长江口南槽水域近20年河床演变分析

陈涛

摘 要：本文重点分析长江口南槽水域水沙特性，对潮汐、潮流、含沙量及近20年来河床冲淤变化进行了分析，结果表明：南槽近期河势演变主要是在深水航道治理工程、周边涉水工程建设及河势自然演变下逐步形成的，总体上南槽河势滩槽发展格局稳定。研究成果可为南槽航道的科学开发利用及综合管理提供参考。

关键词：长江口;南槽;水沙;冲淤演变

中图分类号：U612          文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2021）07-0110-02

1 引言

长江河口呈“三级分汊、四口入海”的格局，共有北支、北港、北槽和南槽四条入海水道。南槽航道全长约86km（46.7海里），南槽河床冲淤变化与邻近涉水工程的建设开发有着密切的关系[1-6]。南槽河段河床总体冲淤平衡，但局部滩槽仍存在不利变化[7]。本文分别以2016～2017年洪季实测的水文测验成果为依据，分析南槽水域的水流动力、泥沙特性等;利用近20年的实测地形数据，分析南槽各时段的冲淤变化情况。结果可为长江口南槽航道综合治理、开发、维护等过程决策提供科学参考。

2 长江口南槽水沙环境

长江口是中等强度的潮汐河口，主要以M2分潮为主，一个太阴日内两涨两落，平均1个潮周期为12小时25分，呈现潮汐日不等现象。南槽中上段受河道地形约束影响，往复流性质明显，涨、落潮流的流向与航道主流的走向基本一致;下段至口外受外海潮汐影响，越往外旋转流特征逐渐明显。

通过分析2016～2017年洪季水文测验成果，结果表明：南槽主槽区大潮涨潮垂线平均流速约0.7～0.9m/s，中下段涨潮流速略低于上段及口外;大潮落潮垂线平均流速约0.75～1.3m/s，从上游往下游，落潮流速总体逐渐减弱，沿程落潮流速基本大于涨潮流速。根据 2016年7月底质取样结果分析：南槽水域为淤泥粉砂质河口，南槽床沙主要由粉质粘土、粘土和细砂组成。

3 近期冲淤演变分析

3.1 南槽主槽

长江口深水航道治理工程实施以来，南槽落潮分流比仍稳定在57%左右;涨潮分流比年际间变幅大，近年保持在60%上下波动。在落潮动力增强基础上，南槽上段主槽冲刷明显，1997～2018年冲深幅度在3m以上。主槽10m 等深线总体下延。从变化过程来看，1997～2007年10m深槽向下游发展明显，10m深槽尾部年均下移距离达到1.1km;2007～2015年10m深槽尾部相对稳定，距分流鱼咀距离约12～13.5km之间;2015年11月后又有所下延，至 2018年5月10m深槽距分流鱼咀达到 15.3km。南北槽口外，在长江流域来沙量明显减小的宏观背景下，南槽口外段冲刷，1997～2018年冲刷幅度1～2m，局部达到2～3m。口外8m等深线累计上提11.6km。在南槽上段主槽、口外段冲刷下，拦门沙8m浅段长度减小26.7km，但 2018年5月8m等深线距离仍长达34.9km。

3.2 南北槽分流口及江亚南沙

长江口深水航道治理工程的分流鱼咀稳定了南北槽分流格局，南导堤封堵了江亚南沙与九段沙之间江亚北槽以及九段沙上下沙体窜沟，九段沙、江亚南沙沙体淤高[5]。受江亚北槽涨潮流顶冲以及南槽主槽与江亚北槽间水位差影响，江亚南沙沙头2m等深线由江亚北槽向南槽主槽发育，并于2001年与江亚北槽贯通。在南槽涨潮流上溯以及江亚南沙头部窜沟发育带来的落潮动力增强的水动力条件下，江亚北槽5m等深线呈贯通趋势，同时深泓线整体有所东移，2000～2010年江亚北槽深泓整体东移约1.6km，2010年后总体稳定。

江亚南沙5m沙尾是在南槽主槽、江亚南沙头部窜沟冲刷下泄泥沙以及南槽下段涨落潮流路分歧的条件下逐步发育的，其下延经历了两个过程，深水航道治理工程建成后，1997～2013年江亚南沙沙尾持续下延约19km，沙尾位置一度成为南槽5.5m 航道维护困难段，2013年后在南槽航道维护疏浚影响下，江亚南沙沙尾5m线位置总体稳定在航道北侧。

3.3 九段沙

长江口深水航道治理工程建设促进了九段沙0m高滩的淤高、扩大。随着长江流域来沙量减小和江亚北槽发育，九段沙南缘5m线有所冲刷后退，东侧2～5m滩面局部略有冲刷，但总体变化不大。

九段沙南缘中段2～5m滩面冲刷带的上段近期冲刷严重，5m等深线大幅萎缩后退，2016 年8月5m发育窜沟伸入九段沙滩面，至2018年5月窜沟长度约4.5km，九段沙外侧沿岸形成8m槽并扩大、发展，若任由该趋势发展，2～5m滩面贯穿的冲刷带将会加强，从而威胁九段沙下侧滩面的稳定，不利于保护九段沙湿地。

3.4 南汇东滩

2010年前南汇东滩5m等深线总体有所淤涨，1997～2010年最大淤涨幅度可达到3.5km，2010年后5m 等深线冲刷后退，最大冲刷后退幅度为2.3km，2016年后趋于稳定。从南汇东滩工程以外5m以浅统计情况来看，上段、下段5m以浅积2009～2016年呈减小趋势，2016年后相对稳定，与等深线变化一致。

3.5河势演变趋势分析

自长江口深水航道治理工程建设以来，南槽上段10m深槽冲刷下延，目前趋于稳定，南槽口外段冲刷，拦门沙河段长度有所缩短，但浅段最浅水深未有明显改善[8-9]。目前南槽入口段河势存在不利变化，江亚南沙头部窜沟持续发展，若不采取工程措施加以遏制，将与江亚北槽贯通后形成南槽的新生次级分汊，江亚南沙将演变为独立沙体，并不断冲刷下移，造成南槽航道建设和维护条件恶化。随着新生汊道分流能力的增强，也会对北槽航道产生一定的影响。九段沙高滩将保持稳定，但九段沙南缘仍将继续冲刷，南汇东滩未来仍处于冲刷环境。

4 结论

（1）长江口河势总体稳定，各汊道分流格局稳定，上游河床变化对下游的影响逐渐减弱，相邻北槽河段河势稳定，均为南槽航道治理提供了稳定的河势条件。

（2）南槽近期河势演变主要是在深水航道治理工程、周边涉水工程建设及河势自然演变下逐步形成的。

（3）南汇边滩有所冲刷后趋于稳定，南槽河势滩槽发展格局总体稳定，局部河势如江亚南沙头部窜沟仍在发育、九段沙南缘滩面冲刷，仍存在向不稳定方向发展的趋势。

参考文献：

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[3]付桂.长江口南汇边滩短期冲淤变化分析[J].水运工程，2018（11）：97-103+137.

[4]付桂，严超.长江口南汇边滩冲淤演变的多因子分析[J].中国水运，2020（08）：141-143.

[5]赵庆英，杨世伦，朱骏.河口河槽季节性冲淤变化及其对河流来水来沙响应的统计分析——以长江口南槽为例[J].地理科学，2003， 23（1）： 112-117.

[6]谢华亮，戴志军，左书华，韩志远.1959～2013年长江河口南槽动力地貌演变过程[J].江苏：海洋工程， 2015（05）：51-59.

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[8]中交上海航道勘察设计院有限公司.长江口南槽航道治理一期工程河势稳定性分析报告[R].上海：中交上海航道勘察设计院有限公司，2018.

[9]刘栋.长江口南槽水文泥沙特性及河势演变分析[J].中国水运（下半月），2019（07）：185-186.