長江下游南京至瀏河口段2019年度航道維護疏浚后評價

劉松杉，欒華龍，渠 庚，林木松，姚仕明

（1．長江科學院 河流研究所，湖北 武漢 430010；2．河海大學 港口海岸與近海工程學院，江蘇 南京 210000；3．長江科學院 水利部長江中下游河湖治理與防洪重點實驗，湖北 武漢 430010）

1 引言

長江干流南京至瀏河口段（以下簡稱“南瀏河段”），上起南京市新生圩，下至太倉市瀏河口，河道全長306km（圖1）。南瀏河段平面形態呈藕節狀，總體上為江心洲發育、寬窄相間的分汊型河段，河段受上游徑流、外海潮汐以及臺風增水的共同影響，歷史上河勢不穩、主支汊道易位多次發生，目前河段內航道條件較為復雜多變。

圖1 長江干流南京至瀏河口段形勢圖

三峽蓄水后，長江下游水沙條件發生了一定程度的變化。據大通水文站實測資料統計分析，三峽工程蓄水運用前后年徑流量略有減少，輸沙量大幅減少，分別較2002年以前均值減少5.0%和68.9%。從2019年大通站流量過程來看（圖2），7月中旬洪峰流量達到68400m3/s，基本與2016年洪峰流量持平（近年來最大值）。2019年南瀏河段特殊的水文過程造成各礙航水道疏浚維護量偏大。

圖2 大通水文站2016～2019年逐日平均流量過程

2010年4月長江南京以下12.5m 深水航道建設工程正式啟動，于2019年初步實現了長江南京以下12.5m深水航道的全線貫通。此后，每年需對不利水情條件下出現的航道局部淺區實施維護疏浚措施。此前，已有研究對2018年長江上游航道維護性疏浚工程進行了技術評估，但長江下游干線航道，尚未開展過維護疏浚的第三方技術評估。為此，本文以2019年南瀏河段維護疏浚項目為研究對象，在系統分析2019年長江下游水情及南瀏河段航道疏浚工作總體情況的基礎上，從疏浚設計方案、疏浚工程量、疏浚時機和頻次、疏浚項目組織管理、疏浚效果及可持續、疏浚綜合效益等方面開展后評價，為后續航道運行維護及疏浚評價體系構建提供技術參考。

2 航道維護疏浚后評價

2.1 疏浚方案合理性評價

疏浚方案設計主要基于水道近期河勢變化和航槽回淤特性，結合水沙條件變化情況，確定挖槽的平面布置，采取的原則為與現行航槽走向基本一致，順應上下游河勢。對2019年度實施了維護疏浚的8 個水道演變規律分析表明，河道展寬引起河心處泥沙落淤和邊心灘淤漲擠壓航槽是引起航槽回淤的主要原因，前者如儀征水道中上段、口岸直水道（落成洲）、通東水道進口段、瀏河水道，后者如儀征水道下段、和暢洲水道、福北水道、通東水道新開沙段。此外，長順直段主流頻繁擺動也易引起主航道淤積，如口岸直水道（鰻魚沙）。總體來看，在確定挖槽平面時均考慮了各水道淺區的礙航特性，并針對不同水情條件下淺區位置變化確定挖槽范圍。

2.2 疏浚時機和頻次評價

疏浚時機與頻次的合理性與河道具體演變特點有關，疏浚進行時還需及時分析航道回淤情況。對于汛期淤積、汛后退水期沖刷的徑流淺灘，宜利用水流歸槽、河床出現明顯沖刷的有利時機進行疏浚；對于汛期淤積礙航的潮汐河口淺灘，疏浚工程宜在汛期出淺前進行。因此，疏浚量最大的時機往往是在最大流量出現時刻前后進行。

就整個南瀏河段的疏浚情況而言，符合潮汐河流疏浚時機選取原則，整體上疏浚量最大的時段集中在5 至8月，洪峰最大月份為6 至8月份（圖3a），疏浚量最大時段比徑流量最大時段稍靠前。根據圖3還可以看出，深水航道月維護量與月平均流量呈一定的正相關關系。通過擬合月疏浚量與徑流量的相關性（圖3b），兩者相關系數R2 為0.84，具有較好的相關性。

圖3 2019年疏浚量與徑流量相關性

2.3 疏浚效果及可持續評價

淺灘淤積的本質在于水流與河床的相互作用導致的沙不平衡。評價維護疏浚的可持續性的本質在于考察維護性疏浚對水沙和邊界條件的改變程度，能否使河道往有利于維持航槽穩定的趨勢發展。

如口岸直水道上段落成洲右汊發展導致主流右擺，左汊因分流比減小，使三益橋處邊灘向右下淤長，落成洲左汊航深不足；中段因落成洲左側尾部淤積外延入侵航道，導致落成洲汊道段中段右側水深不足。整治思路以守護落成洲穩定、防止右汊沖刷以及增大左汊水動力為主，結合相應疏浚措施，貫通落成洲三益橋至萬壽洲淺區。二期工程前落成洲左汊分流比為76.8%，2018年增長至洪季80.4%、枯季82.1%，水動力軸線無右偏趨勢，達到整治目的。

2.4 疏浚綜合效益評價

2．4．1 對綜合運輸體系的貢獻

根據江蘇海事局公開的數據，2019年長江南京以下12.5 米深水航道資源作用發揮顯著作用，5 萬噸級及以上海輪進出港1.8 萬艘次，同比增長12.5%，航運效率持續提升。

長江南京以下各個城市港口吞吐量大幅度提高。根據交通運輸部發布的2019年12月全國港口貨物、集裝箱吞吐量數據，2019年相較2018年，長江南京以下沿線9 個港口貨物吞吐量增長17.21%，外貿貨物吞吐量增長6.69%，集裝箱吞吐量增長5.04%。

2．4．2 對河道綜合治理的貢獻

航道維護疏浚對于促進長江南京以下分汊河道分流格局、各重點礙航河段灘槽穩定起到一定的作用。前者如儀征水道，因河道放寬、世業洲右緣沖刷導致右汊航槽內泥沙淤長，水動力條件逐漸減弱，右汊分流比減小。12.5m 深水航道整治工程開工后，通過對航道淺區的疏挖，有效抑制左汊單向發展，右汊分流比增大，至2021年3月增大至66.4%（圖4）。后者如福北曾因兩側邊灘沖刷下移、存在越灘流等問題，河道內流量分配發生變化，導致福北水道淤淺嚴重。通過天生港上段疏浚、長青沙北緣切灘等工程，使天生港水道上段水動力條件有所改善。

圖4 世業洲右汊分流比變化圖

3 結論與建議

長江南京以下12.5 米深水航道對長江黃金水道的暢通發揮了重要作用。2019年長江下游南瀏河段維護性疏浚總體達到預期標準，疏浚方案合理；疏浚時機和頻次符合水沙運動規律；疏浚一定程度上改善了河道水沙與邊界條件，疏浚效果及可持續性較好。

（1）2019年長江下游南瀏河段航道維護疏浚整體效果較好，對分流格局、灘槽穩定具有一定的積極作用。

（2）長江干線航道疏浚維護進入市場化管理運行的新模式，但目前的后評估工作主要基于相關資料的整理分析，缺乏統一的評估方法、指標和判定標準，建議盡快制定市場化環境下航道維護疏浚第三方技術評估標準，使評估工作有據可依。

（3）鑒于長江南瀏河段水沙及地形沖淤的復雜性，建議加強長江南京以下12.5m 深水航道水位利用及航道維護尺度、航道維護量精準化預測預報等方面的科學研究，設計與施工單位形成常態化的回淤分析機制，增強疏浚工程維護效果，建立長效的預測機制，確保航道安全暢通。