长江下游和畅洲汊道整治工程研究

杭建国，张增发，汪桂钦

（1.镇江市长江河道管理处，江苏镇江 212003；2.镇江市水利局，江苏镇江 212003）

长江下游和畅洲汊道整治工程研究

杭建国1，张增发1，汪桂钦2

（1.镇江市长江河道管理处，江苏镇江 212003；2.镇江市水利局，江苏镇江 212003）

长江镇扬河段河势的自然演变、恶化，已威胁防洪安全且制约沿江国民经济发展。河段内以和畅洲汊道变化最为剧烈，洲头崩退、汊道内部崩岸时有发生，导致主支汊易位，河势不稳严重影响“黄金水道”安全畅通。在采取了平顺抛石护岸、窝塘沉梢促淤、砂枕潜坝束流等综合治理工程措施后，得到一定程度改善，和畅洲汊道河势趋于稳定，取得了比较理想的整治效果。整治措施对长江分汊河道治理具有一定启示。

和畅洲；汊道；治理

1 和畅洲汊道基本情况

1.1 河势情况

长江镇扬河段位于江苏省境内，上起三江口承南京河段，下迄五峰山接扬中河段，全长73.7 km。河段由仪征水道、世业洲汊道、六圩弯道、和畅洲汊道及大港水道组成（图1）。

和畅洲汊道自沙头河口至大港青龙山，为双分汊河型，洲体呈长方形，左、右汊长分别为10.9 km和10.2 km。汊道分流区左右岸分别为人民滩和征润洲尾滩。

长江主流出六圩弯道后进入和畅洲左汊，紧贴洲体北缘下行并在洲体东北角过渡到对岸孟家港岸段，在大港青龙山与右汊水流汇合，沿右岸下行进入大港水道。

和畅洲为近代淤积并洲而成，河床为青灰色极细沙或粉沙，偶有淤泥夹层，抗冲性差，床沙中值粒径在0.09～0.18 mm之间［1］，易冲并导致崩岸。

图1 长江镇扬河段河势图Fig.1 The regime diagram of Zhengyang section in Yangtze River

1.2 水文特性

和畅洲汊道受海潮影响，每日两涨两落，涨潮历时约3 h、落潮约9 h。多年平均潮位2.67 m（黄海基面，下同），平滩水位3.6 m，历年最高潮位6.69 m，最低潮位－0.65 m，最大潮差2.32 m。造床流量为45 000 m3／s左右，多年平均流量为28 900 m3／s，历史最大流量为92 600 m3／s、最小流量为4 620 m3／s。多年平均径流量为9 120亿m3，多年平均输沙量为4.38亿t，多年平均输沙率为13 900 kg／s，多年平均含沙量为0.486 kg／m3［2］。悬移质泥沙高潮时含沙量小，落潮时含沙量大，流速与含沙量呈正比关系［1］。

1.3 汊道演变过程

从19世纪中叶至今，镇扬河段平面形态已形成雏形，即由中间的一个弯道段连接两个汊道段。当时和畅洲汊道包括小刀洲、长生洲、高家沙等大小沙洲，为多分汊河道。20世纪30年代，和畅洲发生大规模并洲，至50年代初完成多汊并为两汊的过程。从汊道分流比角度来看，在解放初期至1961年属左汊发展右汊萎缩时期（左汊分流比从32%上升到56.1%），1962年至1970年属左汊萎缩右汊发展期（左汊分流比从56.1%下降至27%），1971年至1975年属两汊相对稳定期（左汊分流比稳定在26%左右），1976年以来，和畅洲左汊进入新的发展阶段，1977年左汊水流取直，洲体东北角鹅头状凸出部位被切割冲失，分流比急剧上升，至80年代中期分流比超过50%，至2002年左汊分流比上升到75.48%。与此同时，和畅洲洲头和洲体北缘剧烈崩退，1954－1984年30 a间洲头崩退了4 km，仅1983年就崩塌后退了610 m，其变化速度为长江下游所罕见。经过1983－1993年的一期整治，左汊发展的趋势一度有所趋缓，但在1996年、1998年和1999年遭遇长江大洪水作用，和畅洲左汊的发展速度又明显加快，洲体左缘大规模崩退（突发崩岸相继形成了几个大崩窝，详见表1），分流比上升到75.48%的历史峰值。针对和畅洲发展的严峻形势，2002年6月开始实施和畅洲左汊口门控制工程，主体工程完成后，汊道河势得以控制，左汊分流比下降至72%～73%后相对稳定（和畅洲左汊历次实测分流比见图2）。

图2 和畅洲左右汊实测分流比变化曲线图Fig.2 The curve diagram ofm easured diversion ratio of the left-and right-braided rivers at Hechang Island

表1 和畅洲汊道大规模崩窝统计表Table1 The statistics of large-scale landslide on braided river at Hechang Island

2 和畅洲汊道整治工程

2.1 整治工程措施

长江镇扬河段一期整治工程以控制和畅洲洲头及左汊入口的剧烈崩岸为核心，于1983年开始实施，至1993年竣工。受限于财力等，一期整治工程只针对崩岸剧烈的地段进行应急护岸，实施护岸长度15.55 km，累计抛石142.24万m3、沉树枝石16.1万m2。一期整治期间，在和畅洲汊道内主要实施了和畅洲洲头及左汊进口右岸、和畅洲东北角、孟家港等崩岸段的平顺护岸，1994年至1998年，在汊道分流区左岸的沙头河口、和畅洲左缘及孟家港岸段从防洪安全出发陆续实施了一些防汛抢险应急护岸工程，护岸长3.61 km，抛石27.41万m3，沉树枝石6.07万m2。二期整治工程以和畅洲左汊口门控制工程为核心，于1999年开工建设，至2003年竣工。在和畅洲汊道主要实施了左汊人民滩护岸加固工程、左汊口门控制工程、洲头及两侧护岸加固、孟家港上下段护岸工程等，实施护岸长度9.08 km及左汊进口全断面水下潜坝一座（长度为1 098m，见图3），共计抛石95.21万m3，沉树枝石6.27万m2，充砂塑枕潜坝68.35万m3（护岸位置及规模见表2、图4）。

2.2 整治工程效果

和畅洲汊道的治理，是镇扬河段整治的核心问题［1］，治理目标主要是遏制右汊形势的恶化、控制左汊分流比，从而减轻崩岸发生，利于防洪安全、维持右汊主航道畅通和保障丹徒－谏壁－大港沿江厂矿码头等国民经济设施岸线利用和取水需要，有利于良好的水域生态条件。通过实施一、二期整治工程，汊道整治目标基本实现：

（1）江岸崩坍明显减轻，防洪安全得以保障。和畅洲头及洲体北缘和孟家港一线，属于崩岸剧烈岸段，崩岸强烈程度为长江中下游罕见。自1952年至1970年的18年间和畅洲头崩退了3.3 km［3］，左汊内也多次发生强烈窝崩。但一、二期整治工程陆续实施后，最近10年来未再发生大尺度崩岸。

（2）左汊分流比得以稳定。从汊道分流比的角度分析，自1952年（目前所掌握的和畅洲汊道分流比的最早年份）以来，左汊经历了发展－衰退－发展的过程。最近一轮的发展自1974年一直延续至今，可分为3个阶段：1974－1983年的自然演变阶段，期间左汊分流比年均增长2.64%；1984－2002年一、二期整治（平顺护岸）工程实施阶段，期间左汊分流比年均增长1.73%；2003年和畅洲左汊口门控制（称为潜坝）工程建成后从75.48%回落至71.81%（净下降3.67%），至今仍稳定在72%～73%之间。

（3）右汊主航道维持通畅。和畅洲右汊是长江航运黄金水道的重要组成部分，由于该段弯多、船密、适航宽度小故而俗称“老虎口”。随着汊道左兴右衰的演变，航道宽度缩窄，大型船舶的航道条件恶化与日益增长的水运需求矛盾凸显。而通过对和畅洲汊道的系统整治，特别是自2002年潜坝工程实施以来，作为上海至南京长江航道最狭窄处的右汊进口段－10 m深水航道宽由2002年的390 m扩展为2008年的460 m，有效缓减了大型船舶的通航行压力。

表2 和畅洲汊道整治和防洪抢险工程汇总表Table2 The summary sheet of project on im provement and flood control at Hechang Island

图3 和畅洲左汊塑枕潜坝纵断面图Fig.3 The profile of subm erged dam in left-branch at Hechang Island

图4 和畅洲汊道河势及已建工程布置图Fig.4 The plan of built projects and regime of braided river at Hechang Island

（4）水域生态环境改善。和畅洲左汊江面宽阔、水质良好、水生物资源丰富，更是素有“水中大熊猫”之称的白鳍豚重要栖息地。对和畅洲汊道的整治，减少崩岸发生、水域和水流相对稳定，改善了水生动植物繁衍生息条件。目前已建成总面积达57.3 km2的省级豚类自然保护区。

（5）有利于沿江国民经济发展。实施汊道整治后，两汊左兴右衰势头受到遏制，右汊南岸一线索普集团、谏壁发电厂、大港港区等众多厂企码头和取水口前沿泥沙淤积明显减轻。据统计，自2003年以来清淤量逐年下降，降幅达4万m3／a，直接、间接效益都十分显著。

3 和畅洲汊道整治成果分析

和畅洲汊道整治工程对长江中下游分汊河道治理具有一定的借鉴和启示：

（1）重视整治规划和试验研究。长江河道整治有别于单一的水利、水运项目，涉及到上下游相互影响、左右岸统筹兼顾。对分汊河段的治理尤其要紧扣整治目标，抓住影响河势稳定的主要问题进行统一规划，防止顾此失彼、事倍功半。同时，对整治方案和具体工程措施要在掌握大量实测资料的基础上深入分析和试验研究，确保其有效性与可行性。

（2）工程措施要具有针对性。和畅洲汊道的整治，在守护和畅洲进出口节点、控制洲头崩退、治理汊道内崩岸中采取了平顺抛石护岸的工程形式，在崩窝治理中采取了沉树枝石刹流促淤的工程措施，在控制和改善两汊分流形势上采取了在左汊口门建造全断面塑枕潜坝的工程措施。这些工程措施都具有较强的针对性，尤其是在和畅洲洲头抛石护岸后具备了抗击水流强力冲刷能力，洲头不再崩退；在汊道分流区实施抛石护岸稳定分流区河床从而限制主流左摆和左汊进口冲扩；在崩窝口门或窝塘内沉树枝石促使窝塘内淤积加速；在左汊口门建造充砂塑枕潜坝控制和稳定了左汊分流比。这些针对性整治措施发挥各自作用并相辅相成，实现了整治目标。

值得进一步指出的是，口门控制工程实施前，虽然在和畅洲汊道进出口、洲头及左汊内已完成了大部分平顺护岸，但左汊内仍崩岸不断、分流比继续上升，由此可见，用潜坝控制、改善、稳定汊道分流，是最具针对性的、不可缺少的、起控制性作用的关键工程措施。

（3）把握最佳整治时机十分必要。虽然和畅洲汊道在综合性工程措施的守护下目前形成了相对稳定的态势，但从整治过程看，却也两次丧失了最佳河道控制时机。第一次是1975年和畅洲北汊扇子圩鹅头尚未切割之前，北汊分流比达到有记录以来的最小值26.3%，北汊入口处的河底高程只有－3.2 m，高出南汊1.1 m，0 m时（以下）的过水面积为6 100 m2，只及南汊的38.9%。那时若能及时封堵北汊，提前实现远景规划中所提出的使和畅洲汊道成为单一的大“S”型弯道，同时做好附属工程，可以收到事半功倍的效果［3］。第二次是在长江镇扬河段一期整治过程中，1984年由长江流域规划办公室长江水利水电科学研究院和江苏省水利厅编制的《长江南京河段、镇扬河段整治工程可行性研究报告》［1］中，已将和畅洲左汊控制性整治“和畅洲左汊潜锁坝工程”列入并提出在“七五”期间实施，但由于决策迟缓，未能按期实施。

两次错过和畅洲汊道整治的有利时机，教训十分深刻，不仅使后来的整治难度、工程量和投资加大（2002年实施的左汊口门控制工程与原计划在“七五”期间实施的潜锁坝工程相比，工程投资上升了13倍之多），而且由于控制工程延后实施，期间又有大量良田崩坍江中，人们所希望的右汊为主、左汊为支的有利河势也几乎无法再现，损失不可估量。

4 结 语

长江镇扬河段和畅洲汊道整治是长江中下游分汊河道治理的典型案例之一，在分流量达70%以上的主汊道上成功实施塑枕潜坝工程为国内首创，从中可以看出控制性工程是分汊河道治理的必要手段，其治理实践不仅对本河段世业洲汊道治理研究具有相当重要的指导意义，也值得其它分汊河段治理借鉴。

［1］ 罗海超.长江南京河段、镇扬河段整治工程可行性研究报告［R］.武汉：长江水利水电科学研究院，1984.（LUO Hai-chao.Project feasibility study of Nanjing and Zhengyang section in Yangtze River［R］.Wuhan：Yangtze River Scientific Research Institute，1984.（in Chinese））

［2］ 余文畴，卢金友.长江河道演变与治理［M］.北京：中国水利水电出版社，2005.（YU Wen-chou，LU Jin-you.The Evolution and Regulation of Yangtze River［M］.Beijing：Hydraulic Press，2005.（in Chinese））

［3］ 徐沛初.长江下游干流镇扬河段河床演变分析［R］.南京：水电部长江流域规划办公室南京河床实验站，1983.（XU Pei-chu.Analysis of riverbed evolution of Zhengyang section in Yangtze River［R］.Nanjing River Bed Pier of General Office at Ministry of Water Conservancy and Electric Power.1983.（in Chinese） ）

（编辑：周晓雁）

Regulation Practice and Enlightenment on Hechang Island Braided River in Downstream Changjiang River

HANG Jian-guo1，ZHANG Zeng-fa1，WANG Gui-qin2
（1.Zhengjiang Yangtze River Channel Management，Zhengjiang 212003，China；2.Zhengjiang Water Conservancy Burea，Zhengjiang 212003，China）

The natural evolution in Zhengyang section of Yangtze River threatened seriously to the safety of flood control and restricted the economic development along the river.The river change at Hechang Island was the severest in the Zhengyang section.The island-head landslide back and bank collapse happened frequently.It caused the river regime change from main channel to branch.The instability has seriously affected the normal operation of the national facilities and the safety and smooth of the golden waterway.After taking a seriesmeasures such as riprapping revetment，sinking trees into socket pools to promote deposition，filling sand bags to structure submerged dam to restrain flow，the river pattern of Hechang Island graduates into stability and gets some improvements.The effects of these controlmeasures are outstanding，the regulation practice will give an enlightenment for the people who are working on the Yangtze River braided river regulation.

Hechang Island；braided river；improvement

TV85

A

1001－5485（2010）09－0006－04

2010-06-25

杭建国（1969-），男，江苏镇江人，工程师，主要从事水利工程建设管理工作，（电话）13705282593，0511-84447056（电子信箱）599039314＠qq.com。