瓯江河口近期冲淤演变分析

李 玲 ，薛 峰 ，张伯虎

（1.浙江省温州市水利规划发展研究中心，浙江 温州 325000；2.浙江省海洋水产养殖研究所，浙江 温州 325005；3.浙江省近岸水域生物资源开发和保护重点实验室，浙江 温州 325005；4.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020）

瓯江是浙江省第二大江，瓯江河口是山溪性强潮河口，自青田以下河段受潮汐影响，进入河口地区，根据水动力和地形特征，可将瓯江河口区分为河流段、过渡段、潮流段和口外海滨段。河流段（温溪至梅岙），长25 km，河床系径流塑造而成；过渡段（梅岙至龙湾），长38 km，河床展宽，水流分汊，滩多水浅，径流、潮流作用相互消长；潮流段（龙湾至黄华），长15 km，江面宽阔，又受龙湾咀、磐石等矶头制约形成稳定分汊河型。口外海滨段，长25 km，位于口门以东，河床成形不明显，属温州湾浅区，外侧有洞头列岛为屏障，拦门沙发育，海底地形相对稳定（见图1）。

图1 研究区位置图

近年来，受洪潮相互作用及人类活动的多重影响，瓯江河口滩槽冲淤多变，尤其是重要的分汊河段及防洪险段受人类活动影响较为显著，河势朝不利于两岸堤防安全的方向发展[1-3]。及时掌握河床冲淤态势，分析河口形势，对加强河口的保护和利用具有重要的现实意义。

1 瓯江河口水沙基本特征

瓯江河口属强潮河口，河口段平均潮差超过4.00 m，最大潮差超过7.00 m。潮汐为不正规浅海半日潮。鹤城（圩仁）水文站是瓯江干流的控制站，控制流域面积75%，该站实测多年平均年径流量约140亿m3，多年平均流量为443 m3/s，洪枯比大。径流年际上存在丰枯水年周期性交替现象，主要成因为梅汛和台风雨。河口区的含沙量分布呈“中部大，两头小”的特征，梅岙以上水较清，黄华以下除大风浪天气以外，水也较清，而龙湾至瞧头河段，涨、落含沙量峰值高达5 ～ 6 kg/m3，平均含沙量在2 ～ 3 kg/m3。

2 资料与方法

瓯江固定监测断面从鹤城DM01至口门灵昆DM51（包括其间加设的DM11J、12J、21J、23J、32J及楠溪江口的DMN01）共计57条断面（见图2），梅岙以上断面间隔平均约1.5 km，梅岙以下平均2.0 ～ 3.0 km。2012 — 2015年共开展10批次的测量，测次情况见表1，测次时间分别为2012年6月、10月，2013年4月、8月、10月，2014年4月、8月、10月以及2015年4月、10月。断面测量按1∶2 000比例尺进行数据采集。根据上述资料，通过容积计算、沿程平均高程、最低高程等统计数据，结合河口洪水过程和人类活动分析近期演变特征。

表1 2012 — 2015年瓯江江道测次情况表

图2 瓯江固定监测断面图

3 研究结果

3.1 河流段河床变化特征

从2012 — 2015年的10次测量的环比冲淤情况来看（见表2和图3），2012年6 — 10月河流段容积略有增大，2012年10月至2013年4月，为径流量不大的冬春季，此时段容积增大，河床增深，从多年平均低水位下容积变幅可见，河槽容积的增大是主槽高程降低引起的，边滩呈淤积态势，河床增深与采砂密切相关；2013年4 — 8月，主要为梅汛期，因径流量不大，没有出现较大的洪峰，河床出现回淤；2013年8 — 10月，河床出现冲刷，因测前遭遇“菲特”强台风，此次容积增大应与台风暴雨径流冲刷有关；2013年10月至2014年4月，枯水期河床进一步回淤，2014年8月河床容积增大明显，这与2014年8月份瓯江遭遇流域性大洪水有关，8月20日鹤城实测洪峰流量10 900 m3/s，河床高程降低显著；2014年8月以来，河床容积一直维持在1.18亿m3以上，2015年10月最大，达1.21 亿 m3。

图3 2012 — 2015年花岩头—梅岙江道容积变化图

表2 2012 — 2015年花岩头—梅岙江道容积表 106 m3

自然状态下，瓯江江道表现为洪冲潮淤、丰冲枯淤的特性。在空间上表现为上冲下淤，枯水期表现为下冲上淤的特性，丰水期河床冲淤幅度大于枯水期，但由于潮流段短，潮波变形不大，泥沙运动又以推移质为主，冲淤幅度不大。从本轮测次的年际趋势上研判，2012 — 2015年河流段容积呈增大态势，多年平均高水位下河床平均高程降低0.90 m，最大降幅可达5.00 m（见图4）。测量期间潮动力和径流的变化数据见表3，龙湾站潮动力变化不大，促使河床冲刷的径流也没有明显增大，说明河槽高程降低为江道采砂所致。

图4 河流段河床平均高程沿程变化图

表3 龙湾站测量期间水动力情况表

另据文献4研究，2002 — 2013年实测水下地形资料计算可见（见表4），河床高程降低明显，单向河道容积扩大，且存在自上而下逐渐减弱趋势。其中温溪至西洲河段河床高程平均降低达4.12 m，西洲至江南河段河床平均降低2.94 m，江南至梅岙河段河床平均降低1.29 m。可见，近年来瓯江河口中上游江道河床下切剧烈。

表4 近期瓯江河口各河段冲淤变化表

3.2 梅岙以下江道受强烈的人工控制，整体格局稳定

河口段主要为多节分汊河型，江中江心洲、江心滩和边滩发育。河床演变形式主要通过心滩、边滩的移动和主支汊的更替来实现，在洪枯季径流变幅大和潮流作用下，流路常不一致。沙滩易遭切割，或深槽摆动（蠕动），使泥沙冲刷下移，深槽（深泓）也随之摆动，1970 — 1983年温州河段先后开展以航道整治为目的的一 ～ 四期的整治工程，控导水流流向，由于这些控制性整治工程的建成，改变了河道的边界条件，从而改变水流流向，使流路固定归槽，主槽深泓线基本稳定。

自梅岙的DM26断面至龙湾的DM44断面属于河口的过渡段。从2012 — 2015年的10次测量的环比冲淤情况来看，多年平均高水位下容积为4.75亿～ 4.94亿m3，多年平均低水位下容积为2.77亿 ～ 2.98亿m3。灵昆北口DM45断面至岐头DM48河段为潮流段多年平均高水位下容积为2.31亿～ 2.36亿m3，多年平均低水位下容积为1.48亿～1.54亿m3。较之河流段，容积变幅相对较小，河床相对较稳定。从多年平均高水位下河床平均高程沿程变化可见（见图5），2012 — 2015年降低约0.13 m。

图5 河床平均高程沿程变化图

4 瓯江江道保护和利用建议

4.1 加强河口地形监测，完善水文监测体系

及时掌握河床冲淤态势，为河口防洪排涝、资源保护和利用服务，是一个长期的动态过程，应持续开展周期性水下地形测量工作。同时，结合水下地形的监测，建议开展系统的水文测验，及时掌握在河口开发强度不断增强的条件下，水沙地形的调整规律。特别是针对瓯江干流低潮位呈逐年下降、潮差逐年显著增大，潮动力沿程上溯的问题[4]，尽早启动梅岙、花岩头等潮位站恢复运行工作，完善水文监测体系，恢复鹤城（圩仁）水文站输沙量监测工作。

4.2 加强采砂监管规划，开展河口对采砂等重大人类活动的响应研究

近年来的水下地形监测表明，河床沿程均有采砂活动，其中梅岙以上是采砂的主要河段，2002 — 2013年，该河段平均河床高程下降约4.00 m，局部深槽河床降低幅度可达20.00 m以上。瓯江偷采和过度采砂现象严重（见表5），使得河床坑洼不平，呈畸形发展状态，深泓线不规则摆动，引发滩坡冲刷后退，导致河势变化剧烈，需要加强采砂规划监管。

相关研究表明[5-6]，河道采砂使得河床下切是多年来潮区界、潮流界不断上溯的主要影响因素，在采砂高强度背景下，采砂对瓯江河口潮区和潮流界面、对沿程洪水位和洪水历时、对河口盐水入侵、水体浊度、河势、堤防、航运以及码头取排水口等工程均将产生一系列影响，需要开展针对性的专题研究，以提出相关对策措施。

表5 2012 — 2015年监测河段采砂分布表

5 结 论

利用瓯江河口2012 — 2015年的水下地形资料，对河口近期冲淤形式进行分析，得到几点结论：

（1）瓯江河口河流段多年平均高水位下河床平均高程降低0.90 m，最大降幅可达5.00 m，采砂是江道河床高程降低的主要原因。

（2）梅岙以下江道受强烈的人工控制，整体格局稳定。多年平均高水位下容积为4.75亿 ～ 4.94亿m3，多年平均低水位下容积为2.77亿 ～ 2.98亿m3。

（3）鉴于河流段河势变化剧烈，应加强河口地形监测、完善水文监测体系，加强采砂监管规划、开展河口对采砂等重大人类活动的响应研究，为河势、堤防、航运以及码头取排水口等工程安全运行提供有效支撑。