淺析長江老海壩九龍港以下近岸河床沖刷成因

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一. 長江老海壩九龍港位于江蘇省張家港市境內(nèi)，上接鎮(zhèn)楊河，是澄（江陰）通（南通）河段中部的易坍江區(qū)。

　　20世紀70年代初，福姜沙左、右汊水流匯合后，被如皋沙群分成左、中、右三汊，左汊即原來的又來沙北汊、天生港水道上段，現(xiàn)已圍墾并登陸；中汊即又來沙與民主沙和長青沙之間，是70年代中期迅速發(fā)展起來的汊道；右汊即老海壩瀏海沙水道。如皋沙群左、中、右三汊近期演變的主要特點是：70年代中期起，隨著又來沙北汊不斷淤積、萎縮直至消亡，中汊迅速發(fā)展，目前中汊分流比已達30％左右。由于中汊的迅速發(fā)展，分流量不斷增加，與右汊（瀏海沙上段）水流匯合后，導致右岸頂沖點由原來的老海壩一帶下移至九龍港以下，大大增強了九龍港—十一圩以下近岸河床的沖刷強度，現(xiàn)根據(jù)70年代以來歷年水下地形測量資料簡要分析如下：一、如皋中汊演變過程

　　1. 70年代如皋沙群各汊道形勢

　　1970年時中汊僅僅是民主沙與又來沙之間一條很小的串溝，以－5ｍ等深線為例，1970年僅是兩個間隔600ｍ的小深槽，平均槽寬60ｍ左右，長江主流除又來沙北汊分泄少量外，絕大部分由雙澗沙北水道經(jīng)雙澗沙與民主沙之間汊道下泄入瀏海沙水道，直接頂沖右岸老海壩一帶江岸，河床沖刷江岸崩坍十分嚴重，老海壩成為長江下游最嚴重坍江地段。為了防御長江洪水，確保沿江人民群眾生產(chǎn)生活安全，從20世紀70年代初起，對老海壩局部嚴重坍江段興建部分丁壩護岸工程。到1974年共修建丁壩11條，1975年后除對已建丁壩工程進行不斷加固外，新建護岸工程全部改為平順拋石護岸。至70年代末，自老海壩上游至九龍港以上，基本上實施了丁壩和平順拋石護岸工程。由于護岸工程的實施，初步控制了江岸崩塌強度，整治護岸效果比較明顯。老海壩下段九龍港以下江岸段，雖然亦受長江主流控制，但由于該段江岸處于長江主流頂沖區(qū)下游，近岸河床沖刷強度較上游老海壩一帶明顯減弱，河床江岸尚屬基本穩(wěn)定。此外，從1970年河道平面形態(tài)可見，由于長江主流走向不明，從雙锏沙水道至雙锏沙與民主沙之間呈小于90°急拐，水流流勢不暢，而中汊串溝與雙锏沙北水道口銜接平順，流勢暢順，約于70年代中期，中汊開始發(fā)展，至1977年中汊發(fā)展已十分明顯。

　　2. 80年代急劇變化

　　1980年中汊進一步擴大，中汊進口至出口6000ｍ范圍內(nèi)歷年河道特征值變化如表1.由表1可知，1980年和1985年0ｍ等深線以下河道平均寬度，分別較1970年擴大1.1倍和1.8倍，80年代中后期0ｍ線以下河寬略有增加，但幅度不大；1980年和1985年平均斷面面積較1970年分別擴大7.26倍和13.9倍，1985年后平均斷面積呈少量增加趨勢，1989年較1985年僅增加1156ｍ2；河床平均高程1970年至1985年間年均沖刷0.76ｍ，而1985以后變化不大；0ｍ線以下河槽容積，1970年為503萬ｍ3，1980年猛增為4225萬ｍ3，80年代中期漸趨緩和，1985、1989年分別為7418萬ｍ3和7994萬ｍ3，1992年則減少為7582萬ｍ3.各汊道歷年實測分流比變化如表2.

　　以上資料，充分說明了中汊河槽自20世紀70年代以來的演變趨勢。70年代初至中期為中汊形成并趨于開始發(fā)展階段，70年代中期到80年代中的十年間是中汊迅猛發(fā)展階段，80年代中期后緩慢變化。其原因：一是如皋沙群各汊道之間自然調(diào)整。70年代中期后，雙锏北水道分為兩股下泄，一股進入中汊，另一股仍由雙锏沙和民主之間下泄。之后，由于中汊河槽進口段與上游雙锏沙北水道呈微彎型河勢，其彎曲半徑大于9ｋｍ，水流暢順，河道阻力小，十分有利于中汊發(fā)展，而雙锏北水道與雙锏沙和民主沙之間汊道水流流勢呈小于90°急拐，彎曲半徑僅2ｋｍ左右，隨著中汊發(fā)展，雙锏沙與民主沙之間河道不斷萎縮，而雙锏沙與民主沙之間汊道萎縮，又促進中汊發(fā)展，中汊發(fā)展又加快了雙锏沙與民主沙之間汊道萎縮，如此惡性循環(huán)。二是中汊內(nèi)部控制工程的作用。為盡快控制中汊發(fā)展，80年代中后期，首先在長青沙頭和西南角實施了一系列整治護岸工程，由于工程的實施，對抑制中汊發(fā)展亦起到了一定的作用。

　　3. 90年代以后進一步緩和變化

　　20世紀90年代，由于雙锏沙與民主沙之間汊道完全消亡，以及根據(jù)長江節(jié)點整治實施的中汊上游左岸章港—夏仕港段應急整治工程，致使河床江岸進一步穩(wěn)定、少變，從河勢角度，為中汊穩(wěn)定變化創(chuàng)造了十分有利的條件。此外汊內(nèi)口門左側又來沙一帶控制工程不斷實施，也是控制中汊發(fā)展變化的又一重要工程措施，估計今后中汊再度發(fā)展的可能性不大。

　　二、如皋中汊發(fā)展對右岸老海壩下段江岸的沖刷影響

　　70年代中期前，上游福姜沙左、右汊水流匯合后，分成雙锏沙南北水道，南水道在福姜沙尾90°急右轉(zhuǎn)進入瀏海沙水道，北水道同樣呈90°急右轉(zhuǎn)經(jīng)雙锏沙與民主沙之間汊道下泄，二汊水流頂沖點在老海壩一帶，造成老海壩—九龍港近岸河床沖刷，江岸崩塌，經(jīng)局部實施整治護岸工程后，河床江岸逐趨穩(wěn)定。老海壩下段九龍港以下由于遠離主流頂沖區(qū)域下游，河床江岸相對穩(wěn)定。70年代中期起，隨著如皋中汊迅猛發(fā)展，與瀏海沙上段水流匯合后，其頂沖點亦相應下移4～5ｋｍ，由原來的老海壩一帶下移至下游九龍港—十一圩，由于頂沖區(qū)域的下移，大大增強了九龍港以下近岸河床沖刷強度，直接影響江岸堤防安全，例如：

　　1.1980年時，中汊分流比僅9.6％左右，九龍港—十一圩僅有不連續(xù)的－40ｍ深潭；1986年，中汊分流比猛增為26.8％，九龍港—十一圩因河床沖刷，－40ｍ深潭貫通。

　　2.1987年中汊分流比又增為28.2％，1988年7月14日，九龍港—十一圩中段的王竹西圩發(fā)生大面積崩塌，其塌口長450ｍ，最大坍進120ｍ，經(jīng)突擊搶險拋石后，基本上控制了塌勢，穩(wěn)定了江岸。

　　3.90年代后，中汊分流比發(fā)展趨勢緩和，但主流頂沖區(qū)域河床沖刷強度未減，九龍港—十一圩以下河床普遍刷深并右移。1998年7月18日，在九龍港下側400ｍ處又發(fā)生嚴重塌岸，崩塌長300ｍ，從近岸0ｍ高程至深泓－55ｍ高程，普遍刷深3～25ｍ，近岸0米高程刷深28ｍ，內(nèi)逼（右移）80ｍ，－25ｍ高程線內(nèi)逼90ｍ。此外，據(jù)水下地形圖分析比較，十一圩港以下，近岸河床90年代前一直比較穩(wěn)定。近期資料分析表明，十一圩港以下沖刷加劇，這與1998年長江大洪水有關，但主要還是由于如皋中汊發(fā)展導致頂沖點下移4ｋｍ至5ｋｍ，大大增強十一圩港以下河床沖刷強度。

　　三、洪北沙圍墾對右岸的影響

　　洪北沙位于瀏海沙水道左側，由淺灘逐漸淤漲而成。1989年，洪北沙為大小不等的兩個暗沙，汛期被洪水淹沒，對減輕瀏海沙水道主河槽洪水壓力有一定作用。之后隨著洪北沙不斷淤漲，＋1.0ｍ高程以上灘面積達8.8ｋｍ2.1998年，如皋市在洪北沙進行了大規(guī)模圍墾，原來的一部分過灘水流被壓入瀏海沙水道，增強了主河槽的水流強度，加上瀏海沙水道深槽狹窄，無疑將對右岸產(chǎn)生不同強度的影響。此外，由于圍墾后的洪北沙緊靠瀏海沙水道深槽左側，洪北沙右側圍堰在平面上看猶如凸向瀏海沙水道的挑流丁壩，中汊與瀏海沙上段水流匯合后，由于洪北沙右側圍堤的挑導流作用，將長江主流進一步逼向右岸，經(jīng)九龍港—十一圩貼岸下泄，又加劇了右岸河床沖刷。

　　四、結論及建議

　　20余年來，如皋中汊經(jīng)歷了形成、發(fā)展和漸趨穩(wěn)定等3個階段。由于中汊發(fā)展，與瀏海沙上段水流匯合后，導致右岸頂沖點由老海壩一帶下移至九龍港—十一圩，大大增加了九龍港—十一圩以下河床沖刷強度。目前中汊發(fā)展雖趨基本穩(wěn)定，但對右岸九龍港—十一圩以下近岸河床沖刷強度依然存在，如任其發(fā)展，將嚴重威脅長江防洪安全。

　　根據(jù)如皋沙群老海壩河段現(xiàn)狀河勢基本格局，在自然情況下，洪北沙的形成、發(fā)育、擴大將增強對右岸老海壩—十一圩一帶沖刷強度，洪北沙進行人工圍堤筑填后，其影響程度將有所加大。由于河勢變化和水流運動的復雜性，洪北沙圍墾后對右岸河床沖、淤變化影響程度如何？工程建設單位應請有關科研、設計單位進行分析論證，并采取必要的工程措施，使其影響降到最低限度，以確保老海壩—十一圩以下河床江岸穩(wěn)定。

　　長江老海壩瀏海沙水道右江岸不僅是重要防洪屏障，而且還是江蘇省境內(nèi)得天獨厚的長江優(yōu)良深水岸線。目前已建有多個萬噸級以上深水碼頭泊位，并有更多江岸線繼續(xù)開發(fā)利用。然而局部河勢變化，及局部江岸沖刷崩塌，必將構成港口經(jīng)濟開發(fā)制約因素。為此，從防洪保安及進一步促進長江岸線開發(fā)利用出發(fā)，必須加大長江老海壩瀏海沙水道右岸九龍港—十一圩以下拋石護岸工程力度，使其實現(xiàn)最佳經(jīng)濟效益和社會效益。

　　江蘇省張家港市水利局