2011 年 10 月第 10 期 总第 459 期水运工程Port & Waterway EngineeringOct. 2011No. 10 Serial No. 459

长江下游东流水道河床演变特征分析

及航道整治

李文全，涂新民，杨祖欣，刘洪春

（长江航道规划设计研究院，湖北 武汉 430011）

摘要：介绍长江下游东流水道河床演变特点，并对影响其演变的主要因素进行分析；预测近期河床演变趋势，指出虽然目前东港正处在发展过程之中，而作为航道跨河过渡槽的西港有萎缩的趋势，但西港依然有复苏的可能；针对东流水道目前航道存在的主要问题，为了加速实现西港冲刷发展趋势的形成，改善和稳定西港枯水通航条件，在定床模型上，对可能实施的工程方案进行水流特性认识性试验，根据试验成果，提出下一步东流水道航道整治思路。关键词：长江；河床演变；航道整治中图分类号：U 617 文献标志码：A 文章编号：1002-4972(2011)10-0083-06

收稿日期：2011-03-17作者简介：李文全（1966

—），男，教授级高工，主要从事航道整治研究。Analysis of river bed evolution and discussion on waterway regulation thought of Dongliu channel on the lower reach of the Yangtze River

LI Wen-quan, TU Xin-mi , YANG Zu-xin , LIU Hong-chun(Changjiang Waterway Institute of Planning, Design and Research, Wuhan 430011, China)Abstract: This paper describes the bed evolution characteristics of Dongliu channel in the lower reach of the Yangtze River and analyzes the main influential factors then. It predicts the trend of the bed evolution, and pointis out that although the Donggang channel is in the process of developing, as the cross channel called Xigang is in a shrinking trend, the Xigang channel still has the possibility of recovery. For the main problems at present, in order to accelerate the formation of erosion trends of Xigang channel and improve its navigation conditions, some possible engineering measures have been tested in the fixed bed model. According to the results of the model test, it proposes ideas on the next-step regulation of Dongliu channel.Key words: the Yangtze River; bed evolution; waterway regulation

东流水道为顺直多汊河型，历来是长江下

游重点碍航浅滩水道之一。2001年后，西港（航

道跨河过渡槽）逐渐冲刷发展，枯水航行条件相

对好转，为了稳定这种较好的航道形势，2004—2006年对东流水道实施了航道整治工程。工程实

施后，本水道滩槽格局和莲花洲港枯水期分流形

势基本得到控制，枯水期西港航道条件一度较

好，满足4.5 m×200 m（航深×航宽）的整治标

准。但因当时未对东港进行控制，仍存在东港与西港相互消长问题。近年来，东港枯水期分流比

逐年增大，相应西港分流比不断减少，老虎滩左

侧主航槽淤浅，滩尾累积性淤积下延，挤压西

港，枯水航道尺度下降。为了确保东流水道航道

畅通，需要实施新的航道整治工程。本文对今后

该水道航道整治思路和工程方案进行探讨。

1 概况东流水道位于长江下游九江市—安庆市之 • 84 •水运工程2011 年

间，上起华阳镇，下迄吉阳矶，全长31km，属

顺直分汊河型。该水道进、出口段河宽较小，河

道单一，中段河道放宽，洲滩较多，老虎滩、天沙洲、玉带洲和棉花洲，在枯水期将河道分为多

汊，从左到右依次为莲花洲港、天玉窜沟、西

港、东港，河道形势见图1。

该河段处于扬子准地台坳地带范围内。水道

左岸为望江凹陷，由抗冲性较差的冲积和湖积疏

松物组成；右岸为二级阶地和山丘，沿江基岩出

露，自上而下有凌家咀、牌石矶、老虎岗、乌石

矶、稠林矶、杨家矶、吉阳矶等矶头，岸线较为

稳定；河床和洲滩一般由粉沙、细沙组成，中值

粒径为0.2 mm左右，抗冲性较差。所以，主流位

置摆动频繁、洲滩冲淤变形较大，河道宽浅，为

长江下游典型的浅滩河段之一。

2 河床演变特征及主要影响因素分析2.1 河床演变特征

东流水道河床平面形态特征和河床组成，

决定了其演变特征。在自然状态下，随着河段

内洲滩群的不断冲淤归并与切割分离，各汊道

出现往复兴衰现象，使主航道位置随之在西港

和莲花洲港之间不断调整变化。河床在年内存

在“汛淤枯冲”的演变规律，在汛期流量较大

时，因水流取直，常常会在莲花洲港进口和西

港进口，产生大量泥沙淤积，特别是在遇到大

水年份时，淤积更甚，汛后退水期，过渡段航

槽冲刷，常发生主支汊易位现象，航道不稳，

浅滩频现，严重碍航，在对其航道进行整治

前，绝大多数年份不能满足4.0 m×100 m的航道

维护尺度，甚至于出现船舶搁浅及海损事故，

成为阻塞长江下游航道的瓶颈。20世纪50年代初期，老虎滩（又称天心洲）

在稠林矶附近被水流切割，形成老西港(后称天玉窜沟)，1954年长江大水之后，老西港进一步冲刷

发展，莲花洲港衰退，至1960年，洪、中、枯水

期老西港分流比分别达44%、52%和62%，成为

主汊，航道条件一度较好。1970年以后，随着老

虎滩尾的不断淤积下延，老西港由盛转衰，1977

年老西港基本淤废，航道改走莲花洲港，1982年5月，莲花洲港分流比达到55%，但因莲花洲港

进口浅区较多，枯水期仍常需挖槽疏浚维持通

航，在此期间，又孕育着老虎滩尾被水流切割形

成新汊问题。1981年长江大水，玉带洲与棉花洲

之间冲刷出现窜沟，老西港萎缩，被称为天玉窜

沟，老虎滩尾部被水流切割，形成新西港（称为

西港）和天沙洲。1998年、1999年长江大水，西

港与莲花洲港进口均出现严重淤积现象，之后，

因莲花洲港进口娘娘树边滩发育，上深槽尖潭右

摆，趋向西港，西港发展成为枯水主航道。至2003年12月，西港分流比达到43%，5 m水深航槽

上下贯通，最小宽度达180 m，4 m水深航槽最小

宽度达250 m，枯水航道条件明显好转。

为了稳定当时较好的航道形势，2004—2006年

长江航道局实施了东流水道航道整治工程，选择

主航槽上段走老虎滩左汊，下段走玉带洲右汊，

航道跨河过渡槽选在正处于发展阶段的西港。整

治工程由以下3部分组成[1]（图1）： 1）老虎滩1#～10#护滩带工程——防止滩体

冲刷、切割，保持老虎滩的完整。2）左岸娘娘树一带1#~3#丁坝工程——坝

头高程为航行基面上3 m（航行基面为黄海高程图1 东流水道河势

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注：绘图基面为85国家高程基准。 • 85 •第 10 期

2.69 m），以限制莲花洲港的发展，适当调整分

流比，引导水流向西港过渡。3）玉带洲头鱼骨坝（坝头高程为航行基面上

2 m）、玉带洲低滩护岸、11#护滩带工程——防止

玉带洲洲头及头部低滩崩退，控制西港和莲花洲

港的分流比，稳定西港过渡段航槽。

该整治工程的修建，对于稳定东流水道上、

下滩群和西港过渡段的平面位置起到了重要作用，

限制了莲花洲港的发展和枯水航道位置的左右摆

动。自工程实施以来，莲花洲港枯水期分流比变化

不大，基本维持在28%左右（表1）；但因当时东港未做任何控制工程，东港枯水期分流比逐年增

大，相应老虎滩北槽和西港分流比却连年下降。2003年12月—2010年11月，枯水期东港分流比从

13.8%增大至40%，西港分流比从43%下降到15%，

从而造成东港河床冲刷，老虎滩北槽和西港淤积。

至2010年11月，老虎滩北槽4.5 m水深航槽已断开1 600余米，老虎滩尾逐年淤积下延，挤压西港，西

港5 m水深航槽最小宽度从2006年12月的300 m，至2010年11月降至50 m，4.5 m水深航槽最小宽度也从

300余米缩窄至不足100 m，汛后被迫采取挖槽疏浚

措施。西港枯水航道条件正向不利方向发展。

表1 东流水道汊道分流比变化

测 时水位（航行基面）/m流量/（m3·s-1）分流比/%东港西港天玉窜沟莲花洲港2003-122.4312 19613.843.015.028.22006-112.2012 58926.235.910.427.52007-104.6419 25426.632.813.027.62009-112.8014 42134.326.111.727.92010-112.5813 20040.015.018.027.0

2.2 影响演变的主要因素分析1）上游来水来沙条件和河床组成与形态特

征，是影响本河段河床演变的重要因素之一。

长江中下游分汊河段一般均存在汊道周期性

交替兴衰的演变规律[2]。由于本河段中部河宽较

大，形成多汊，水流分散、主流位置频繁摆动，

各汊道交替兴衰的现象表现得就更明显。在上游

来水较大时，流向取直，在稠林矶附近，与洪水

流向有一定夹角的莲花洲港进口和西港进口，往

往会产生泥沙淤积，来水流量越大，含沙量越

高，淤积的泥沙就越多，汛后水位降落，水流归

槽时又发生冲刷。所以，西港和莲花洲港进口均

呈现出 “涨淤落冲”和枯水航道不畅、过渡段

航槽位置经常变更的特征。2003年三峡水库蓄水

运用以来，虽然下游来沙量较水库蓄水前减少约2/3，汛期泥沙淤积量减少，但东流水道上述演

变规律和冲淤特征基本未变，而且，由于水库汛

后蓄水期间，下泄流量较常年陡减约50%，下游

河段落水冲刷能力减弱，这也可能是西港航槽自2003年以来持续恶化的原因之一。

2）已实施的航道整治工程增加了河道阻力，促使老虎滩左槽淤积和东港分流比的增大。

根据东流水道航道整治工程定床模型试验研

究结果[1]，仅在娘娘树边滩修建丁坝群工程后，在

整治流量Q=1 5691 m3/s时，上游水位明显壅高，1#

水文断面水位壅高0.046 m，另增建玉带洲头鱼骨

坝后，东港分流比增大约1.8%。

整治工程增加了河床阻力，必然引起上游水

位和汊道分流比的变化，从而也引起河床的冲淤

变化。从图2可以看出，自2003年12月以来，老虎

滩上游江中-5 m深槽明显右移，老虎滩北槽河床

逐年淤高，东港河槽冲深展宽；在娘娘树边滩丁

坝群上游CS45断面，老虎滩北槽最深点淤高约3.0 m，而东港冲深、展宽分别约1.0 m和190 m；

上游华阳镇边滩冲刷下移的泥沙，一部分落淤在

东角冲附近，形成凸入江中的边滩，在CS37断

面，滩缘2 m等高线向江中推进750 m，最大淤积

厚度超过10 m，迫使江中-5 m高程深槽向右移动

约530 m，从而造成老虎滩前沿低滩和东港进口的

冲刷。从2003—2010年，老虎滩头-2 m、0 m等高

线均下移200余米，东港进口普遍冲深2 m左右，

这是造成东港分流比逐年增大的直接原因。李文全，等：长江下游东流水道河床演变特征分析及航道整治