长江镇扬河段世业洲左汊幸福河口段崩岸成因分析

陈静茹 田志军 张沐川

(江苏省水利勘测设计研究院有限公司，江苏 扬州 225127)

1 概 况

镇扬河段平面形态较复杂，既有分汊段又有弯曲段，是长江中下游河道演变最剧烈的河段之一[1]，其河道变化快、整治难度大。镇扬河段上起三江口，下迄五峰山，全长约73.3km，由仪征水道、世业洲汊道、六圩弯道、和畅洲汊道及大港水道五部分组成[2]，是《长江流域综合规划(2012—2030)》确定的重点治理河段(即一类治理河段)，地理位置见图1。该河段已进行了三期整治，变化剧烈的岸段得到了基本控制，抑制了河势向不利方向发展的速度，但世业洲汊道段河势还没有得到完全控制[3]。

图1 地理位置示意图

世业洲汊道自泗源沟至瓜洲渡口，长24.5km。右汊为主汊，长15.8km，平均河宽约1.5km；左汊为支汊，长13.5km，较顺直，平均河宽约840m。20世纪70年代前分流格局相对稳定，左汊分流比不到20%。1976年以来，左汊进入了缓慢发展阶段，到2013年7月分流比达到40.2%，2014年7月进一步扩大至40.7%[4]。

为遏制世业洲左汊分流比持续增加的态势，长江南京以下深水航道建设工程指挥部于2015年8月—2017年5月完成仪征水道航道整治工程。以上整治工程实施以来，实测左汊分流比基本回到2003年水平，其中：2016年7月23日为36.6%，2017年3月为37.45%，2018年4月为37.37%。

2017年8月，幸福河口上游侧发生坍江，部分挡墙坍入江中。2017年10月6日夜间，幸福河口下游苏北油库栈桥前沿坍塌断裂及下游两处防撞桩倒塌，其下游侧大宝船厂临时栈桥部分坍塌。仪征市幸福河口位于世业洲左汊进口段左岸。抑制世业洲左汊发展既是世业洲汊道河势控制目标，也是深水航道整治工程“先通后畅”、维持右汊主航道的目标，因此维持世业洲左汊进口段河床的稳定十分重要。世业洲左汊进口段近岸河床的坍塌，既与河势控制目标相左，同时也影响航道整治工程效果，并严重危及油库、码头和水源地安全。

2 河道演变分析

2.1 镇扬河段

1991—2016年，镇河段河床以冲刷为主。仪征水道延续了基本稳定的态势，但分流区-15m槽受左、右汊入流条件的影响，变化相对较大[5]。该河段冲淤变化分布见图2。收集镇扬河段历年水下地形测图，利用SURFER8进行冲淤计算，除了1991—1998年河道呈现淤积外，其余年份都呈现冲刷，多年来累计冲刷1835.7万m3，平均刷深1.8m，冲刷区域主要位于泗源沟以下的近岸区域[6]。各地区冲淤量统计见表1。

图2 扬河段1998—2016年冲淤分布

表1 镇扬河段冲淤量统计 单位：万m3

2.2 世业洲左汊口门段河床变化

仪征水道航道整治工程自2015年8月开始施工，2017年5月交工验收。世业洲左汊口门护底工程于2017年11月2日开始施工，12月21日完成护底沉排作业。幸福河口两侧近岸防护工程未能及时实施。

仪征水道航道整治工程实施以来，主流有较为明显的左压之势，左汊进口处河床刷深明显[7]，河床中间部位出现一面积约6816m2的-35m深槽，河床最大冲深约17m。为维持世业洲进口左缘的岸坡稳定、遏制右岸冲刷坑的迅速发展[8]，在汊道进口段右岸实施了护岸工程。自工程实施以来，该冲刷坑持续萎缩，2017年3—9月，冲刷坑底部-30m和-25m等高线淤失，岸坡淤高1～10m。

2.3 幸福河口上下游近岸河床变化

计算表明，2004年以来，幸福河口上游近岸河床均以冲刷为主，2017年下半年以后，近岸岸线崩退明显，河床冲刷剧烈，局部区域河床刷深5～8m。2017年下半年以前，幸福河口下游近岸河床基本稳定，2017年下半年以后，近岸岸线崩退明显，河床呈剧烈冲刷，局部区域河床刷深7～8m。计算结果见表2。

表2 幸福河口两侧近岸河床冲淤量统计

3 崩岸原因分析

3.1 近岸河床抗冲性差，易被冲刷

世业洲左汊左岸属宁镇扬丘陵岗地区，为宽阔的冲积平原，地质结构表层由黏土和砂土构成，深层由粉细砂及细砾石组成，抗冲性较差，容易被冲刷掏蚀[9]。

3.2 河势条件有利于左汊发展

世业洲汊道分流比及汊道调整主要受以下几方面因素的影响[10]：ⓐ20世纪90年代之前，世业洲汊道演变与上游过渡段弯道水流动力条件变化有一定的关联性；ⓑ随着龙潭水道的治理以及三江口护岸工程的实施，世业洲汊道演变与上游的关联性不明显，与来水来沙条件关系更为密切[11]；ⓒ大流量主流取直，水流动力轴线左偏，加之世业洲洲头冲刷后退、分导流作用减弱，为左汊发展提供了有利条件。近年来，左汊的深泓线下移，过水断面增大又加速了左汊分流比的增加[12]。

3.3 世业洲头鱼骨坝挑流致水流动力轴线左偏

镇扬三期可研模型试验表明，受世业洲头鱼骨坝作用，世业洲左汊进口的左侧区域流速增大，且流量增大，其影响幅度也相应增大[13]。当流量为16500m3/s时，左汊进口左侧区域流速增幅在0.01～0.44m/s左右；当流量为57500m3/s时，左汊进口左侧区域流速增幅在0.01～0.56m/s左右。由于左侧区域河床抗冲性差，易被冲刷[14]。仪征水道航道整治工程仪征段补偿护岸长度和面积均未按批复实施，防护范围不够，导致左岸近岸河床冲刷加剧。

4 结论与建议

a.《长江流域综合规划(2012—2030)》中明确：镇扬河段为重点(一类)治理河段，其河势控制目标为遏制世业洲左汊发展，这也是深水航道整治工程“先通后畅”、维持右汊主航道的目标[11]。为实现上述目标，需要维持世业洲左汊进口段河床的稳定，因为左汊进口段河床的冲刷，不仅威胁防洪安全，且左汊过水面积的增加将影响仪征水道航道整治工程的效果。

b.长江南京以下12.5m深水航道二期工程仪征水道航道整治工程于2017年5月完工，河床仍处于调整期，应加强原型观测，加强工程河段水文泥沙及河道地形监测，分析研究世业洲汊道段河床调整和可能出现新的崩岸，必要时采取有效措施，保证江岸稳定。