2007-01-24 13:46 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
一. 長(cháng)江老海壩九龍港位于江蘇省張家港市境內,上接鎮楊河,是澄(江陰)通(南通)河段中部的易坍江區。
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(lái)的又來(lái)沙北汊、天生港水道上段,現已圍墾并登陸;中汊即又來(lái)沙與民主沙和長(cháng)青沙之間,是70年代中期迅速發(fā)展起來(lái)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(diǎn)是:70年代中期起,隨著(zhù)又來(lái)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(diǎn)由原來(lái)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,現根據70年代以來(lái)歷年水下地形測量資料簡(jiǎn)要分析如下:一、如皋中汊演變過(guò)程
1. 70年代如皋沙群各汊道形勢
1970年時(shí)中汊僅僅是民主沙與又來(lái)沙之間一條很小的串溝,以-5m等深線(xiàn)為例,1970年僅是兩個(gè)間隔600m的小深槽,平均槽寬60m左右,長(cháng)江主流除又來(lái)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(cháng)江下游最嚴重坍江地段。為了防御長(cháng)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(jìn)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(shí)施了丁壩和平順拋石護岸工程。由于護岸工程的實(shí)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(cháng)江主流控制,但由于該段江岸處于長(cháng)江主流頂沖區下游,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定。此外,從1970年河道平面形態(tài)可見(jiàn),由于長(cháng)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(kāi)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(jìn)一步擴大,中汊進(jìn)口至出口6000m范圍內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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)以下河槽容積,1970年為503萬(wàn)m3,1980年猛增為4225萬(wàn)m3,80年代中期漸趨緩和,1985、1989年分別為7418萬(wàn)m3和7994萬(wàn)m3,1992年則減少為7582萬(wàn)m3.各汊道歷年實(shí)測分流比變化如表2.
以上資料,充分說(shuō)明了中汊河槽自20世紀70年代以來(lái)的演變趨勢。70年代初至中期為中汊形成并趨于開(kāi)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整。70年代中期后,雙锏北水道分為兩股下泄,一股進(jìn)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(jìn)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(zhù)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(jìn)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(cháng)青沙頭和西南角實(shí)施了一系列整治護岸工程,由于工程的實(shí)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(jìn)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,以及根據長(cháng)江節點(diǎn)整治實(shí)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(jìn)一步穩定、少變,從河勢角度,為中汊穩定變化創(chuàng )造了十分有利的條件。此外汊內口門(mén)左側又來(lái)沙一帶控制工程不斷實(shí)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°急右轉進(jìn)入瀏海沙水道,北水道同樣呈90°急右轉經(jīng)雙锏沙與民主沙之間汊道下泄,二汊水流頂沖點(diǎn)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(shí)施整治護岸工程后,河床江岸逐趨穩定。老海壩下段九龍港以下由于遠離主流頂沖區域下游,河床江岸相對穩定。70年代中期起,隨著(zhù)如皋中汊迅猛發(fā)展,與瀏海沙上段水流匯合后,其頂沖點(diǎn)亦相應下移4~5km,由原來(lái)的老海壩一帶下移至下游九龍港—十一圩,由于頂沖區域的下移,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(shí),中汊分流比僅9.6%左右,九龍港—十一圩僅有不連續的-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(cháng)450m,最大坍進(jìn)120m,經(jīng)突擊搶險拋石后,基本上控制了塌勢,穩定了江岸。
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(cháng)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,內逼(右移)80m,-25m高程線(xiàn)內逼90m。此外,據水下地形圖分析比較,十一圩港以下,近岸河床90年代前一直比較穩定。近期資料分析表明,十一圩港以下沖刷加劇,這與1998年長(cháng)江大洪水有關(guān),但主要還是由于如皋中汊發(fā)展導致頂沖點(diǎn)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(gè)暗沙,汛期被洪水淹沒(méi),對減輕瀏海沙水道主河槽洪水壓力有一定作用。之后隨著(zhù)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(jìn)行了大規模圍墾,原來(lái)的一部分過(guò)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(wú)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(cháng)江主流進(jìn)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(lái),如皋中汊經(jīng)歷了形成、發(fā)展和漸趨穩定等3個(gè)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(diǎn)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(cháng)江防洪安全。
根據如皋沙群老海壩河段現狀河勢基本格局,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(jìn)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(dòng)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(guān)科研、設計單位進(jìn)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定。
長(cháng)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得天獨厚的長(cháng)江優(yōu)良深水岸線(xiàn)。目前已建有多個(gè)萬(wàn)噸級以上深水碼頭泊位,并有更多江岸線(xiàn)繼續開(kāi)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(kāi)發(fā)制約因素。為此,從防洪保安及進(jìn)一步促進(jìn)長(cháng)江岸線(xiàn)開(kāi)發(fā)利用出發(fā),必須加大長(cháng)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(shí)現最佳經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
江蘇省張家港市水利局
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