太平口水道航道演变趋势及2016—2017届枯水期航道维护保障措施
胡景+徐永峰
摘 要：2016年汛期，长江中下游遭遇了98年以来最大洪峰，受汛期高洪水位影响，长江中游太平口水道淤积严重，给航道维护工作造成巨大的困难。太平口水道航道条件复杂多变，是制约中游航道维护尺度的卡口水道。本文通过分析太平口水道历年航道演变特点，对该水道演变发展趋势做出预测，给出2016-2017届枯水期航道维护措施建议。
关键词：太平口；演变；航道维护
中图分类号：U61 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）06-0028-02
太平口水道上起腰店子、下迄柳林洲，全长17.5km（中游航道492.5-475.0km），属微弯分汊型河段，沙质河床。水道以筲箕子为界分为上下两段，上段顺直放宽，右岸有虎渡河分流，太平口心滩分河道为南北两槽；下段微弯分汊，三八滩将河道分为南北两汊，北汊上口有杨林矶潜滩，下口左岸有观音矶矶头，南汊右岸有腊林洲及其边滩。水道左岸中下段岸線基本上都进行了人工守护，水道下段有三八滩守护、腊林洲护岸等多处航道整治工程。
在水道下段2002年建有荆州长江大桥，其横跨三八滩及南北两汊，在两汊均布设有通航桥孔。但近年来主泓南移明显，南汊成为主汊道，而南汊原通航桥孔被淤废，通航与桥梁安全的矛盾日益突出。
1 航道演变情况
1.1 河道总体演变格局
太平口水道河床演变剧烈，洲滩冲淤消长、主流深泓摆动频繁、汊道及分汇流格局持续调整是基本的演变特征。自上世纪五六十年代以来，河势变化大致可分为四个阶段：
（1）50至60年代中期，河道呈单一形态。河道右侧太平口至埠河一带的腊林洲边滩高大完整，虽然滩体与河道右岸始终存在窜沟，但多数年份呈单一河道形态；主流靠北，3m深槽常年贯通。
（2）60年代后半期至70年代，上段单一、下段双汊。此时期下荆江裁弯影响已发展至本河段，比降增大后腊林洲边滩根部窜沟逐渐发展，腊林洲边滩切割，左摆下移至江心发展为三八滩，三八滩分水道下段为南北两汊，形成了上段单一、下段双汊的格局。由于腊林洲边滩与三八滩总体规模较大，绝大部分年份主流与航道居北汊。
（3）80年代至1998年特大洪水前，上段双槽、下段双汊。上世纪80年代，葛洲坝截流运行，受来沙减少影响，腊林洲边滩滩头冲刷后退，江面展宽，中枯水期泥沙在河心落淤形成太平口心滩，将上段河道分为南北两槽。此后，随着太平口心滩淤长下移，腊林洲边滩上段的继续冲刷后退，河道始终保持上段双槽，下段双汊的格局。
（4）1998年特大洪水后：上段双槽、下段两汊多槽口格局。1998-2000年连续大洪水后，水道中下段滩槽格局发生剧烈变化，原三八滩解体，筲箕子边滩下移、切割，在杨林矶附近淤积形成杨林矶浅滩与新三八滩；腊林洲边滩持续崩退，太平口心滩、杨林矶潜滩下延，南汊与北汊主泓左右摆动不定，枯水期汊内均有河心和沿岸两个槽口，航道亦在南北两汊的相对深槽中选择。近些年，受三八滩守护工程的控制，南汊位置基本稳定于三八滩右缘的5#-#8桥孔间，槽口单一，并已成为绝对主汊；北汊进口仍有河心和沿岸两槽口，但河心槽基本稳定在三八滩头左缘，为主航道所在。
1.2 洲滩演变情况
（1）腊林洲边滩。80年代以后，腊林洲边滩总体呈上淤冲下淤趋势，且滩体淤高并与右岸高滩连为一体，其后滩体主要以边缘岸线崩退为主。2000-2003年，腊林洲上段高滩岸线逐年崩退，中部拐点处则向河心淤长，边滩向河心展宽约100m。2003年三峡蓄水以来，腊林洲上段持续冲刷后退，幅度达百米以上；滩尾则淤积下延，向三八滩一侧挤压展宽。2010年实施的腊林洲高滩守护工程，遏制了腊林洲高滩岸线持续崩退态势。
（2）太平口心滩。太平口心滩自形成以来，总体上呈淤长下移趋势。初期位于太平口分流口门，滩体规模较小，随后逐年淤积下延，至1998年特大洪水前，滩尾下移至稍箕子一带，心滩长约5.3km，宽约550m。2000年以后，心滩滩头冲刷后退，滩尾下延，滩体面积减小。三峡工程蓄水后，心滩总体上呈淤涨态势，滩头上提、滩尾淤高下延，面积及滩顶最大高程均有所增加。至2009年，滩体面积增加至2.08km2，滩面最大高程达到航行基面上6.8m，较三峡工程蓄水运用前，增高2m以上。2010年后，太平口心滩滩头冲刷后退，心滩面积略有减小，但滩脊高度有所淤积。太平口心滩窜沟自1995年开始形成以来，几乎年年存在，但其平面位置年际间不稳定。
太平口心滩变化与腊林洲存在密切关系，总体上呈腊林洲冲刷崩退、太平口心滩淤积下移态势。
（3）三八滩。三八滩以滩顶高程达38m左右（吴淞）而得名。70年代初期，腊林洲边滩中下段受水流切割，三八滩再度成为独立江心洲。此后，三八滩逐年冲刷后退，98年洪水加速冲刷进程，至2001年老三八滩冲失，新三八滩迅速以杨林矶边滩切割体方式在老三八滩位置形成。与老三八滩相比，新三八滩滩面明显降低，抗冲性也较弱。新三八滩形成以后至三峡蓄水前，其头部冲刷后退，中下段淤积展宽，尾部淤高下延，总体上表现为特大洪水超常冲刷后的恢复性淤积。2005年后，新三八滩滩头及右缘冲刷加剧，高程不断降低。2008年实施的沙市河段航道整治一期工程，对三八滩中上段进行守护，保持了三八滩滩头及中上段的滩脊的稳定，防止了三八滩头部的冲刷后退，但其中下段右缘仍有一定冲刷。近年来，三八滩左缘大幅向左淤长，挤压北汊航槽。
1.3 航道演变趋势预测
综合历年来的变化情况来看，太平口水道将继续保持主流摆动、滩槽易变的格局。受河道形态影响，太平口心滩、杨林矶边滩在长时期内也将保持存在。三八滩、腊林洲边滩经多期强力守护，一定时期内将继续存在。随着南北汊的主支汊地位变化，三八滩左、右缘会有对应的冲淤交替状态。
水道下段北汊因近期淤塞严重，自身过流能力极为有限，在一段时期内应该是萎缩的，短期内，南强北弱的状态将继续保持。主泓仍位于荆州大桥辅助通航孔内，船舶通航与桥梁安全的矛盾仍然突出。
2 水情特征
2016年汛期，上游来水量大幅增加，宜昌流量超过30000m3/s，且长江中游普遍强降雨天气。受以上因素影响，沙市水位快速上涨，7月下旬涨至峰值8.64m，监利以下站点水位峰值均超过警戒水位。汛后及蓄水期水位回落快。沙市水位从8.01m回落至-0.6m，日最大回落0.92m。11月1日，三峡工程成功蓄至175m。枯水期近坝河段水位低，持续时间长。宜昌流量枯水期大致稳定在6000-7500m3/s的较枯水平。沙市河段水位受宜昌流量影响较大，12月中下旬以来长期在-2.0m左右较枯水平运行，最枯水位-2.18m，为2008年三峡工程175m试验性蓄水以来最枯水位。3月中旬后，水位逐渐上涨。
受汛期高洪水位影响，太平口水道淤积严重，给航道维护工作造成巨大的困难。枯水前期，水位陡落，不利于浅区深槽冲刷。枯水中后期，沙市水位低于历史同期且运行时间较长，须通过维护疏浚、航标调整等措施才能满足航道维护尺度。枯水末期，水位逐渐上涨，利于航道维护。
3 2016-2017届枯水期航道演变及维护过程
3.1 汛后航道演变
受2016年汛期沙市河段特殊水沙因素影响，太平口水道出现严重淤积。根据上图6分析，太平口心滩滩头冲刷束窄下移，滩尾位置基本保持稳定。三八滩滩体受航道整治建筑物守护，滩体稳定，其左侧潜滩淤积展宽有挤压航槽的趋势。杨林矶边滩头部冲刷缩窄下移，尾部有所淤积下移，边滩右侧淤积比较严重，导致北汊进口段弯曲狭窄。
3.2 枯水航道维护过程
为防止太平口水道北汊汛后出现严重淤积，影响枯水期航道维护尺度，在2016年汛期高水位时期，采取了调整航槽让出北汊过渡段，对北汊杨林矶边滩右侧河心槽实施疏浚，待水位回落后，重新恢复北汊航道。疏浚区域先后选取在在杨林矶心滩尾部右缘水域内、北汊进口段河心槽内浅区水域施工，扩宽北汊口门水域，引水冲槽，使北汊航道条件得到改善。
進入枯水期后，沙市水位大幅下降，并一直处于较低水位运行，受此影响，太平口水道过渡段及荆州大桥桥轴线上下水域泥沙冲刷力度不大，航槽内淤积较大。鉴于此情况，继续采取调遣挖泥船在杨林矶边滩右缘下段、荆州大桥桥轴线上下水域设计挖槽内采取不禁航方式疏浚施工，经观测，疏浚效果较好，北汊进口段得到不断冲刷，航槽宽度不断展宽。至12月20日，杨林矶心滩主滩体出水，滩体稳定，水流归槽，引水冲槽的疏浚施工效果较为明显，北汊5米等深线已展宽至140米，位于观音矶水域，航道通航条件得到很大改善，确保了整个枯水期的航道畅通安全。枯水末期，受沙市水位上涨影响，北汊河床基本保持稳定，航道条件较好，通过日常的航道维护措施即可满足航道维护的要求。
4 结论
综合历年太平口水道航道演变及2016-2017届枯水维护情况，太平口水道在今后一段时期内将继续保持南汊强北汊弱的格局，北汊河段仍是进行维护疏浚施工的重点区域，且桥梁安全与通航的矛盾仍然突出，太平口水道航道维护保障工作还将是长江航道养护的重点和难点。
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