淮河安徽段河道特性及河床演變

虞邦義 倪 晉

（安 徽 省水利部淮河水利委員會水利科學研究院 蚌埠 233000）

1 基本情況

淮河發源于河南桐柏山，流經豫、皖、蘇三省，全長1000km，流域面積18.7×104km2。淮河干流洪河口以上為上游，洪河口至洪澤湖出口中渡為中游，中渡以下至三江營為下游入江水道。淮河安徽段（以下簡稱安徽段），處于淮河中游，上自豫、皖交界的洪河口起，下至皖、蘇交界的洪山頭止，河道長度428km，流域面積6.7×104km2。

淮河主要支流均在本段匯入干流，南岸主要支流史灌河及淠河均發源于山區或丘陵區，源短流急，其流域面積在6000～7000km2之間；北岸沙潁河為最大的支流，流域面積約3.7×104km2，其他較大的支流還有洪汝河、渦河，其流域面積均大于1×104km2。

行蓄洪區是淮河防洪體系的重要組成部分，起著蓄滯和分泄洪水的作用。本河段沿程現有行蓄洪區20處，其中蓄洪區4處，總面積1853km2；行洪區16處，總面積1142km2。

2 來水來沙條件

2.1 徑流時空分布

從來水量的空間分布來看，北部主要支流洪汝河、沙潁河、渦河各入淮控制站以上集水面積總和占吳家渡以上集水面積的51%，徑流量總和占吳家渡徑流量的29%；南部主要支流史灌河、淠河各入淮控制站以上集水面積總和占吳家渡以上集水面積的8%，徑流量總和占吳家渡徑流量的20%。安徽段南北主要支流集水面積相差43%，徑流量只相差9%。從徑流量的沿程變化來看，從王家壩～魯臺子140km的河段內，集水面積增加了5.8×104km2，占吳家渡以上的47.8%，徑流量增加115.07×108m3，占吳家渡徑流總量的44%。本河段來水主要集中在正陽關附近入淮，故有“七十二水歸正陽”之說。

徑流量的年內分配極不均勻，汛期徑流量約占年總量的56%～70%，淮北支流的集中程度高于淮南支流。徑流量最大與最小年倍比十分懸殊，年徑流變差系數較大，一般在0.55～0.86之間，并呈現自南向北遞增、平原大于山區的規律。

1950年～2007年吳家渡站多年實測平均徑流量277.13×108m3，各年代平均徑流量由大到小的排序依次為1950年代、2000年后、1980年代、1960年代、1970年代、1990年代。

通過對本段干支流主要測站不同年代平均值的統計和對吳家渡1950～2007年徑流量資料的指數平滑和聚類分析均得出：徑流量無顯著增加或減少的趨勢[1]。

2.2 泥沙時空分布

從來沙量的空間分布看，上游息縣來沙占吳家渡來沙的31%；北部主要支流，洪汝河、沙潁河、渦河來沙總量占吳家渡來沙69%；南部主要支流史灌河來沙占吳家渡來沙10%。安徽段南北支流輸沙量差別較大，泥沙主要來源于淮北支流，其次是淮河干流上游。

輸沙量的年內分配過程與徑流量大體一致，但較徑流量更為集中。汛期輸沙量約占年總量的73%～84%。泥沙最大最小年倍比懸殊，年際變差較大。吳家渡最大最小年的比值為156倍，變差系數為0.75。

將吳家渡站1950～2007年含沙量、輸沙量按不同年代平均值進行統計，可以看出，吳家渡站含沙量逐年代減少；輸沙量從1950～1990年逐年代減少，而2000年后由于水量較豐，輸沙量比1990年代有所增加。

通過對本段干支流主要測站不同年代含沙量及輸沙量資料平均值的統計和對吳家渡站1950～2007年含沙量及輸沙量資料的指數平滑和聚類分析均得出：泥沙呈逐漸減少的趨勢[2]。

表1 淮河干流安徽段平均灘槽寬度 單位:m

表2 平灘河相系數平均值

3 河道基本特性

3.1 平面形態

安徽段以順直微彎河型和彎曲河型為主[2]。由表1可以看出，河道主槽平均寬度總體趨勢是沿程不斷增大，相對而言，正陽關以上灘地寬度沿程增加，正陽關以下灘地寬度卻沿程減少。對比各段灘槽寬度比可以看出，潤河集至正陽關最大，浮山至洪山頭最小，兩者相差近12倍。

3.2 縱剖面形態

安徽段縱剖面是以浮山為轉折點，洪河口至浮山段，平均深泓沿程降低，呈正比降；浮山至洪山頭，平均深泓沿程增大，呈負比降[2]。

3.3 斷面形態

4 河道沖淤規律

4.1 沿程沖淤規律

表3 安徽段各段沿程沖淤變化（1985～2005年）

表4 安徽段灘槽沖淤變化

表5 蚌埠閘～浮山河段下切量/104m3（+為淤，-為沖）[6]

根據水文測站布置，采用輸沙量差法分三段計算河道沖淤。由于沿程各站泥沙測驗時間不一致，統一按1985～2005年進行統計，以便于同比分析。

從表3可以看出，三段河道中：王家壩～魯臺子段表現為淤積，魯臺子～吳家渡段和吳家渡～小柳巷段河道表現為沖刷[3-4]。整個河段1985～2005年21年間共淤積1757.7×104t，多年平均淤積 83.7×104t。

4.2年際沖淤規律

以魯臺子～吳家渡河段為例，采用輸沙量差法分析其年際沖淤變化趨勢，將逐年輸沙量差值按不同年代各年代平均值進行統計（正為淤積，負為沖刷），可知，該河段各年代平均淤積量逐年代遞減[5]，至1980年已由淤轉沖，2000年后沖刷量最大，平均每年沖刷232.5×104t。

4.3 灘槽沖淤規律

采用斷面法分析分三段分析1971～1999（2001）年間主槽和灘地的沖淤的分布，具體見表4。由表可知，安徽段主槽微沖，灘地微淤，灘槽沖淤相抵，整體呈微沖狀態。

5 人工采砂對河床演變的影響

安徽段河道采砂始于1980年代后期，1990年代后期已形成一定的規模，2000年以后，淮河采砂船只不斷增多，濫采亂挖現象日趨嚴重。近期對本段局部河道進行加密測量發現，人工采砂對河床變形的影響遠大于自然演變，已對河勢穩定帶來了不利的影響。

根據吳家渡站和小柳巷站2001～2008年各年的輸沙量以及輸沙差值，累計輸沙差值為沖刷898.7×104m3（由于小柳巷站位于浮山以下7km，這7km河段沖淤變化較小，因此可認為吳家渡～小柳巷河段的輸沙總差值即為吳家渡～浮山間的輸沙總差值）。對比斷面法同時間段吳家渡～浮山河段下切總量5618×104m3,見表5。輸沙法與斷面法計算的沖刷量差值4719.3×104m3即可認為是河段的人工采沙量。它相當于該河段輸沙總差值的5.3倍，人工采沙對河道的影響已大大超出河道的自然演變。上述分析表明安徽段河道自然演變比較緩慢，人工采沙使得局部河段河床下切劇烈。

將平圩大橋至新城口、蚌埠閘至浮山兩段近年來實測或設計斷面套繪在一起，從套繪的成果看，受人工采砂的影響，部分斷面河岸崩塌，主槽展寬，河床穩定性降低。

6 結論與建議

安徽段水沙空間分布不均，徑流主要在正陽關附近匯入，泥沙主要來源于淮干上游和淮北主要支流。水沙年內集中在汛期輸送，年際變化大，近60年來，在徑流量未出現顯著增加或減少的情況下，含沙量與輸沙量呈逐年代減少趨勢。

本段以順直微彎河型和彎曲河型為主，正陽關以上灘槽寬度比沿程增大，正陽關以下灘槽寬度比沿程減少；河床縱剖面呈下凹型，浮山以上呈正比降，浮山以下呈倒比降；斷面形態浮山以上相對窄深，浮山以下較為寬淺。

王家壩～魯臺子段表現為淤積，魯臺子～吳家渡段和吳家渡～小柳巷段河道表現為沖刷；各河段刷槽淤灘規律明顯，此外，隨著泥沙的持續減少，河道的沖淤特性向著沖刷河段沖刷程度逐漸增加（或淤積河段淤積程度逐漸減弱）的方向調整。

本段自然演變比較緩慢，人工采沙使得局部河段河床下切劇烈，主槽展寬，河床的穩定性降低。建議加強河道采砂管理，維護河勢穩定,保障防洪安全。

[1]虞邦義，倪晉，楊興菊.淮河中游水沙特性研究[R]，安徽省·水利部淮委水利科學研究院，2009年.

[2]虞邦義,楊興菊,倪晉.淮河中游河道形態與河相關系研究[R]，安徽省·水利部淮委水利科學研究院，2009.

[3]虞邦義,楊興菊,倪晉.淮河中游河湖演變分析[R]，安徽省水利部淮委水利科學研究院，2009.

[4]毛世民,王發信,喬建本,等，淮河中游王家壩～洪山頭段河道沖淤分析[R].安徽省·水利部淮委水利科學研究院，1997.

[5]虞邦義,郁玉鎖.淮河干流魯臺子至吳家渡河段輸沙平衡分析[J],南昌大學學報，2009（2）：162-166.

[6]虞邦義,楊興菊.淮河干流蚌埠閘至浮山河段近期演變分析[R],安徽省·水利部淮委水利科學研究院，2010.