馬當磯水道演變相互關系研究

鄭英　王領元 陳建 雷國平

摘要：馬當河段歷史上為長江下游著名的淺險水道，河道演變劇烈，存在三個淺水道。由于馬當磯為對峙的強束窄節點，局部地形窄深，寬深比達到10：1，遠大于常規河段。通過對馬當磯作用下三個水道演變的相互關系的研究，研究表明由于馬當磯以及馬當嘴對峙節點的存在，馬當南水道自身的變化對下游馬阻水道和東流直水道的河道作用并不明顯。

關鍵詞：馬當磯水道演變相互關系

馬當河段位于長江下游，上距九江市約61km，下距安慶市約60km，左岸為安徽省望江縣，右岸為江西省彭澤縣，河道地理位置見圖1。

形態特征

馬當磯為突出屹立于長江南岸的山磯，因狀如奔馬而得名，上游側與岸線夾角接近90°，下游側與岸線夾角超過150°，呈上挑形式，突出于南岸約400余m。馬當山海拔５００米左右，臨江側崖高千仞壁如刀削，磯下大江洶涌澎湃，卷起巨大旋渦。馬當磯對岸為人工護岸形成的節點，稱為馬當嘴，兩節點相對，最小河寬約700m，磯頭下形成巨大深潭，高程一般在航行基面下60m左右，磯頭附近寬深比達到10：1。

馬當磯對馬當南水道演變影響分析

馬當南水道為順直分汊型河段，江心有棉外洲灘體分河道為南北兩槽，枯季出水，南槽為主航槽較為窄深，而北槽相對寬淺，左岸為骨牌洲，右岸為土質河岸，有零心拋石護岸。

二十世紀九十年代以前，單槽階段。馬當南水道為單一的順直河型。二十世紀七十年代初，左側為靠骨牌洲右緣的邊灘，灘體(0m線)較寬，約占到江面寬度的1/3，深槽沿右岸而下。隨著馬當圓水道分流比的不斷減少，分流口門深槽南移，頂沖骨牌洲右緣，造成上段邊灘灘體沖刷后退，下段灘體淤積右展，同時深槽進一步南移緊貼右岸，右岸局部岸線崩退，河道向右展寬。至八十年代末，在南水道進口右側深槽與骨牌洲之間形成大片低平的灘地。

二十世紀九十年代以后，雙槽階段，棉外洲形成。在九十年代初，由于上段邊灘灘體進一步沖刷后退，緊貼骨牌洲，進口段(小磯山附近)灘地淤高成為心灘，使得上段成為順直分汊河型，右槽為主槽。心灘形成以后，左槽逐漸沖深發展，分流比不斷增加，同時下段邊灘右緣進一步淤積長高。在九十年代中后期，沿骨牌洲下行的水流將骨牌洲與下段邊灘之間沖開，上、下心灘連成一體，灘體面積達到最大。之后，馬當南水道河道格局基本保持穩定，心灘頭部沖刷后退，同時灘尾逐漸淤高(見表1，其中灘頂最大高程位于尾部)、右擺，左槽繼續沖深發展，分流比進一步增加，而右槽進口有所淤淺，至2008年，左槽分流比與右槽已基本相當，兩槽呈均衡態勢(見表2)。

可以看出：棉外洲右槽進口淺灘在年內呈現明顯的“漲淤落沖”的規律，汛期淺灘高程最高，汛后隨著水位退落，水流歸槽，淺灘逐漸沖刷，沖刷幅度達2m左右；棉外洲左槽存在進口和槽中兩處淺灘，年內平面位置有所擺動，但高程沒有明顯的沖淤變化。

綜上所述：近幾十年來，由于骨牌洲南汊分流比逐漸增加，馬當南水道相應處于不斷發展的過程，由單槽階段發展為目前的雙槽階段。作為順直河型，江心灘體一般存在頭沖尾淤整體下移的變化規律，由于馬當磯的存在，使得棉外洲尾部的下移受到限制，其演變表現為頭部沖刷后退、尾部淤高右擺，導致右槽出口航道條件惡化。

馬當磯對馬當阻塞線水道演變影響分析

馬當阻塞線水道（簡稱馬阻水道）是指馬當磯以下至娘娘廟這一段長約8km的河段，首尾分別為馬當磯和娘娘廟兩山磯控制，兩山之間為土質河岸，其中楊柳塢至全興洲一段有砌石、拋石護岸。左岸為骨牌洲，江心瓜子號洲為土質河岸，沙粒成分較大，洲頭是易沖刷的沙質灘地。

1、兩汊分流分沙比的變化

在二十世紀八十年代初，瓜子號洲左汊洪、枯水分流比均不足15%，分沙比略大于分流比，至2000年前后，瓜子號洲左汊分流比達到25%左右，而分沙比達到近30%，直至2007年分流比基本保持穩定，而分沙比有所減少。

2、深泓的變化

馬阻水道的深泓在過馬當磯后由江心向右岸過渡，沿右岸下行至牛頭山，再次過渡到江心進入東流直水道，近幾十年變化主要體現在馬當磯稍下的過渡段，并且擺動頻繁，其余段深泓變化幅度較小：1985年以前，深泓逐漸右移，1985年至1996年，深泓逐漸左移，1998年深泓再次右擺，后再次左移，過2004年后又再次右擺。但總體來看，過渡段深泓有所左擺，最大擺動幅度達500余m：在七十年代至九十年代初，過渡段深泓始終位于沉船打撈區以南，自1996年左擺至打撈區后，至2007年始終在打撈區范圍內擺動。從圖2來看，馬阻水道的深泓年內變化仍然體現在過渡段。汛期過渡段較平較長，汛后隨著流量減小，過渡段逐漸變橫、變短，符合“大水趨直，小水挫彎”的基本規律。

3、瓜子號洲的變化

瓜子號洲右緣岸線自二十世紀七十年代以來一直處于沖刷后退的狀態，累計崩退幅度在400m左右，尤其是1998年大洪水導致崩退幅度較大，此后崩退速度趨緩。此外，瓜子號洲頭部低灘也一直在沖刷后退，在二十世紀七十年代瓜子號洲頭部低灘還完全封堵了左汊的進口，后逐年沖刷后退，至2002年左汊進口完全沖開，頭部低灘依附于瓜子號洲頭右側存在。瓜子號洲右側2m線的年際變化幅度相對較大，尤其是在1989年至2002年間，平面沖淤擺動幅度達1000m，而在其余時段則相對穩定。還可以看出，老林洲邊灘和全興洲邊灘年際有一定的變化，并且兩者的變化呈互為消長的關系：1989年以前，老林洲邊灘逐漸沖刷后退，全興洲邊灘相應淤積外展，1989年至2002年間，老林洲邊灘淤積外展，全興洲邊灘則沖刷縮小，2002年以來，兩者都相對穩定，變化較小。瓜子號洲右汊為右偏V型斷面，深槽靠右側。1998年以前，隨著瓜子號洲右緣岸線的不斷崩退，河道左側逐漸淤高，由1978年的超過5m水深淤淺至1998年的不足1m水深，但右側深槽基本穩定。1998年以后，瓜子號洲右緣岸線基本穩定，河道左側沖深，右側深槽寬度增加，最大深度有所淤淺，同時略有左擺。

綜上所述，馬阻水道近期的演變可以分為兩個階段：上世紀70年代至2000年左右，瓜子號洲頭及右緣持續崩退，左汊分流比增加，右汊灘地淤積但深槽基本穩定；2000年以后，瓜子號洲右緣基本穩定的崩退和左汊分流比的增加速度減緩，右汊灘沖槽淤，灘槽高差減小，深槽整體有所左擺。由于受山磯以及人工護岸的控制，馬阻水道右岸岸線穩定，馬當磯下的過渡段主流始終存在左右擺動，但總體有所左擺，最大擺動幅度達500余m。究其原因，由于馬當磯與馬當嘴對峙節點的存在，使得馬阻水道形成分汊格局，在南汊整體過流量增大的情況下，主流過馬當磯后左擺居中，導致瓜子號洲頭及右緣的沖刷后退，阻塞線一帶河道趨于寬淺，增加了航道的不穩定性。

馬當磯對東流直水道演變影響分析

娘娘廟以下至華陽河口為東流直水道，長約8km，進口處為主流從河道右岸向左岸的過渡段。

1、瓜子號洲尾的變化

1996年以前瓜子號洲尾匯流點相對穩定，在娘娘廟與牛磯之間，過渡段平順，水深較好，1996年以后，匯流點下移，洲尾淤積體下延、右擠，過渡段明顯變長，槽寬減小。

瓜子號洲尾匯流區汛后退水初期，過渡段有所沖刷，5m線貫通，進入枯水期，洲尾開始淤積，5m線斷開，此后不斷淤積，至汛期淺區淤至最高。

2、深泓的變化

東流直水道深泓隨著瓜子號洲尾的沖淤變化而發生擺動。1996年以前深泓相對比較穩定，在娘娘廟至牛磯之間自江心過渡至左側，1996年以后深泓逐漸右擺、下挫，過渡段明顯變長。

綜上所述，東流直水道近幾十年兩岸岸線穩定，其演變主要體現為瓜子號洲尾的淤積展寬、下延、右擠，以及由此造成的河道左槽左擺和過渡段淤淺、右擺、下挫，航道條件變差。

小結

近幾十年來，由于骨牌洲南汊分流比逐漸增加，馬當南水道相應處于不斷發展的過程，由單槽階段發展為目前的雙槽階段。作為順直河型，江心灘體一般存在頭沖尾淤整體下移的變化規律，由于馬當磯的存在，使得棉外洲尾部的下移受到限制，其演變表現為頭部沖刷后退、尾部淤高右擺，導致右槽出口航道條件惡化。

由于馬當磯以及馬當嘴對峙節點的存在，馬當南水道自身的變化對下游馬阻水道和東流直水道的河道作用并不明顯。

由于馬當磯處航道大幅束窄，在馬阻水道南汊整體過流量增大的情況下，使得主流過馬當磯后左擺居中，導致瓜子號洲頭及右緣的沖刷后退，阻塞線一帶河道趨于寬淺，增加了航道的不穩定性。

基于瓜子號洲尾的不斷淤積展寬、下延、右擠，由此造成東流直水道河道左槽左擺和過渡段淤淺、右擺、下挫，航道條件變差。(第一作者單位：長江航道規劃設計研究院)