收稿日期：2009-05-13作者简介：刘金（1987—），男，硕士研究生，主要从事环境与工程泥沙和治河防洪方面的研究。

1概况1.1河道概况宜昌—虎牙滩河段上接镇川门，下游与宜都水道相连接，全长19.4km ，处于山区河道与平原河道之间的过渡段，为顺直分汊河段。

本河段有较大的洲滩胭脂坝，胭脂坝将河道分为左汊及右汊，左汊为主汊，右汊为支汊。

胭脂坝以上江面宽度约为650~900m ，胭脂坝处河道宽度达到1500m ，以下河道宽度逐渐从1500m 收窄到虎牙滩处的800m 。

三峡蓄水后宜昌河段河床演变分析刘金，陈立，周银军，许文盛（武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072）摘要：三峡水库蓄水运用以后，改变了宜昌河段的来水来沙条件，引发了河流的再造床过程。

依据蓄水前后原型观测资料结合宜昌河段的来水来沙及边界条件，分析了宜昌河段的冲淤变化、深泓线、深泓纵剖面、洲滩等变化规律，并对其演变趋势做了预测。

关键词：三峡；宜昌河段；演变中国分类号：TV 147文献标志码头：A文章编号：1002-4972（2009）11-0116-05Evolution of Yichang reach after impoundment of the Three Gorges ReservoirLIU Jin,CHEN Li,ZHOU Yin-jun,XU Wen-sheng(State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science,Wuhan University,Wuhan 430072,China)Abstract:Since the impoundment of Three Gorges Reservoir,the water and sediment to the reach haschanged,resulting in the process of river transformation.Based on the prototype observation data before and after the impoundment,as well as the boundary condition,this paper analyzes the river channel change,thalweg and evolution of the shoal,and predicts the trend of evolution of Yichang reach.Key words:Three Gorges;Yichang reach;river process图1葛洲坝下游宜昌河段形势图2009年11月第11期总第434期Nov.2009No.11Serial No.434水运工程Port &Waterway Engineering第11期1.2航道概况宜昌至虎牙滩河段的航道条件优良，河道的冲淤变化未给本河段带来不利影响，但是宜昌至虎牙滩河段的冲刷下切是引起宜昌枯水位下降重要因素之一，而宜昌枯水位的下降直接影响葛洲坝船闸的通航。

2河床边界条件[1]宜昌河段洪枯水位之间的河床岸坡地质结构主要是基岩质、土砾质和硬土质3种类型，局部为软土质和砂土质岸坡，抗冲性较高。

总的看来该河段的右岸抗冲刷强度大于左岸。

宜昌至虎牙滩河段的河床组成抗冲性较高。

宜枝#34~#45断面长10.6km范围内，河床以砾卵石和砂砾石为主，其次是细砂，此段河床为卵石夹砂质。

宜枝#46~#51断面长8.8km，为砂夹砾质河床。

3水文泥沙特征宜昌河段上游宜昌站的水位资料和流量资料可以作为参考。

根据宜昌站水文资料的统计，多年平均径流量为4364亿m3，年平均流量为14300m3/s，多年平均输沙总量为4.7亿t，年平均含沙量为1.08kg/m3。

本河段泥沙主要来自于上游河段，且径流量与沙量的变化大体上是对应的，但沙量变幅大于水量。

该河段历年最高水位55.92m (黄海高程，下同)，最低水位38.30m。

4历史演变胭脂坝分汊河道，在长江河道发育早期即已形成，但在整个历史时期内，胭脂坝均以心滩形态存在。

明清之际虽然演变为江心洲，但在同治年初即因特大洪水又回复为心滩形态。

说明心滩分汊形态属这一河段的稳定河型[2]。

宜昌河段在自然条件下由于两岸边界条件的限制，河道平面形态及河势相对稳定。

河床演变特点为年内冲淤呈周期性变化，年际间河段冲淤维持相对平衡状态，没有单向累积性冲刷和淤积趋势。

至葛洲坝枢纽修建及运用以来宜昌河段的相对平衡状态遭到破坏，出库泥沙大量减少引起下泄水流冲刷河床。

在水库基本达到冲淤平衡后下游宜昌河段由集中冲刷转为冲淤交替进而随来水来沙条件变为略有淤积。

但1998年长江流域的大洪水过后，宜昌河段的冲淤出现了显著的变化，主要表现为大冲大淤的交替形势[3]。

5三峡蓄水运用后河床演变三峡工程蓄水运用后，上游的来水来沙条件发生改变，相应的下游宜昌河段冲淤变化也会作出调整。

河床的变化主要体现在漫滩河槽的下切及扩宽。

5.1河床冲淤变化依据2003—2008年6年来的河道地形图计算得冲淤量见表1和表2。

总体上来看，三峡工程蓄水运用后，近6年来河道处于持续冲刷状态，滩槽皆冲，以冲槽为主。

具体来说，2003年3月—2008年3月宜昌河段累积冲刷量为2294.9万m3，河床平均冲深达0.92m。

其中2003—2004年冲刷量为1112.1万m3，占近6年来的冲刷量的48.5％,河床平均冲深为0.49m，冲刷为全河段冲刷，主要集中在宜昌城区河段，胭脂坝段及临江坪段，局部冲刷深度达到6m，不过在虎牙滩附近呈现淤积现象。

2004—2005年河道依然呈现自上而下的冲刷特点，表1蓄水运用后宜昌河段冲淤量万m3时段冲刷量淤积量净冲刷量200303—2004021693.9452.81241.1 200402—200503789.8684.2105.6 200503—2006031395.0805.8589.2 200603—200703960.7829.1131.6 200703—200803601.2373.8227.4表2洪、中、枯水河槽冲淤变化万m3时段枯水河槽中水河槽洪水河槽200303—200402-1165.5-30.2-25.7 200402—200503-110.3-18.20.8 200503—200603-521.2-66.0-29.5 200603—200703-11.2-56.7-23.5 200703—20083-159.0-28.6-28.4注：负号代表冲刷，正号代表淤积。

刘金，等：三峡蓄水后宜昌河段河床演变分析117··2009年水运工程但河道冲刷量显著减少，在某些局部河段如紧挨胭脂坝尾河段，其冲淤特性由第1年的冲刷变成了淤积。

在枢纽运行的第3年中，河道左岸自上而下冲刷，而右岸自上而下淤积，尤以胭脂坝左缘淤积最为严重。

2006—2007年河道自上而下呈现微淤微冲的特点。

2007—2008年河道整体上仍呈冲刷态势，但冲淤幅度小于0.5m 。

虽然宜昌河段6年来持续冲刷，但冲刷强度有减弱趋势。

宜昌至虎牙滩河段枯水与平滩河槽均累计为冲刷，枯水河槽2003年到2008年累计冲刷1967.2万m 3，高水河槽2003年到2008年累计冲刷106.2万m 3，冲刷主要发生在枯水河槽。

5.2深泓线变化5.2.1深泓平面变化宜昌水道的横向约束性较强，年际间深泓摆幅不大，只是在最近3年深泓线在从深槽到深槽之间的过渡段有明显下移趋势（图2）。

究其原因可能为来水量的减少致使水流动力轴线弯曲。

图2三峡水库蓄水后宜昌河段深泓线平面变化5.2.2深泓纵剖面深泓纵剖面变化见图3。

自三峡工程蓄水以后，不管小水大水年，河道均冲刷，由于冲刷主要集中在主槽中，深泓高程也相应降低，尤其在三峡工程蓄水初期，河床下切强烈。

深泓下切幅度较大的位置年际间没有大的变化，主要集中在胭脂坝坝段到临江坪段。

从图中也可以看出局部河段特别是高程较高断面的深泓高程并没有明显下降。

表3给出了三峡蓄水后宜昌河段深泓高程平均值及其变化，从表中可以看出，深泓高程从2003年3月到2004年2月下降了0.773m ，2004年2月到2005年3月下降了0.503m ，深泓冲刷幅度小于上年，而2005年3月到2008年3月共4年当中深泓累计下降了0.535m ，只相当于2004年2月到2005年3月1年的深泓下降值。

这说明河道整体呈冲刷状态，但深泓高程的下降已经有趋缓的现象。

深泓的下降将引起断面同流量的水位的降低，而枯水水位的降低直接影响到宜昌航道的通航[4]。

5.3横断面变化河床演变过程一般包括纵向和横向变形两方面，为了解其横向变形，在19.4km 河段内切取了4个横断面，断面位置见图1。

各横断面年际变化见图4。

河床横断面的冲淤变化，反映了本河段来水图3年际间深泓高程变化表3宜昌河段深泓高程平均值及其变化时段深泓平均高程/m冲刷变化值/m20030323.74220040222.9690.77320050322.4670.50320060322.1560.31120070322.1100.04620080321.9310.178注：深泓高程为以断面间距为权重的加权平均值。

118··第11期图5胭脂坝0m线变化示意来沙特征。

通过4个典型断面的变化可以看出三峡蓄水以后该河段的变化主要表现为冲刷、河床下切，所不同的只是冲刷的强度和冲刷侧重部位有所不同。

具体的来说，#1断面和#4断面以左边滩和主槽冲刷较为明显，其中#4断面最大冲刷深度达5m ，自2006年后左边滩每年淤积，但淤积幅度不大。

宜枝#43断面位于胭脂坝中部，从图4可以看出左汊底部高程明显高于右汊。

右汊河床逐年下切，而左汊河床则有冲有淤。

宜枝#51断面位于宜昌河段的出口段，自三峡工程蓄水以后右岸边滩不断的冲刷后退，而左岸及主槽呈年际间冲淤交替的态势。

5.4洲滩变化洲滩形态主要有江心洲、边滩、浅滩、心滩等几种常见的地貌类型。

宜昌—虎牙滩河段内主要有宜昌城区凸岸边滩，胭脂坝洲滩以及临江溪溪口滩。

宜昌城区凸岸边滩有冲刷后退的趋势，2008年3月与2003年3月0m （航行基准面为37.29m ，下同）线相比冲刷后退最大达到55m 。

图5为胭脂坝0m 线变化示意图，从图中可看出胭脂坝总的表现为冲刷萎缩。

坝头段在200303—200603整体呈现出冲淤相间平衡的变化规律，200603—200803坝头开始出现单向性的冲刷后退。

坝尾在200303—200603是冲刷萎缩的，原因是主流线经胭脂坝左汊在胭脂坝尾逐渐过渡到右岸时主流线发生弯曲，促使胭脂坝坝尾段左侧逐渐向右切割萎缩，自三峡蓄水到156m 后坝尾出现淤长，淤长达159m 。