閆 軍 ，曹志先 ，劉懷漢

（1.武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢430072；2.長(zhǎng)江航道規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，武漢430011）

“九五”期間實(shí)施的長(zhǎng)江中游界牌河段綜合治理工程正式拉開(kāi)了長(zhǎng)江中下游航道整治的序幕。經(jīng)過(guò)近20 a的航道整治，長(zhǎng)江中下游航道維護(hù)尺度得到了較大幅度的提高，航槽內(nèi)的流速流態(tài)也得到了明顯改善，消除了中下游一些重點(diǎn)淺、險(xiǎn)水道的礙航隱患，使長(zhǎng)江逐步發(fā)揮出世界第三大河所蘊(yùn)藏的航運(yùn)優(yōu)勢(shì)。目前長(zhǎng)江中下游航道整治工作仍在進(jìn)行中。本文選取長(zhǎng)江中下游五類典型河段對(duì)應(yīng)的具體航道整治工程，總結(jié)歸納了各類典型河段航道整治工程所取得的經(jīng)驗(yàn)，可為后續(xù)類似河段的航道整治提供參考。

1 五類典型河段航道整治工程簡(jiǎn)介

1.1 磯頭控制下的彎曲放寬河段

此類典型河段以長(zhǎng)江中游周天河段航道整治控導(dǎo)工程為例。

1.1.1 航道概況

周天河段位于長(zhǎng)江中游上荊江河段末端與下荊江河段進(jìn)口段，上起郝穴，下至古長(zhǎng)堤，全長(zhǎng)約28 km，是順直微彎的放寬型河段（圖1）。自郝穴磯頭以下河道江面迅速展寬，水流擴(kuò)散，加之洲灘沖淤變化的影響，主流擺動(dòng)及過(guò)渡段位置變化較為頻繁，對(duì)防洪安全及航道穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。

圖1 周天河段航道整治工程方案平面布置圖Fig.1 Layout plan of Zhoutian waterway regulation project

該段航道條件惡劣，歷史上曾因嚴(yán)重礙航而被稱為“瓶子口”河段，是長(zhǎng)江中游重點(diǎn)礙航淺灘河段之一。20世紀(jì)70年代以后，該河段雖經(jīng)過(guò)一系列的航道整治工程，航道條件一時(shí)也有所改善，但不能從根本上解決過(guò)渡段深泓上提下挫、左右擺動(dòng)頻繁、航槽不穩(wěn)的態(tài)勢(shì)［1］。

20世紀(jì)90年代以來(lái)，周天河段灘槽相對(duì)穩(wěn)定，上、下邊灘交錯(cuò)分布，上、下深槽平順連接，過(guò)渡段擺動(dòng)幅度較小，航道條件較好，即該河段正處于有利的河道形勢(shì)。1998年、1999年連續(xù)2年大洪水后，河床發(fā)生超常淤積，灘形散亂，航道條件又有所惡化，汛后航道維護(hù)較為困難，為恢復(fù)航道維護(hù)的正常條件，2001年汛后實(shí)施了清淤應(yīng)急工程，航道條件基本得到恢復(fù)。

河床演變分析表明：周天河段的航道條件在自然條件下不可能長(zhǎng)期穩(wěn)定，三峽工程蓄水運(yùn)用后增加了河段演變的復(fù)雜性，如果不及時(shí)采取工程措施，周天河段過(guò)渡段存在左擺和下移的趨勢(shì)，航槽難以穩(wěn)定，航道條件將向不利方向發(fā)展［2］。為此，2006年原交通部批準(zhǔn)實(shí)施周天河段航道整治控導(dǎo)工程，對(duì)其進(jìn)行航道整治。

1.1.2 工程概況

（1）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)航道尺度為2.9 m×150 m×1 000 m（水深×航寬×彎曲半徑，下同），通航保證率為98%。

（2）工程方案由以下3部分組成（圖1）。

一是進(jìn)口左岸九華寺一帶的5道潛丁壩工程，主要作用是限制枯水期主流左擺下移，維持過(guò)渡段穩(wěn)定。

二是在進(jìn)口左岸周公堤一帶布置2道潛丁壩，并將蛟子淵附近原清淤應(yīng)急工程中前2道護(hù)灘建筑物頭部延長(zhǎng)，潛丁壩的主要作用是封堵周公堤心灘左側(cè)竄溝，使得心灘和蛟子淵邊灘頭部連成一個(gè)整體，防止主流擺動(dòng)。原清淤應(yīng)急工程中，延長(zhǎng)前2道護(hù)灘建筑物是為了與潛丁壩共同鞏固蛟子淵邊灘，促進(jìn)灘頭的完整和穩(wěn)定。

三是右岸張家榨護(hù)岸加固工程，其作用是為了提高右岸岸線的穩(wěn)定和防洪安全。

1.1.3 整治工程實(shí)施后效果

從工程前后的測(cè)圖比較來(lái)看，有利于周公堤水道航道條件的灘槽形勢(shì)穩(wěn)定，維持了河段上段深槽上過(guò)渡、下段左槽一次過(guò)渡的形式，3 m等深線之間寬度為400～1 000 m，4 m等深線之間寬度為380～800 m。航道尺度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，航道維護(hù)壓力減輕，通航條件明顯改善。整治建筑物總體保持穩(wěn)定，工程區(qū)域河床地形普遍淤積，僅建筑物局部有所沖刷。

1.2 鵝頭分汊的彎曲河段

此類典型河段以長(zhǎng)江中游羅湖洲水道航道整治工程為例。

圖2 羅湖洲水道航道整治工程方案平面布置圖Fig.2 Layout plan of Luohuzhou waterway regulation project

1.2.1 航道概況

羅湖洲水道位于長(zhǎng)江中游湖北省團(tuán)風(fēng)縣境內(nèi)，上起泥磯，下迄三江口，全長(zhǎng)12 km，屬典型的鵝頭型分汊彎道，右汊（磧磯港）為主航道（圖2）。

該水道呈周期性變化，主流不穩(wěn)定，航槽擺動(dòng)，洲灘沖淤頻繁，汊道周期性興衰交替，航道時(shí)好時(shí)壞，多次出現(xiàn)礙航局面，嚴(yán)重影響船舶航行。盡管近期磧磯港航道條件較好，但已出現(xiàn)向不利方向變化的趨勢(shì)。主要表現(xiàn)為洲頭竄溝沖深拓寬和東槽洲的持續(xù)崩退［3］。

1.2.2 工程概況

（1）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)航道尺度為4.5 m×200 m×1 050 m，通航保證率為98%。

（2）工程方案由3部分組成（圖2）。

一是東槽洲護(hù)岸工程，長(zhǎng)約6 100 m，主要作用是守護(hù)江心洲，制止東槽洲岸線的持續(xù)崩退，限制主流擺動(dòng)；

二是竄溝內(nèi)2道鎖壩工程，主要作用是防止東槽洲與心灘之間竄溝的沖刷發(fā)展，維持左槽適當(dāng)?shù)姆至鞅龋?/p>

三是洲頭低灘護(hù)灘帶工程，主要作用是保持心灘的相對(duì)完整，減少橫流對(duì)灘體的切割，促進(jìn)枯水歸槽，改善中枯水的通航條件。

1.2.3 整治工程實(shí)施后效果

整治后，工程達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)，進(jìn)口段水深和出口段彎曲半徑加大，利于船舶安全航行，河道的不利變化趨勢(shì)得到抑制，磧磯港保持微彎形態(tài)，航道順暢，洲頭竄溝的發(fā)展得到限制，磧磯港航道條件得到改善。同時(shí)由于洲頭心灘護(hù)灘建筑物和竄溝鎖壩工程的修建，園港進(jìn)流更為集中，對(duì)減緩園港的衰退起到了積極的作用［4］。

1.3 兩反向彎道之間的過(guò)渡河段

此類典型河段以長(zhǎng)江中游武穴水道航道整治工程為例。

1.3.1 航道概況

武穴水道位于長(zhǎng)江中游，下距九江市45 km。上起仙姑山，下止葫蘆山，全長(zhǎng)14.5 km（圖3）。

該水道為向右彎曲的鯉魚山彎道和向左彎曲的新洲鵝頭型汊道之間的連接段。該水道進(jìn)口寬約1.1 km，狗頭磯以下至葫蘆山沿程放寬，狗頭磯處江寬1.35 km，至泥灣處寬達(dá)2.1 km，葫蘆山處寬約2.2 km。狗頭磯以上，深槽貼右岸分布；自狗頭磯以下呈水下分汊形勢(shì)，主流由右岸向左岸過(guò)渡入北槽，其右側(cè)由于河岸凹進(jìn)，且沿程吸納了北槽的漫灘水流，貼右岸形成南槽，因此北槽水深沿程減少，而南槽則沿程增加。兩槽之間因斷面擴(kuò)大、流速減緩，泥沙落淤，加上由橫向水流所帶來(lái)的底沙在此滯留，形成由狗頭磯直抵新洲頭的長(zhǎng)沙埂，即鴨兒洲心灘?？傮w上看，該水道呈兩槽一灘的河勢(shì)格局。南槽為常年通航槽口，其進(jìn)口段（泥灣附近）為主要礙航淺區(qū)［5］。

1.3.2工程概況

（1）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)航道尺度為4.5 m×200 m×1 050 m，通航保證率為98%。

（2）工程方案：鴨兒洲心灘布置一道長(zhǎng)5 988 m的順壩，順壩尾端建1道長(zhǎng)850 m的條形護(hù)灘帶（圖3），通過(guò)整治建筑物減少漫灘水流，增加南槽進(jìn)口流量、流速，減少淤積，維持航槽相對(duì)穩(wěn)定，提高航道尺度。

圖3 武穴水道航道整治工程方案平面布置圖Fig.3 Layout plan of Wuxue waterway regulation project

1.3.3 整治工程實(shí)施后效果

整治工程實(shí)施后，航道尺度可滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在整治流量級(jí)時(shí)，南槽進(jìn)口流速、分流比值較工程前增大約11.3%，長(zhǎng)順壩攔截漫越鴨兒洲心灘橫向水流的效果較好。

1.4 微彎分汊河段

此類典型河段以長(zhǎng)江下游張家洲水道南港下淺區(qū)航道整治工程為例。

1.4.1 航道概況

張家洲水道上起九江市的鎖江樓，下止八里江口，全長(zhǎng)約30 km，為微彎雙分汊河型（圖4），其中左汊又稱為北港，河道彎曲，淺區(qū)多達(dá)三、四處，淺灘變化復(fù)雜，航道不便于維護(hù)；右汊又稱為南港，河道順直，歷來(lái)為中洪水主航道，20世紀(jì)90年代以來(lái)，南港航道條件有了較大改善，并已成為全年通航的主航道。1998年及1999年連續(xù)特大洪水后，南港航道條件惡化，但作為主航道的地位沒(méi)有改變。南港有2處淺區(qū)，上淺區(qū)位于新港河段，淺區(qū)年內(nèi)漲淤落沖的規(guī)律明顯，航道比較穩(wěn)定；下淺區(qū)位于官?gòu)S—鄱陽(yáng)湖口之間的過(guò)渡段，因江面放寬，水流分散，淺情最為嚴(yán)重，此處是影響張家洲水道枯水期航道暢通的關(guān)鍵［6］。

圖4 張家洲水道航道整治工程方案平面布置圖Fig.4 Layout plan of Zhangjiazhou waterway regulation project

1.4.2 工程概況

（1）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)航道尺度為4.0 m×120 m×1 050 m，通航保證率為98%。

（2）工程方案由3部分組成（圖4）。

一是左岸6道丁壩，總長(zhǎng)2 772 m，主要作用是鞏固新洲邊灘，阻止主流北移，適當(dāng)束窄枯水期過(guò)渡段河寬，集中水流，沖刷航槽，6道丁壩功能各有不同，前4道丁壩主要起挑流作用，設(shè)計(jì)為下挑勾頭丁壩，壩頭高程均為設(shè)計(jì)水位上3 m，后2道丁壩主要起固灘作用，壩頭高程分別為設(shè)計(jì)水位上2 m和1 m。

二是右岸梅家洲尾2道護(hù)灘帶，長(zhǎng)900 m，主要作用是保持梅家洲邊灘的穩(wěn)定，防止官洲夾出流對(duì)梅家洲尾邊灘的破壞。

三是官洲尾護(hù)岸工程，長(zhǎng)1 070 m，主要作用是保持航槽右岸邊界的穩(wěn)定，防止河岸沖刷后退。

1.4.3 整治工程實(shí)施后效果

整治工程實(shí)施后，下淺區(qū)深泓右擺，航道內(nèi)普遍沖刷，水深達(dá)4.5 m以上，航寬達(dá)280 m，航道條件明顯改善；丁壩壩田間普遍淤積，保持新洲邊灘的完整并使之淤積擴(kuò)大，限制了深泓左擺的趨勢(shì)，同時(shí)官洲護(hù)岸及梅家洲護(hù)灘帶起到了控制邊灘沖刷的作用，使其保持穩(wěn)定；從水流測(cè)驗(yàn)資料上看，南、北港兩汊分流比穩(wěn)定，而新洲夾套分流比較往年同期均明顯減少，丁壩起到了對(duì)水流結(jié)構(gòu)的調(diào)整作用，主流右移，左邊灘上流速減小，航槽內(nèi)流速加大，斷面流速分布由平坦型轉(zhuǎn)為相對(duì)集中型。由此可見(jiàn)，工程達(dá)到了預(yù)期目的。

1.5 順直分汊河段

此類典型河段以長(zhǎng)江下游東流水道航道整治工程為例。

1.5.1 航道概況

東流水道上起華陽(yáng)河口，下迄吉陽(yáng)磯，全長(zhǎng)約34 km，為順直分汊河型，洲灘汊道眾多、沖淤變化頻繁，主流擺動(dòng)，航槽多變。水道中順列分布有老虎灘、天沙洲、玉帶洲、棉花洲，將水道分為三汊，從左到右分別為蓮花洲港、西港、東港，蓮花洲港為汛期主汊，西港為枯季主汊，東港為支汊。湖東村以下，微彎窄深，河岸較為穩(wěn)定（圖5）。

東流水道在航道整治前一直是長(zhǎng)江下游重點(diǎn)淺險(xiǎn)水道之一，絕大多數(shù)年份枯季被列為長(zhǎng)江航道局戰(zhàn)枯水的一類水道，在1950～2003年的實(shí)際維護(hù)過(guò)程中，有近1/3的年份枯季出現(xiàn)過(guò)水深或航寬不足的情況。航道的礙航特性總體表現(xiàn)為：航道隨主流的變化在西港和蓮花洲港兩汊道間擺動(dòng)，在交替過(guò)渡期間，枯季航道條件惡劣，航道維護(hù)尺度難以得到保證，且改槽頻繁、船舶擱淺及海損事故多，航道維護(hù)難度大。2000年后，東流水道演變到一個(gè)相對(duì)有利的時(shí)期，灘槽形態(tài)較好，航道形勢(shì)明顯好轉(zhuǎn)，西港為全年主航道，自然水深、航寬均可滿足航道維護(hù)的要求，為1950年以來(lái)航道條件較好的時(shí)期［7］。

圖5 東流水道航道整治工程方案平面布置圖Fig.5 Layout plan of Dongliu waterway regulation project

1.5.2 工程概況

（1）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)航道尺度：4.5 m×120 m×1 050 m，通航保證率為98%。

（2）工程方案由以下3部分組成。

一是在老虎灘灘頭及灘體布置護(hù)灘帶，防止灘體沖刷、切割，保持老虎灘的完整。

二是在左岸娘娘樹(shù)一帶布置丁壩群工程，限制蓮花洲港的發(fā)展，適當(dāng)調(diào)整分流比，引導(dǎo)水流向西港過(guò)渡。

三是在玉帶洲頭布置魚骨壩工程，防止玉帶洲洲頭及頭部低灘崩退、切割，控制西港和蓮花洲港的分流比，穩(wěn)定西港過(guò)渡段航槽。

1.5.3 整治工程實(shí)施后效果

整治工程實(shí)施后，西港枯水期水深超過(guò)5 m，寬度超過(guò)200 m，滿足4.5 m×200 m的設(shè)計(jì)航道尺度，提高了航道通過(guò)能力和航運(yùn)效益，降低了航道維護(hù)成本。

左岸丁壩群工程防止了左岸沿岸槽與上深槽的貫通，并促使左邊灘的形成，保持河勢(shì)穩(wěn)定，有效防止了蓮花洲港的發(fā)展，有利于水流平順過(guò)渡到西港。

魚骨壩工程遏制了玉帶洲洲頭低灘沖刷后退的趨勢(shì)，并促使玉帶洲洲頭低灘淤高，穩(wěn)定了玉帶洲洲體，一定程度上限制了天玉竄溝的快速發(fā)展，有利于集中水流沖刷西港。

老虎灘中上部的守護(hù)工程對(duì)防止老虎灘上沖下淤有一定作用。雖然老虎灘頭部仍有一定沖刷，但沖刷幅度已大為減小，對(duì)穩(wěn)定老虎灘頭部已發(fā)揮作用，起到了穩(wěn)定老虎灘左側(cè)主河槽的作用，避免了上段河道的過(guò)度展寬、淤淺，同時(shí)可減少老虎灘中下部泥沙來(lái)源，減緩老虎灘尾淤積下延速度，有利于西港的穩(wěn)定。

整治建筑物整體穩(wěn)定性良好，僅部分建筑物局部出現(xiàn)了一定沖刷，沖刷部位一般都在施工區(qū)域以外。經(jīng)維修加固后，修復(fù)區(qū)域邊緣普遍淤積，未發(fā)現(xiàn)新的沖刷變形。

2 五類典型河段航道整治經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

2.1 磯頭控制的微彎放寬河段淺灘整治經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

受磯頭控制的微彎放寬河道演變特性表現(xiàn)為：受自身河床形態(tài)（磯頭作用、河道放寬）和來(lái)水來(lái)沙條件影響，在放寬段形成發(fā)育不完整的江心灘，心灘的不穩(wěn)定引起深泓的擺動(dòng)和灘槽形態(tài)變化，過(guò)渡段航槽呈不同的過(guò)渡形式，如周公堤水道航槽呈上過(guò)渡、中過(guò)渡和下過(guò)渡3種形式；同樣該類河段的邊灘往往也難以穩(wěn)定，多呈淤長(zhǎng)與沖刷切割的往復(fù)性變化，如蛟子淵邊灘灘體。該類河段航道整治取得的經(jīng)驗(yàn)如下：

（1）把握相對(duì)有利的整治時(shí)機(jī)。

利用淺灘演變周期中，洲灘相對(duì)高大完整、航道條件較好的時(shí)期，及時(shí)實(shí)施航道整治工程。如周天河段是礙航嚴(yán)重的淺灘河段之一，在對(duì)周天河段的演變規(guī)律、發(fā)展趨勢(shì)和主要影響因素深入分析的基礎(chǔ)上，認(rèn)為周公堤水道過(guò)渡航槽呈上過(guò)渡，天星洲水道過(guò)渡航槽呈左槽一次過(guò)渡，蛟子淵邊灘和新廠邊灘高大完整，河勢(shì)條件對(duì)航道整治較為有利。但從三峽工程蓄水運(yùn)用以來(lái)的變化看，周天河段主流、洲灘有不穩(wěn)定的發(fā)展趨勢(shì)，航道尺度較三峽蓄水前有所減小，如果不及時(shí)實(shí)施相應(yīng)的航道整治工程，在目前的水沙條件作用下，航道條件有可能進(jìn)一步惡化，不僅喪失有利的整治時(shí)機(jī)，而且將增大整治難度和工程量。因此在航道整治中，抓住有利時(shí)機(jī)顯得尤為重要。

（2）確定總體工程的實(shí)施步驟。

由于對(duì)天然河道水流泥沙運(yùn)動(dòng)機(jī)理、河床演變機(jī)理等認(rèn)識(shí)深度有限，缺乏實(shí)測(cè)資料，難以充分掌握整治河段的演變規(guī)律，需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)檢驗(yàn)，特別是三峽工程蓄水運(yùn)用周期尚短，河段內(nèi)灘槽新的變化規(guī)律難以充分體現(xiàn)。因此先期應(yīng)保持灘槽的有利形態(tài)，抑制航道條件惡化，待河床調(diào)整達(dá)到新的沖淤平衡，實(shí)施后續(xù)工程。如周天河段的整治，先期抓住有利時(shí)機(jī)，實(shí)施控制枯水期進(jìn)口主流和固灘促淤作用的控導(dǎo)工程，為后續(xù)整治工程的實(shí)施奠定了重要基礎(chǔ)，符合航道整治“因勢(shì)利導(dǎo)”的治理原則，收到了較好的整治效果。

（3）選擇好過(guò)渡航槽位置，合理確定先期工程的關(guān)鍵部位。

由于此類河段放寬段灘槽變化較大，過(guò)渡航槽的位置擺動(dòng)頻繁，因此對(duì)于過(guò)渡航槽的選擇十分重要，將直接影響工程部位的確定。查閱大量實(shí)測(cè)航道圖，特別是航道條件較好時(shí)期的過(guò)渡航槽位置，航道優(yōu)良時(shí)期的灘槽形態(tài)可能成為此類河段整治的目標(biāo)河型。如在周天河段的整治中，分析了多年航道條件較好的時(shí)期，周公堤水道的過(guò)渡航槽一般位于上過(guò)渡，天星洲水道的過(guò)渡航槽一般位于左槽一次過(guò)渡。依據(jù)此目標(biāo)河型，確定了先期工程的關(guān)鍵部位，即進(jìn)口放寬段和蛟子淵邊灘的中上部。

2.2 鵝頭型分汊彎曲河段淺灘整治經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

鵝頭型分汊彎曲河段大多由微彎型進(jìn)一步發(fā)展而成。當(dāng)彎曲一汊的凹岸是廣闊的易沖性河漫灘時(shí)，隨著水流對(duì)河岸的不斷沖刷，彎道不斷發(fā)展，彎頂逐漸下移，江心洲也相應(yīng)向凹岸增長(zhǎng)。使得該汊更加彎曲，如同鵝頭。由于凹岸一汊較長(zhǎng)又是急彎，另一汊較短又位于凸岸，原來(lái)單一的江心洲被水流分割成2個(gè)甚至幾個(gè)江心洲。水流分散而形成多汊河段，其穩(wěn)定性愈來(lái)愈差。如羅湖洲水道，屬典型的鵝頭型分汊彎道，東槽洲、羅湖洲將其分為磧磯港、園港和老港。磧磯港為微彎汊道，處在興盛期，為全年通航汊道，航道條件較好；園港為新的鵝頭型分汊彎道，現(xiàn)已嚴(yán)重萎縮；老港為老的鵝頭型分汊彎道，現(xiàn)已淤?gòu)U。此類河段航道整治取得的經(jīng)驗(yàn)如下：

（1）維持分汊格局，不影響支汊功能。

鵝頭型分汊河段的主支汊地位一般較明顯，整治過(guò)程中要充分把握其分汊格局的特點(diǎn)，在重視整治主汊的同時(shí)，不能影響支汊功能的發(fā)揮，支汊盡管不適合作主航道，但作為河道仍有其存在的必要，如汛期分洪泄流，沿岸水利設(shè)施等均離不開(kāi)支汊。因此，在航道整治過(guò)程中，要維持其分汊格局，在確保主汊實(shí)現(xiàn)通航目標(biāo)的同時(shí)，不影響支汊功能的發(fā)揮。如羅湖洲水道航道整治工程實(shí)施3年多來(lái)，分汊總格局沒(méi)有發(fā)生改變，磧磯港保持主汊地位，園港保持支汊地位并繼續(xù)發(fā)揮著原有的自然功能。

（2）把握演變周期，找準(zhǔn)航道向不利方向變化的根源。

鵝頭型分汊河段的演變往往呈周期性變化，航道時(shí)好時(shí)壞，如羅湖洲水道在演變過(guò)程中就曾多次出現(xiàn)礙航局面，而近期則磧磯港航道條件較好，但出現(xiàn)了向不利方向變化的趨勢(shì)。原因主要在于進(jìn)口主流的擺動(dòng)和東槽洲的持續(xù)崩退。因此在此類河段的整治中，要善于把握其演變周期中航道條件較好時(shí)的整治時(shí)機(jī)，分析航道向不利方向變化的根源，通過(guò)工程措施加以控制，保持較好的航道條件。

（3）守護(hù)凹岸邊界，塑造彎曲航槽。

一旦確定了鵝頭型分汊彎曲河段的整治主汊，整治思路更多地轉(zhuǎn)化為單一彎曲航道的整治，重點(diǎn)基本集中在彎曲航槽進(jìn)口段、彎頂段以及出口段的控制。對(duì)于進(jìn)口段重點(diǎn)延長(zhǎng)凹岸彎道邊界，控制主流不發(fā)生擺動(dòng)，如羅湖洲水道對(duì)進(jìn)口段低灘進(jìn)行了守護(hù)，同時(shí)封堵了低灘與高灘之間的竄溝，這些都有助于限制主流擺動(dòng)。彎頂段以加強(qiáng)守護(hù)為主，防止水流的頂沖，岸坡崩退，如羅湖洲水道在彎頂段的護(hù)岸設(shè)計(jì)中，為確保彎頂段護(hù)岸不沖刷破壞，打破常規(guī)，提出了“隨坡就勢(shì)”與“減少折線段，平順拐點(diǎn)段”相結(jié)合的護(hù)岸工程設(shè)計(jì)原則，同時(shí)將排水盲溝設(shè)計(jì)成穿過(guò)枯水平臺(tái)直至最低水位（在水位退下后施工），使岸坡滲流得以排出。這些措施消除了岸坡穩(wěn)定的隱患，有利于彎頂段的穩(wěn)定。出口段以平順導(dǎo)引水流為主，在出口凹岸邊界較為完整的情況下，通?？刹捎闷巾樧o(hù)岸來(lái)實(shí)現(xiàn)；而在出口凹岸邊界不完整的情況下，則可布置適當(dāng)長(zhǎng)度的導(dǎo)流順壩。

2.3 兩反向彎道之間連接河段淺灘的整治經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

受河岸地質(zhì)等因素的影響，長(zhǎng)江中下游存在此類河段，從上、下游河勢(shì)看，這類河段介于兩反向彎道之間，主流沿上彎道凹岸向下彎道凹岸過(guò)渡，連接段起傳遞水流的作用。若連接段比較短，則傳遞的主流在該段的擺動(dòng)幅度不會(huì)太大，也會(huì)穩(wěn)定地將主流傳遞到下彎道；但若連接段較長(zhǎng)，則傳遞過(guò)程中，主流的擺動(dòng)幅度空間較大，不利于穩(wěn)定主流的傳遞路徑，加上長(zhǎng)江中下游的地質(zhì)特性，這類河段的下彎道往往為分汊河段，連接段主流的擺動(dòng)會(huì)造成兩汊分流比的變化，進(jìn)而影響航槽的穩(wěn)定，特別是進(jìn)口段易形成礙航淺區(qū)。如長(zhǎng)江中下游的戴家洲河段、武穴水道等。此類河段（下彎道為分汊水道）航道整治經(jīng)驗(yàn)如下：

（1）歸順下段水流，穩(wěn)定兩汊分流比。

兩反向彎道連接段的上段在上彎道水流動(dòng)力的作用下，主流比較穩(wěn)定；而下段由于受到來(lái)水來(lái)沙的變化以及下彎道兩汊入流條件的不同，主流擺動(dòng)頻繁，通常在分汊段頭部形成較長(zhǎng)的水下大沙埂，如武穴水道的鴨兒洲心灘、戴家洲河段的新洲頭灘地。在不同的來(lái)水來(lái)沙條件下，兩汊分流比難以穩(wěn)定，因此在整治思路上首先應(yīng)通過(guò)工程措施歸順下段水流，穩(wěn)定兩汊分流比。

（2）阻止漫灘水流，合理確定工程起止點(diǎn)和高度。

從長(zhǎng)江中下游目前的實(shí)測(cè)資料來(lái)看，連接段下彎道分汊段的低灘上，往往存在漫灘水流。這類水流的存在，加劇了分汊水沙輸移的復(fù)雜性。整治中通常考慮在分汊段低灘上布置工程，在穩(wěn)定兩汊分流比的同時(shí)，重在阻斷漫灘水流，通?？紤]采用長(zhǎng)順壩或長(zhǎng)魚骨壩。這類建筑物起止點(diǎn)和高度的確定尤為重要，太短難以達(dá)到工程效果；太長(zhǎng)則提高工程造價(jià)；太高對(duì)水流改善作用太強(qiáng)，也不利于行洪；太低則對(duì)漫灘水流的阻止作用弱。從戴家洲河段和武穴水道整治建筑物來(lái)看，二者有一定的相似之處，在建筑物長(zhǎng)度的確定上，均沿低灘灘脊線布置，起點(diǎn)由統(tǒng)計(jì)多年實(shí)測(cè)的枯水期分流點(diǎn)來(lái)確定，終點(diǎn)與枯水期不過(guò)流的高灘相銜接；依據(jù)多年來(lái)航道條件較好時(shí)灘脊的平均高度，來(lái)確定建筑物高度，且順應(yīng)水流形式，高度從起點(diǎn)至終點(diǎn)呈均勻變坡的形態(tài)，如武穴水道中，整個(gè)順壩長(zhǎng)5 988 m，起點(diǎn)高程6.31 m（該處航行基面），終點(diǎn)高程10.31 m。

（3）重視壩面結(jié)構(gòu)，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

此類沿水流方向較長(zhǎng)布置的建筑物，在改善水流作用的同時(shí)，也會(huì)受到水流沿堤流沖刷及局部渦流淘刷的影響，往往在壩面形成破壞。已有研究成果表明，干砌塊石壩面的破壞通常表現(xiàn)為壩頂面和壩坡面同時(shí)被水流破壞，而漿砌塊石壩面由于對(duì)壩頂面用沙漿對(duì)塊石進(jìn)行了粘合處理，破壞一般從壩坡面開(kāi)始逐漸擴(kuò)大，最后導(dǎo)致整個(gè)壩面破壞。武穴水道整治中，對(duì)壩面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提出了新型的壩面結(jié)構(gòu)——模袋混凝土壩面。模袋混凝土是向柔性的土工織物中沖灌混凝土，其設(shè)計(jì)機(jī)理為：在壩芯上鋪設(shè)土工織物（模袋），利用其柔性的特點(diǎn)，使其與壩芯貼合在一起，其中沖灌具有流動(dòng)性的混凝土，固結(jié)后形成剛性的整體，并與壩芯成為一體，通常采用柔韌性較好的沙枕作為壩芯。模袋混凝土壩面在武穴水道整治工程實(shí)施后，已顯示出抗沖刷能力強(qiáng)、整體性能好、施工方便快捷、整體美觀的優(yōu)點(diǎn)。

2.4 微彎分汊河段淺灘的整治經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

微彎分汊河段是沖積平原河道中的常見(jiàn)河型，在長(zhǎng)江中下游比較多見(jiàn)，如戴家洲水道、張家洲水道等。這類河段兩汊的分流比較接近，均具有一定的發(fā)展?jié)撃?，最常?jiàn)的變化主要是主支汊易位，但周期比較長(zhǎng)，有的長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年。主要整治經(jīng)驗(yàn)有：

（1）穩(wěn)定汊道現(xiàn)狀，合理選擇通航主汊。

由于此類河段兩汊均具有發(fā)展成為主汊的可能，整治中要首先考慮穩(wěn)定兩汊現(xiàn)狀，理論上的堵汊措施往往不符合實(shí)際。因此需要一定的建筑物來(lái)穩(wěn)定汊道現(xiàn)狀（如水利方面的護(hù)岸等），避免任何一汊向不利方向轉(zhuǎn)化。在穩(wěn)定了汊道現(xiàn)狀后，需要通過(guò)分析來(lái)確定通航主汊，這是一個(gè)較復(fù)雜的問(wèn)題，需要全面分析兩汊的優(yōu)劣。如戴家洲水道和張家洲水道航道整治中，均對(duì)兩汊從航行條件，中、洪水流勢(shì)，邊界條件及后續(xù)整治難度等方面進(jìn)行了綜合比較，最終確定通航主汊。

（2）適當(dāng)抬高分流區(qū)低灘高程，穩(wěn)定兩汊分流比。

穩(wěn)定該類河段汊道分流比可促進(jìn)整治汊道的自然演變，增強(qiáng)淺灘部位的沖刷力度，引導(dǎo)整治汊道逐步向有利方向轉(zhuǎn)化，整治措施通常采用在分流區(qū)的低灘上布置整治工程，抬高并穩(wěn)定灘頭以達(dá)到穩(wěn)定分流比的目的。如戴家洲水道整治中，在新洲頭灘地布置魚骨壩工程；張家洲水道整治中在官洲頭部布置梳齒壩等。

（3）縮窄河寬，整治汊內(nèi)淺灘。

在穩(wěn)定了兩汊分流比后，對(duì)選定主汊的淺灘整治已基本轉(zhuǎn)化為對(duì)單淺灘的整治，通常主要是由于枯水期河道太寬，水流分散引起的礙航淺灘，整治措施僅需根據(jù)淺灘位置，布置相應(yīng)的束水攻沙整治建筑物，改善淺灘段的水深條件，如張家洲水道南港下淺區(qū)的整治主要通過(guò)布置低水丁壩縮窄淺區(qū)枯水期河槽來(lái)達(dá)到整治目的。

2.5 順直分汊河段淺灘的整治經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

順直分汊河段通常沖淤變化復(fù)雜，以主流擺動(dòng)、航槽多變?yōu)橹饕葑兲卣?，航道往往隨主流的變化在汊道間擺動(dòng)，在交替過(guò)渡期間，枯水期航道條件惡劣，維護(hù)困難，易發(fā)水上交通事故，如長(zhǎng)江下游的東流水道。主要整治經(jīng)驗(yàn)如下：

（1）重視河床演變分析，掌握洲灘變化規(guī)律。

此類河段河床演變復(fù)雜，要充分重視河床演邊分析，準(zhǔn)確掌握河床演變的規(guī)律、特點(diǎn)以及洲灘的變化過(guò)程。如在東流水道的整治中，通過(guò)河床演變分析，確定了東流水道各洲灘不斷下移的重要演變規(guī)律，老虎灘的沖刷下移將導(dǎo)致西港的衰退和蓮花洲港的沖刷發(fā)展，現(xiàn)有的航道條件將被破壞，而在工程開(kāi)始實(shí)施之際，老虎灘頭部沖刷尾部淤積下延的趨勢(shì)明顯，娘娘樹(shù)一帶沿岸槽迅速?zèng)_刷發(fā)展，大有與蓮花洲港深槽貫通之勢(shì)，印證了演變分析的結(jié)論。實(shí)踐表明，準(zhǔn)確的河床演變分析為制定合理的工程方案提供保障。

（2）合理規(guī)劃航槽，依靠整治建筑物相互配合控制航道邊界。

此類水道灘槽多變，航槽位置擺動(dòng)頻繁，因此要在河床演變規(guī)律的基礎(chǔ)上合理規(guī)劃航槽。確定航道邊界后，通過(guò)兩側(cè)天然節(jié)點(diǎn)和固定洲灘的整治建筑物群來(lái)共同確保航道邊界的穩(wěn)定。如東流水道航道整治中，在進(jìn)口天然節(jié)點(diǎn)控制下，利用左岸丁壩群工程、老虎灘守護(hù)及灘尾順壩工程以及天沙洲頭魚嘴工程來(lái)配合守護(hù)航道兩側(cè)邊界，取得了良好的整治效果。

（3）重視護(hù)灘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保守護(hù)效果。

此類河段航道整治對(duì)水流改善作用較為明顯，一些迎流頂沖部位的護(hù)灘結(jié)構(gòu)會(huì)受到強(qiáng)烈沖刷，這對(duì)護(hù)灘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求較高，傳統(tǒng)的護(hù)灘帶結(jié)構(gòu)需要改進(jìn)。如在東流水道的老虎灘守護(hù)上，由于采用了常規(guī)的X型排結(jié)構(gòu)，老虎灘頭部在水流劇烈沖刷下，部分護(hù)灘帶邊緣發(fā)生局部破壞。后來(lái)的研究表明，此類灘體守護(hù)采用的護(hù)灘帶結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮設(shè)立預(yù)留變形區(qū)，守護(hù)效果會(huì)更為突出。

3 主要結(jié)論

本文總結(jié)了長(zhǎng)江中下游5類典型淺灘河段的航道治理經(jīng)驗(yàn)：（1）磯頭控制的微彎放寬河段淺灘整治，要把握相對(duì)有利的整治時(shí)機(jī)；確定總體工程的實(shí)施步驟；選擇好過(guò)渡航槽位置，合理確定先期工程的關(guān)鍵部位。（2）鵝頭型分汊彎曲河段淺灘整治，要維持分汊格局，不影響支汊功能；把握演變周期，找準(zhǔn)航道向不利方向變化的根源；守護(hù)凹岸邊界，塑造彎曲航槽。（3）兩反向彎道之間連接河段淺灘的整治，要?dú)w順下段水流，穩(wěn)定兩汊分流比；阻止漫灘水流，合理確定洲頭低灘工程起止點(diǎn)和高度；重視壩面結(jié)構(gòu)，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。（4）微彎分汊河段淺灘的整治，要穩(wěn)定汊道現(xiàn)狀，合理選擇通航主汊；適當(dāng)抬高分流區(qū)低灘高程，穩(wěn)定兩汊分流比；縮窄河寬，整治汊內(nèi)淺灘。（5）順直分汊河段淺灘的整治，要重視河床演變分析，掌握洲灘變化規(guī)律；合理規(guī)劃航槽，依靠整治建筑物相互配合控制航道邊界；重視護(hù)灘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保守護(hù)效果。

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