第41卷第10期 2 0 1 0年5月 人 民 长 江 Yangtze River Vo1.41.No.10 May, 2010 文章编号:1001—4179(2010)10—0001—04 长江铜陵河段南夹江汊道治理方案研究 何 勇,何子杰 (长江勘测规划设计研究院规划处,湖北武汉430010) 摘要:根据铜陵河段及南夹江汊道的演变趋势,以及区域经济社会发展的要求,按照“疏”、“堵”、“控”的整治 思路,分别对南夹江提出了裁弯、堵汉和建闸3类代表性方案。综合分析认为,3类方案均能不同程度地减轻 南夹江的防洪压力,相比较而言,裁弯方案在提高防洪能力、改善河道条件和促进航运发展等方面相对较优, 可作为铜陵南夹江治理的推荐方案。 关键词:南夹江汊道;河道治理;裁弯;铜陵河段;长江 中图法分类号:TV640.33 文献标志码:A 铜陵河段位于长江下游安庆至芜湖之间,上起羊 山矶,下迄荻港河口,全长59.9 km,为长江中下游干 河势稳定,提高防洪能力,保障堤防安全。铜陵河段为 典型的鹅头型分汊河道,由于局部地质条件较差,加之 凹岸迎流顶冲,导致河岸多处坍塌。目前,铜陵河段崩 岸险情及由此而产生的河道坐弯作用是影响铜陵河段 河势稳定的主要因素。其中,南夹江平面形态尤其弯 曲,在弯顶附近形成几乎180。的转角。2000年以后, 由于南夹江进流条件趋好,分流比持续扩大,洪水顶托 受阻严重,水位高位运行,常常出现“小水大险”的情 况,严重制约了当地社会经济发展。南夹江汊道治理 工程的实施,顺应河势发展要求,不但可消除南夹江弯 流河道治理规划中的重点河段之一。该河段在羊山矶 以下被成德洲分为左右两汊,其右泓行至新沟附近又 被汀家洲再次分为两汊,右汊即为南夹江(见图1)。 铜陵河段河道形态呈反“s”形,大小沙洲分布其间,局 部河势不稳,弯道环流顶冲,岸线持续崩退,洲区防洪 标准不高,防洪安全一直是沿江两岸政府的心腹之患。 1998年大洪水之后,国家加大了长江中下游堤防体系 建设。铜陵河段先后对两岸主要堤防进行了加高加 固,并对崩岸险段进行处理,工程实施对稳定铜陵河段 现有河势起到了积极的作用。但由于种种原因,南夹 江一直未进行系统而有效的治理,目前夹江弯顶、钱湾 和全兴凹岸崩塌严重,致使深泓逼岸,岸坡有崩穿的风 险,河道演变趋势不容乐观,治理形势十分严峻。 顶可能崩穿的风险,还可减轻左汊大江弯道环流的顶 冲动力,同时减少无为大堤安定街一刘家渡一线的顶 冲段长度,有利于改善本河段的河势条件,减轻局部崩 岸险情的发生,为夹江两岸的居民提供较为安全的生 产、生活环境。 1治理的必要性与紧迫性 三峡水库蓄水运用后,长江中下游水沙条件发生 (2)南夹江汊道综合治理有利于优化岸线布局, 促进港口发展。铜陵处于我国承东启西的沿江腹地, 是安徽省内最发达的沿江经济区城市之一。铜陵港是 了较大变化,受清水下泄的影响,南夹江汊道冲刷有所 皖江重要港口,国家一类开放口岸,在皖中南地区的物 资交流和经济发展中起着承纵、联横、通海的枢纽作 加剧,崩岸险情时有发生。为适应铜陵市社会经济发 展的要求,迫切需要在长江中下游干流河道治理规划 的指导下,加快南夹江汊道治理的步伐。 用。根据《铜陵港总体规划》,南夹江属铜陵港汀家洲 港区规划范围,主要承担各类散货物资的装卸、仓储和 中转业务,规划年通过能力为500万t。但就目前的河 (1)南夹江汉道治理有利于改善河势条件,维护 收稿日期:2010—01—14; 修回日期:2010—04~O1 作者简介:何 勇,男,工程师,硕士,主要从事河流治理规划和水流运动数值模拟研究。E—mail:heyong7702@163.COB 2 人 民 长 江 2010正 港镇 图1 铜陵河段河道形势及南夹江治理方案布置示意 道形势来看,由于航道和岸线条件较差,与规划通航能 进流条件均有所改善,支汉河道冲刷发展,分流比出现 力和港区功能定位相差甚远。南夹江综合治理后,航 了不同程度的扩大,其中尤以成德洲右汉和南夹江的 宽、航深提高,航程缩短一半,航道条件可以得到极大 变化最为明显。1998年后,南夹江河道的发展速度进 改善,可相应建成为铜陵主港重要的辅助性港区。南 一步加快,进、出口段及老观咀一带河床冲刷加剧,主 夹江将作为连接土桥水道和荻港水道最便捷的航道, 槽扩大冲深,其中2006年高水位(1l m,1956黄海高 水运优势可以得到充分发挥,对铜陵港的合理布局、协 程,下同)和枯水位(2.6 m)下河道槽蓄量分别比1998 调发展将起到重要的促进作用。 年增加15%和27%,实测分流比由1992年6月的 2 治理方案研究 5.7%(大通流量45 200 In /s)增加到2009年8月的 7.9%(大通流量43 300 li'q /s)。 2.1河道演变特点 三峡工程蓄水运用后,河道冲刷不断向坝下游发 铜陵河段位于感潮河段的末端,径流的影响起主 展直至达到平衡的状态,在现有河道边界条件下,铜陵 要作用。20世纪50年代末以来,铜陵河段的演变以 河段各支汊河道仍将继续冲刷发展,整个河段河势的 平面冲淤变化为主,其中,土桥水道凹岸冲刷,成德洲 稳定,特别是弯顶段河道的最终稳定,还有赖于河道治 左缘边滩相应淤积扩展;汀家洲鹅头弯顶冲刷下移,汀 理工程的进一步实施和完善。 家洲左缘边滩也随弯顶淤积下移;荻港水道则出现弯 2.2治理方案拟定 道顶冲点上提,河道深槽及凸岸隆兴洲边滩相继上延。 按照《长江中下游干流河道治理规划报告》中对 受上游和悦洲左汉河势变化及铜陵长江公路大桥 铜陵河段河道治理的要求,针对南夹江的河道特点及 桥墩束流与导流作用的影响,铜陵河段各支汉河道的 存在的主要问题,初步拟定了裁弯、堵汊和建闸3类代 第10期 何 勇,等:长江铜陵河段南夹江汉道治理方案研究 3 表性方案l1j。 裁弯方案以“疏”作为整治方向,在南夹江弯顶采 取裁弯措施,将阻水最严重的南夹江“几”字形弯曲段 裁掉(见图1),缩短河道长度,增加河道泄流能力,减 轻防洪压力。并结合铜陵市城市规划布局,合理利用 长江水土资源,改善沿江景观环境,提升铜陵市的城市 形象。裁弯段全长l3.81 km,裁弯后长约3.73 km,裁 弯比为3.7,两端与原河道平顺衔接。 堵汊方案以“堵”为整治方向,在南夹江上下游分 别建坝封堵汊道,使水流转由成德洲中汊和左汊大江 排往下游,以消除南夹江的水患。堵汊方案在南夹江 进出口各建一道堵坝,分别与南岸及洲上堤防相连 (见图1);为保证汊道水质良好,以利圩内排水和水面 养殖,堵坝内设置进、排水闸;同时为减小堵汉对大江 防洪的影响,拟在汀家洲左汊大江采取河道疏浚措施。 建闸方案以“控”为整治方向,在南夹江的进出口 分别建闸控制,以实现南夹江过流的人为调控(见图 1)。在大洪水时,闸门开启,充分发挥南夹江的泄流 功能,减小主江的防洪压力;在中低洪水时,闸门关闭, 将大江的洪水挡在夹江之外,缩短南夹江两岸的防洪 战线,保护圩内人民的生命财产安全。建闸方案的闸 址位置与堵汊方案相同(见图1)。 2.3治理方案比选 通过建立数学模型,对工程实施后的流速、水位、 分流比变化进行分析,并从工程治理效果、工程影响、 投资规模、实施条件等方面对拟定方案进行综合比选。 主要比选结论如下: (1)从对河势的影响来看,裁弯方案在阻水最严 重的南夹江弯顶段实施人工裁弯,有利于减少河岸崩 穿或自然裁弯带来的不确定因素,引导河势朝可控和 有利的方向发展。裁弯后流速增加对南夹江河岸冲刷 的影响可通过一定的护岸措施加以避免;堵汊方案减 少了分流支汊,有利于塑造少汊型或单一型河道形态, 但堵汊后大江需接纳约5%~10%的流量,短期内局 部河段(如成德洲中汊)流速增加超过30%,可能会导 致左汊大江发生较显著的河势调整,增加河势的不稳 定因素;建闸方案在中小洪水期对河势的影响较大,而 且建闸后南夹江淤积不可避免,在目前没有很好的减 淤措施的情况下,其对河势的影响将随着时间的推移 逐步加剧。 (2)从防洪效益来看,3类方案均能不同程度地 缩短南夹江两岸的防洪战线,减轻南夹江的防洪压力。 所不同的是,堵汊、建闸方案导致大江流量和洪水位相 应增加,影响枞阳江堤和无为大堤的防洪安全。因此 虽然这两类方案对南夹江防洪有利,却对大江防洪不 利。裁弯方案使整个河段的洪水位降低了2~15 cm, 相应减轻了无为大堤的防洪压力,提高了左汊大江的 防洪能力,对整个铜陵河段的防洪安全有利。裁弯后 流速增加的影响主要位于南夹江汉道内,对上下游河 道影响较小。 (3)从岸线资源利用来看,堵汊后将损失南夹江 两岸的岸线,建闸方案对岸线资源的利用影响不大,裁 弯方案提高了南夹江两岸岸线的利用价值,为建设适 航水道和宜港岸线提供了有利条件。 (4)从对航运的影响来看,裁弯方案对主航道无 明显不利影响,对南夹江则可以适当增加流量,刷深航 道,改善其通航条件;堵汉或建闸方案增加了主航道流 速,有利于依靠水流动力刷深碍航浅滩,但同时成德洲 尾右缘及新沙洲的洲头流速增加,可能导致成德洲尾 右缘冲刷后退、新沙洲左缘冲刷崩塌,增加成德洲尾部 河势及航道的不稳定因素。而且南夹江堵汊或建闸 后,成德洲右汊流量、流速减小,可能会造成横港一扫 巴沟一带主港区的淤积,并对右汉内深水岸线的维护 带来一定程度的影响。 (5)从对水环境和水生态的影响来看,堵汊和建 闸方案实施后,南夹江自净能力下降,河道会受到污 染,而且堵坝和闸门不同程度地阻断了淡水豚洄游、觅 食、栖息、产卵的场地,对生态环境影响较大;裁弯方案 增加了右岸流量和流速,有利于近岸污染源扩散,提高 城市供水水源地安全。同时,裁弯方案基本保留了南 夹江河道原貌,除施工期可能对淡水豚有一些影响外, 工程完建后基本可消除对水生态的不利影响。 (6)从投资规模来看,堵汊方案相对较小,裁弯方 案较大,建闸方案最大。但堵汊方案每年需进行大江 河道的疏浚维护,其工程量较大,费用较高;建闸方案 调度运行复杂,后期管理费用较大;裁弯方案基本为一 次性投入,后期维护管理费用较少,且通过合理开发南 夹江两岸水土资源,可以获得较好的经济效益和社会 效益。 (7)从工程实施的条件来看,裁弯方案主要工程 为新河开挖和加固堤防,较易施工;堵汊方案涉及到堤 基处理、围堰施工及龙口合拢,施工难度较大;建闸方 案闸门规模庞大,闸基处理、闸门稳定及防渗处理复 杂,施工难度大。 (8)从社会经济效益来看,堵汊或建闸方案使南 夹江成为盲肠河道,容易造成泥沙淤积,使河道失去活 力。而裁弯后的南夹江新老河道动静结合,江边可建 成铜陵市的江滩公园和沿江景观带,成为市民休闲娱 乐的场所和人水和谐的亲水空间,提升城市的品味和 形象,有利于吸引国内外投资,促进铜陵市的社会和谐 4 和经济发展。 于发展成连接土桥水道和荻港水道最便捷的航道。 综上所述,堵汊后大江可能会发生较大幅度的河 裁弯方案还可结合铜陵市城市规划布局,将南夹 势调整,影响面较广,对无为大堤和枞阳江堤的防洪影 江两岸治理成山清水秀、环境优美、能反映铜陵特色和 响较大;建闸方案投资规模大,河势调整效益、防洪效 代表铜陵城市形象的新城区,通过合理组织并布局经 益和经济效益不明显;裁弯方案顺应河势发展,在提高 济产业,从而带动区域经济的快速发展。南夹江汉道 防洪能力、改善河道条件、促进航运发展、保护水环境 整治工程,将进一步强化铜陵市“以港兴市”的发展战 及水生态等方面相对较优。同时该方案投资规模适 略,促进沿岸生产力的重新布局,成为带动两岸经济发 中,经济效益和社会效益显著,工程较易施工,且与铜 展的推进器,对改善市民生存环境、提高生活质量,实 陵市的城市规划结合紧密,对促进铜陵市经济发展和 现社会、经济、环境可持续发展目标将起到十分重要的 社会和谐最为有利,可作为铜陵河段南夹江河道治理 促进作用 的推荐方案。 3结语 2.4推荐方案实施效果分析 裁弯方案的实施可减少南夹江河岸崩穿带来的不 南夹江汊道裁弯治理方案符合长江中下游干流河 确定因素,辅以必要的护岸工程措施,可引导河势朝可 道治理规划的指导思想和规划目标,符合长江铜陵河 控和有利的方向发展,并为南夹江两岸的居民提供较 段河道治理规划,是铜陵河段河道治理的重要组成部 为安全的生产、生活环境。同时,可加快南夹江洪水下 分。方案的实施将有利于南夹江和左汊大江弯道的防 泄,相应提高整个铜陵河段的泄洪能力,降低无为大堤 洪安全,同时也有显著的经济效益和社会效益。 沿岸的洪水位,减少崩岸顶冲段的长度,减轻无为大堤 近年来南夹江冲刷加剧,分流比呈逐步扩大之势, 的防洪压力,避免因洪期防汛抢险给社会正常生产、生 崩岸险情对河势的影响日益突出。建议以长江中下游 活造成的不利影响。 河道治理为契机,尽快实施南夹江裁弯工程,同时加强 裁弯方案的实施可为南夹江的岸线利用和港口发 对夹江内原有险段和护岸工程的守护,特别是加强对 展创造良好条件。南夹江河岸曲折,水深不足,岸线崩 分流口门的守护,控制南夹江不断冲刷的趋势,防止产 退,沙滩淤涨,不仅影响了航道的稳定和运用,也影响 生新的河势不稳定现象。 到南夹江岸线的进一步开发和利用。整治工程实施 后,南夹江崩岸险情基本消除,航道弯曲半径显著扩 参考文献: 大,提高了船舶航行的安全度,为汀家洲港区的规划建 [1] 长江水利委员会.长江中下游干流河道治理规划报告[R].武汉, 长江水利委员会,1997. 设提供了良好的外部条件。同时南夹江汊道航宽、航 (编辑:李慧) 深提高,航程缩短一半,航道条件得到极大改善,有利 Research on regulation schemes of Nanjiajiang inlet in Tongling Reach of Yangtze River HE Yong,HE Zijie (Plan and Design Department,Changjiang Institute ofSurvey,Planning,Oesign and Research,Wuhan 430010,China) Abstract: Based on the evolution trend of Tongling reach of the Yangtze River and the inlet of Nanjiajiang branch,as well as the request of economic and social development,we put forward three representative regulation schemes,namely,channel—cut- off,branch—blocking and gate—building according to the ideas of dredging,damming and controlling.Comprehensive analysis SHOWS that all of the three projects can alleviate the lfood threat at different levels,however,the channel—cutoff scheme is rela— tively superior in many aspects including enhancing flood prevention,improving river conditions and navigation progress.There— fore,the channel~cutoff scheme is recommended for inlet regulation of Nanjiajiang branch in Tongling Reach. Key words: Nanjiajiang branch;river regulation;channel—cutoff;Tongling reach;Yangtze River