沙市河段航道整治一期工程效果分析

摘要:為了確保三八灘中上段灘脊的穩(wěn)定，維持目前沙市河段下段分汊的基本格局，防止航道條件進(jìn)一步惡化，本文提出了沙市河段的總體治理方案，進(jìn)行治理后總體效果分析。

關(guān)鍵詞：沙市河段 三八灘 航道整治 整治效果工程概況

工程目的。沙市河段航道整治一期工程以三八灘應(yīng)急守護(hù)工程為基礎(chǔ)，通過加固和完善，確保三八灘中上段灘脊的穩(wěn)定，維持目前沙市河段下段分汊的基本格局，防止航道條件進(jìn)一步惡化，為后續(xù)沙市河段的治理工程奠定基礎(chǔ)。

整治原則。以應(yīng)急守護(hù)工程為基礎(chǔ)，平面上以維持現(xiàn)狀為主，局部進(jìn)行完善調(diào)整，以維持三八灘的整體穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)上充分考慮清水下泄的沖刷，確保工程的穩(wěn)定。

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)航道尺度：2.9m×80m×750m（水深×航寬×彎曲半徑），保證率為95%。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)。設(shè)計(jì)水位：黃海高程28.40m；施工水位：黃海高程30.40m。

工程總體布置及主要建設(shè)內(nèi)容。工程主要是對三八灘已實(shí)施的應(yīng)急守護(hù)工程部位的上段、中段、尾部進(jìn)行加固完善以及在應(yīng)急守護(hù)工程的尾部設(shè)置銜接段四個部分。

工期安排。分兩個枯水期完成：第一枯水期完成主體工程，第二個枯水期對工程進(jìn)行維護(hù)。

本工程結(jié)構(gòu)型式上主要采用系砼塊軟體排進(jìn)行護(hù)底，用塊石結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)坡和備填，尾部銜接段采用四面六邊透水框架。主要材料為聚丙烯編織布系砼塊軟體排（D型排）、塊石和四面六邊透水框架。

整治效果分析

1、工程前后河道變化

1.1河道沖淤變化

從工程前后(2008年4月與2011年2月)沙市河段河槽沖淤對比來看：①太平口心灘基本上保持穩(wěn)定，北側(cè)出現(xiàn)較大幅度的淤積，最大淤積幅度超過5m，但中部有所沖刷，最大沖刷幅度將近5m，尾部有所淤積；楊林磯邊灘向上淤長，平局幅度在2m以上，局部最大淤積幅度超過5m；三八灘中上段略有淤積，但是下段有所沖退，三八灘下段以面積縮小為主；臘林洲中上段高灘岸線崩退，前沿的河床下切明顯，幅度一般在5m以上，下段低灘上沖下淤，局部沖淤幅度均在3m左右；②上段北槽進(jìn)口沖刷，但是中段以淤積為主，出口段由于楊林磯邊灘的上延和太平口尾部的淤積而略有淤積；南槽中段深槽略有淤積、沿右岸側(cè)沖刷，南槽出口向北汊的過渡段明顯沖深，幅度一般在5m以上；③下段北汊的進(jìn)口沿三八灘頭斜向荊州大橋#1橋孔一帶的深槽沖深明顯，幅度一般在3m以上，下段深槽表現(xiàn)為淤積，最大淤積幅度超過3m，但下段6m線仍全線貫通；南汊除出口略有沖刷外，基本上以淤積為主，但沖淤幅度均較小。

1.2深泓變化

從近年來深泓線的平面變化來看，工程實(shí)施前，隨著三八灘灘頭的逐年后退、楊林磯邊灘淤積下延，筲箕子至楊林磯一帶的過渡段，深泓線擺動幅度較大，特別是分、匯流點(diǎn)隨灘形變化而上提下移；工程實(shí)施后，由于遏制了三八灘灘頭的沖刷后退，三八灘中上段保持穩(wěn)定，過渡段深泓線位置基本保持穩(wěn)定，分流點(diǎn)位于三八灘灘頭前沿，比工程前上提了600m左右。

1.3灘槽變化

灘體變化。從沙市河段航道整治一期工程實(shí)施前后灘體平面變化來看，工程前，三八灘持續(xù)沖刷后退，2003年至2008年間灘頭后退幅度約1.2km，三八灘灘頭的沖退為楊林磯邊灘的生成及淤漲提供了空間，隨著三八灘灘頭沖退后退，楊林磯邊灘生成并淤積下延，灘體面積逐漸增大，由2006年9月的0.23km2增大至2008年8月的0.52km2。

工程的實(shí)施遏制了三八灘灘頭的沖刷后退，三八灘灘頭位置被固定下來。三八灘中上段灘體基本保持穩(wěn)定，但未實(shí)施工程的下半段仍趨于沖刷狀態(tài)，灘體面積進(jìn)一步縮小，由2008年4月的0.65km2縮小至2011年2月的0.22km2，灘尾上提約950m左右。隨著三八灘中上段灘體保持基本穩(wěn)定、#2槽的沖刷發(fā)展，楊林磯灘體尾部上提左移、頭部淤積上延，目前已上延至筲箕子一帶，灘體面積進(jìn)一步增加，至2011年2月面積增至1.21km2。

航槽變化。從工程前后三八灘段航行基面下4m等深線年際變化來看，工程實(shí)施前，隨著三八灘灘頭的沖刷后退，楊林磯灘體淤積下延，北汊進(jìn)口的沿岸槽逐漸淤淺，而貼三八灘灘頭的#2槽口逐漸沖刷發(fā)展，由于灘槽的不穩(wěn)定，出現(xiàn)北汊爭流的局面；沙市河段航道整治一期工程實(shí)施后，遏制了三八灘灘頭的沖刷后退，三八灘中上段基本保持穩(wěn)定，#2槽進(jìn)一步?jīng)_刷發(fā)展，目前#2槽航道條件較好，4m線全線貫通。

1.4分流比變化

一期工程實(shí)施之前，三八灘汊道并不具備穩(wěn)定的分流分沙條件。在老三八灘沖失前，大多數(shù)年份北汊處于主汊地位，新三八灘形成后，北汊分流比迅速減少，2003年初衰減至最低值27%，北汊退為支汊；經(jīng)2004年、2005年兩屆三八灘應(yīng)急守護(hù)工程的實(shí)施，北汊分流比有所增加。

一期工程實(shí)施后，北汊的進(jìn)流條件得以穩(wěn)定，北汊枯水期分流比呈增加的趨勢，至2011年2月，在流量為5933m3/s時(shí)，分流量比達(dá)到59%（見表1）。從2011年2月分流比的情況分析看，北汊分流比比工程前增加了百分之十以上的原因主要有兩個方面：一是由于近年均為中小水年，模型成果表明，連續(xù)的中小水年對北汊進(jìn)口的發(fā)展是有利的；二是由于2010年底開始實(shí)施的臘林洲守護(hù)工程阻止了臘林洲中下段高灘的進(jìn)一步崩退，中枯水期南槽的水流能夠更好地過渡進(jìn)入北汊，有利于北汊進(jìn)口的發(fā)展。

2、工程前后航道條件變化

2.1航寬與航深

工程實(shí)施前，太平口水道航道維護(hù)尺度為2.9m×80m×750m(水深×航寬×彎曲半徑，下同)，通航保證率為95%。工程實(shí)施后，從2009年11月1日起，宜昌～城陵磯段試運(yùn)行3.0m水深，從2010年11月1日起，宜昌～城陵磯段試運(yùn)行3.2m水深。

三八灘在經(jīng)歷1998、1999年連續(xù)兩屆特大洪水后，加速萎縮，并于2000年汛期解體，隨著楊林磯邊灘的迅速淤長下移右擺，2000年汛末再度形成新的三八灘。2003年三峽水庫截流蓄水，在蓄水的前三年，灘槽的變化主要表現(xiàn)為新三八灘灘頭沖刷后退——楊林磯邊灘淤漲下移——楊林磯邊灘與三八灘合并的周期性變化，在汛后老的楊林磯邊灘與三八灘合并之時(shí)，新的楊林磯邊灘即已生成，使原有北汊進(jìn)口淺灘密布，沿岸航槽、河心航槽均嚴(yán)重淤塞，航道條件十分惡劣，2007年以后，北汊進(jìn)口槽逐漸下移，三八灘灘頭的#2槽迅速發(fā)展，使得原槽口逐漸淤積，楊林磯邊灘明顯擴(kuò)大下延，但航道條件仍不滿足維護(hù)要求，如2006年2月，航行基面下4m線最小航寬只有76m。一期工程實(shí)施后，三八灘中上段得到控制，基本保持穩(wěn)定，楊林磯灘體尾部上提左移、頭部淤積上延，#2槽進(jìn)一步?jīng)_深展寬，目前#2槽已發(fā)育形成較為穩(wěn)定的航槽。

從工程實(shí)施前后三八灘段左汊航槽航行基面下4m等深線沿程寬度統(tǒng)計(jì)來看，工程實(shí)施后，航槽基本穩(wěn)定走南—北航槽，過渡段及三八灘頭一帶的航槽進(jìn)一步?jīng)_刷展寬，2011年2月4m線航寬維持在370m以上，6m線貫通，寬度在200m以上，航寬及水深有較大幅度的提高。

2.2彎曲半徑

工程實(shí)施后，三八灘段航槽基本穩(wěn)定走南—北航槽，深泓位置變化較小，目前，航道的彎曲半徑均在1000m以上，滿足目前航道維護(hù)的要求。

綜上所述，長江中游沙市河段航道整治一期工程固定了三八灘灘頭的位置，限制了楊林磯邊灘的右擴(kuò)；穩(wěn)定了北汊的進(jìn)口主流，明顯改善了航道條件、防止了航道條件的惡化，為本河段的后續(xù)治理奠定了良好的基礎(chǔ)，達(dá)到了整治的預(yù)期目標(biāo)。

結(jié)語

沙市河段航道整治一期工程以三八灘應(yīng)急守護(hù)工程為基礎(chǔ)，通過加固和完善，確保三八灘中上段灘脊的穩(wěn)定，維持目前沙市河段下段分汊的基本格局，防止航道條件進(jìn)一步惡化，為后續(xù)沙市河段的治理工程奠定基礎(chǔ)。一期工程實(shí)施后，取得了較好的工程效果，通過對該項(xiàng)目實(shí)施后的效果分析和設(shè)計(jì)總結(jié)，積累了部分經(jīng)驗(yàn)。

（第一作者單位：長江航道規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院）