长江口双涧沙整治工程效果及影响分析

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摘要：摘要：长江口如皋沙区域变化频繁，对河势影响较大。基于多年实测资料，分析了如皋中汊和右汊大潮落潮期分流分沙比的变化，探讨了汊道断面面积、平均流速及平均含沙量变化与分流分沙比变化的关系，评价双涧沙整治工程的实施效果及其影响。结果表明：如皋中汊

　　摘要：长江口如皋沙区域变化频繁，对河势影响较大。基于多年实测资料，分析了如皋中汊和右汊大潮落潮期分流分沙比的变化，探讨了汊道断面面积、平均流速及平均含沙量变化与分流分沙比变化的关系，评价双涧沙整治工程的实施效果及其影响。结果表明：如皋中汊大潮落潮期分流分沙比存在明显的洪枯季差异，枯季多年平均分流比较洪季约小4.0%，枯季多年平均分沙比较洪季约小4.7%;工程实施后，如皋中汉平均落潮分流比为28.2%，较工程前减小约2.7%，未达到工程预期效果。工程的实施对双涧沙北水道的自然过流能力形成了约束，如皋中汊的落潮流速值和相对流速均变小，但其断面落潮平均含沙量大多高于右汊。工程的实施对如皋中漢的分沙比影响很小。

　　关键词：双涧沙;整治工程;分流比;分沙比;长江口

　　《水利建设与管理》(月刊)创刊于1980年，由水利部水利建设管理总站主办。主要宣传报道设计施工、建设管理、招标投标、工程监理、工程质量、工程管理、工程加固、防洪抢险、河道整治、水利资源利用、经验交流、信息传递等方面的新技术、新成果以及科技信息等。

　　长江口河段如皋沙群变化频繁，对河势影响较大。民主沙位于澄通河段的如皋沙群河段。伴随着大量小沙体并洲、并岸n1，如皋沙群于20世纪70年代由民主沙、友谊沙、驷沙等沙体合并而来。80年代后，如皋中汊逐渐形成并发展，水流出如皋中汊后与浏海沙水道主流汇合。2006年以来，民主沙与上游双涧沙-5 m等高线连为一体。2012年上半年实施完成了双涧沙守护工程。2017年初实施完成了长江南京以下12.5 m深水航道双涧沙整治工程。本文主要分析深水航道双涧沙整治工程的影响。

　　杜德军等[2]研究了双涧沙守护工程水动力特性，认为工程实施后，双涧沙及其滩槽格局趋于稳定。重大河道整治工程的实施，可能使如皋沙群河段主要汊道的水文泥沙特征发生调整，宏观上表现为分流分沙比的变化，微观上则体现为流速大小及方向、含沙量及断面的冲淤变化。汊道分流比的变化也反映了该汊道的兴衰[3]，为河演分析提供依据。吴志钢等[4]研究认为，如皋沙各汊道分流比和落潮平均流速与断面面积密切相关，河演过程主要受落潮流控制。姜宁林等[5]研究认为，上游来水量的增加，如皋右汊分流比先减小后有所增大，上游来水量减小将使如皋右汊分流比减小。

　　基于多年实测资料，分析如皋沙群汊道如皋中汊和右汊大潮落潮期分流分沙比的变化，探讨多年来汊道断面面积、断面平均流速及平均含沙量的变化与分流分沙比变化的关系。在边界条件发生变化的情况下，研究该汊道近期水动力变化特征，评价双涧沙整治工程的实施效果及其影响。

　　1 河势概况

　　福姜沙北汊为一条顺直的汊道，长约11 km，呈西南～东北走向，一直居主汊地位。北汊宽深比较大，深槽经常变化。河槽下段被双涧沙分为主副槽复式断面形态，傍福姜沙深槽称为福中水道，傍北岸为福北水道，福北水道下连如皋中汊。

　　如皋中汊是20世纪70年代初期由又来沙滩面串沟演变发展而成。如皋中汊分流主要来自上游福北水道经双涧沙北水道的水流，福北水道、双涧沙北水道和如皋中汊已形成平顺微弯河势。如皋中汊与双涧沙北水道已平顺衔接，基本分泄了双涧沙北水道下泄的水流。近年来，通过整治和开发利用，焦港弯道北岸弯道河势得以控制，中汊上段和长青沙西南部护岸工程和港口工程建设对岸线稳定起到积极作用，未来中汊河势将会继续保持相对稳定。

　　浏海沙水道自护槽港至十三圩，长约22.4 km，为长江主泓所在。如皋中汊形成以后，随着中汊的发展，主流顶冲点由原来的老海坝一带下移至九龙港附近，主流在中汊汇流的顶冲挤压下深槽贴岸，河床逐渐冲深。在河床冲深的同时，南岸边坡冲刷后退，深槽也逐渐向南岸移动。该江段自20世纪70年代初期以来，多次进行护岸工程建设，工程实施效果明显。近lOa来浏海沙水道深槽平面位置总体变动幅度不大，但局部冲淤变化一直存在，目前河道总体处于稳定状态[6]。

　　2 双涧沙整治工程布置及工程预期

　　2.1 工程布置

　　双涧沙整治工程包括长江南京以下12.5m深水航道二期工程双涧沙整治建筑物。在双涧沙守护工程基础上，进一步加强双涧沙头部守护。该工程开建于2015年6月，2017年2月完工，沿已有头部潜堤走向布置，建设内容主要为头部潜堤、北侧丁坝、南侧丁坝。双涧沙守护工程(人字型潜堤)开建于2010年年底，2012年5月完工，建设内容主要为头部潜堤、北顺堤、南顺堤;另外，福姜沙左缘丁坝开建于2016年8月，2017年3月完工。双涧沙整治工程布置见图1。

　　2.2 工程预期

　　通过调整头部潜堤走向及高程，调节流量分配，丁坝起到导流护滩、改善航道建设及维护条件的作用。工程建设是为了达到稳定滩槽格局、实现福北水道进口和福中水道进口12.5m航道初通。根据双涧沙整治工程可行性研究成果，工程实施完成后的预期效果为：如皋中汊落潮平均流速增幅约为0.05 m/s，如皋中汊落潮分流比增加约1.17%等。

　　3 资料来源及方法

　　2004年以来，长江口水文水资源勘测局在如皋中汊、右汊断面实施了多次水文测验，取得流速、流量、含沙量、大断面等成果，水文测验断面布置见图2。

　　潮流及断面流量采用ADCP(声学多普勒流速剖面仪)沿断面走航的方式[7]，实施全潮测验;悬移质含沙量采用1000 ml的横式采样器分层取样。测验期间，上游来水量采用大通水文站提前7d的日平均流量整编成果[8]。考虑到研究区域位于澄通河段中上段，处于洪季长江口潮流界附近[9-10]，洪季大潮的涨潮动力已较弱，落潮流成为塑造该段河床的主要动力因素，因此，文中采用大潮全潮测验成果进行分析研究。

　　4 结果分析及讨论

　　4.1 分流比变化

　　如皋中汊、右汊历年大潮落潮期分流比变化情况见图3。

　　自2004年以来，如皋中汊落潮分流比呈波动减小趋势，洪枯季存在差异，平均落潮分流比为30.4%。

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