而該區域甌江、飛云江、鰲江3條江平均輸沙量僅為350萬t，與其海域有很大差別。因此長江口外泥沙的南下擴散是造成溫州海域泥沙淤積的重要原因。河道及淺灘水域廣泛分布著粉沙質泥沙，其中小于0.004 mm的細顆粒物質含量達60%，這部分泥沙在波浪作用下起動、懸浮，隨潮流運動并在動力環境較弱的水域中落淤，形成泥沙的局部再搬運。

綜上所述，溫州灣航道水域的泥沙來源主要為甌江河流來沙、外海海域來沙及局部水域的泥沙再搬運。

2 航道區附近灘面沖淤演變分析

對1986年、1999年、2002年、2005年歷年水深測圖進行了比較分析。通海航道岐頭以下—烏仙咀西側2 km，東西長6.5 km、南北寬3 000～7 000 m的范圍里，每隔250 m作一個斷面（與測圖1：25 000精度一致），進行歷年沖淤分析，從中可以看到：1986～2005年間，3.7 m（平均海面）至理論深度基準面0 m間淺灘部分以淤積為主，19 a間淤積322.7萬m3，年均淤積17.0萬m3，年平均淤積強度為4 cm；0 m下水域以沖刷為主，19 a間沖刷208.8萬m3，年均沖刷11.0萬m3，平均沖刷強度為1 cm/a，總觀3.7 m以下19 a間淤積114萬m3，年均淤積6.0萬m3，水深年平均沖刷強度為0.32 cm。

綜上所述，多年來該航道水域范圍總體上理論基面以上淺灘略有淤積、0 m下深槽略有沖刷，總體呈現略有沖淤變化的平衡狀態。

3 航道淤積特征

3.1 1984年、2002年航道試挖槽的沖淤變化

1984年10～12月和2002年4月分別對中水道淺灘段長1 800 m、3 200 m的航道進行了疏浚，浚深分別達到5.20 m和5.50 m以上，分別平均增深0.65 m、0.68 m，其后分別對挖槽段航道水深進行了多次觀測分析，航道水域平均沖淤變化如下：按平均水深變化，其泥沙淤積可以分作3個階段，第一階段分別為1984年12月～1985年7月19日和2002年5月31日～7月12日，該時段航道平均水深分別由5.22 m、5.60 m變至5.24 m、5.44 m，水深分別增加0.02 m、減小0.16 m，平均水深變幅在0.20 m以內。第二階段分別為1984年7月19日～8月2日和2002年7月12日～8月27日，航道平均水深分別減小0.68 m和1.10 m，為航道泥沙驟淤時段。第三階段分別為1984年8月2日～12月和2002年8月27日～11月16日，航道平均水深分別增加0.32 m和0.11 m，使航道水深由最不利的情況逐漸沖刷到航道疏浚前的狀況。由此可以看出：中水道水域航道在正常情況下有沖淤變化，但對整個航道水深影響不大，基本呈現沖淤平衡或略有淤積的規律。但7～8月間有驟淤現象，其后航道灘面水域將發生一定的沖刷，使之恢復原灘槽水深維持的狀況。

3.2 2005年和2006～2007年淺灘航道疏浚后泥沙的淤積情況

通海航道淺灘段于2004年10月30日疏浚施工，2005年1月19日施工完成，4月通過航道5.5 m階段的驗收，2005年10月～2006年2月進行第二階段疏浚施工，疏浚至-6.0 m。其間進行了航道水深的檢測。各段時間測圖水深的變化見圖2和圖3。

2005年3月航道平均水深疏浚至6.13 m后，近2個月（3月～5月）平均淤厚僅為0.10 m，而5～8月期間經歷了甌江洪水（流量最大達5 000 m3/s）及“海棠”、“麥莎”等臺風過程，航道平均水深分別減少0.33 m、0.61 m，航道竣工后至8月總淤厚達1.04 m；2006年3月航道平均水深疏浚至6.64 m，3～6月淤厚0.34 m，6～8月淤厚0.84 m，總淤厚達1.14 m。2006年航道平均水深雖然比2005年竣工后增加了0.5 m，但2 a淤積強度基本一致。2006年9月～2007年8月該海域未經歷大的洪水下泄和臺風過程，航道平均水深相對發生了沖刷變化，平均沖刷0.26 m。圖2和圖3顯示了航道水深等深線不同時間的變化過程。

甌江每年3～5月為春汛時間，7～9月為夏汛時間，而此時正值該海域臺風季節，由上航道沖淤變化分析，航道發生淤積變化時間正是甌江汛期洪水下泄和臺風期間；其他時期沖淤變化甚微，因此甌江出海航道泥沙淤積的時期為汛期洪水下泄、臺風經過時的強淤過程（或稱驟淤），1984年、2002年航道試挖槽以及2006年8月～2007年8月的航道沖淤過程正說明了這一點。

綜上分析，甌江口航道泥沙淤積以驟淤為主，航道治理工程應以控制驟淤的措施為主。

4 結論

（1）工程海區潮汐屬正規半日潮類型，為強潮汐海區。工程海區潮流性質屬不規則半日淺海潮流，潮流運動基本呈往復流變化，落潮流速大于漲潮流速。（2）工程海區的泥沙來源主要為甌江河口懸浮來沙或淺灘沉積泥沙再搬運，組成相對較單一，且顆粒較細，不易沉積。（3）航道水域范圍多年來總體上處于淺灘（0 m上）略有淤積、0 m下深槽略有沖刷，總體呈現略有沖淤變化的平衡狀態。（4）甌江出海航道泥沙淤積主要發生在汛期洪水下泄和臺風經過后的驟淤，且以驟淤為主，其他時期沖淤變化甚微。（5）甌江出海航道的治理措施應以控制驟淤為主。

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