长江科学院院报

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2026 , Vol. 43 >Issue 2: 1 - 8

DOI: https://doi.org/10.11988/ckyyb.20250054

河湖保护与治理

长江安庆河段鹅眉洲汊道近期演变特性及水动力响应分析

  • 潘茂太 , 1 ,
  • 栾华龙 , 2, 3 ,
  • 仇威 2, 3 ,
  • 徐芳 4
展开
  • 1 安庆市长江河道管理处, 安徽 安庆 246000
  • 2 长江科学院 河流研究所, 武汉 430010
  • 3 长江科学院 水利部长江中下游河湖治理与防洪重点实验室, 武汉 430010
  • 4 重庆交通大学 河海学院, 重庆 400074
栾华龙(1988-),男,湖北云梦人,高级工程师,博士,主要从事河湖演变与治理相关研究工作。E-mail:

潘茂太(1970-),男,安徽安庆人,高级工程师,主要从事河道工程管理、河道演变与治理研究相关工作。E-mail:

Copy editor: 陈敏

收稿日期: 2025-01-20

  修回日期: 2025-03-19

  录用日期: 2025-04-07

  网络出版日期: 2025-06-03

基金资助

国家重点研发计划项目(2023YFC3209505)

国家自然科学基金项目(42376166)

国家自然科学基金项目(42430406)

安徽省自然科学基金“水科学”联合基金项目(2408055US010)

中央级公益性科研院所基本科研业务费创新团队项目(CKSF2025153/HL)

收起

Recent Evolution Characteristics and Hydrodynamic Response of Emeizhou Braided Channel in Anqing Section of Yangtze River

  • PAN Mao-tai , 1 ,
  • LUAN Hua-long , 2, 3 ,
  • QIU Wei 2, 3 ,
  • XU Fang 4
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  • 1 Anqing Yangtze River Channel Management Office, Anqing 246000, China
  • 2 River Research Department, Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China
  • 3 Key Lab of River and Lake Regulation and Flood Control in the Middle and Lower Reaches of the Changjiang River of Ministry of Water Resources, Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China
  • 4 College of River and Ocean Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China

Received date: 2025-01-20

  Revised date: 2025-03-19

  Accepted date: 2025-04-07

  Online published: 2025-06-03

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摘要

安庆下段鹅眉洲汊道位于长江下游,目前安庆段分汊河道河床冲淤变化仍较大,分流比变化具有一定周期性。为研究新水沙情势下左汊分流比变化和主航道条件的稳定性,以及左汊马窝一带涉水工程近期可能因汊道汇流段近岸河床淤积而带来的影响,结合平面二维水动力模型,采用最新原型观测资料跟踪分析了鹅眉洲汊道的周期性演变特征、影响因素和水流特性,并对未来安庆河段治理方向提出了建议。结果表明:鹅眉洲汊道段近几十年来,除鹅眉洲分流点和右汊头部附近以及中汊局部河段外,深泓摆动幅度整体较小,河势保持相对稳定状态。三峡蓄水运用后,鹅眉洲汊道左汊累计略有冲刷,右汊未来一段时间内将保持萎缩趋势。汊道水流特性数值模拟结果表明,1998—2006年中汊快速发展,流速增加,主流向右岸鹅眉洲摆动,左汊、右汊流速略有减小;2006—2021年,受河(航)道工程的导控作用,鹅眉洲汊道分流比基本稳定,中汊发展速度减缓,流速的变化主要集中在中汊下段。建议今后密切关注已有安庆河段治理工程的实施效果,必要时根据河道演变采取相关工程治理措施。

关键词： 河床演变; 深泓线; 河势; 岸线变化; 水动力模型; 鹅眉洲汊道

本文引用格式

潘茂太 , 栾华龙 , 仇威 , 徐芳 . 长江安庆河段鹅眉洲汊道近期演变特性及水动力响应分析[J]. 长江科学院院报, 2026 , 43(2) : 1 -8 . DOI: 10.11988/ckyyb.20250054

Abstract

[Objective] The Emeizhou braided channel in the lower section of Anqing is situated in the lower reaches of the Yangtze River. Due to the significant variations in scouring and silting in the braided channel of the Anqing section, the variations in diversion ratio exhibit certain periodicity under the new water-sediment regime. This study aims to investigate the variations in the diversion ratio of the left branch and the stability of the main navigation channel conditions under the new water-sediment regime, as well as the potential impacts on water-related projects in the Mawo area of the left branch that may arise from near-bank siltation at the confluence of the braided channels in the near future. [Methods] By integrating a two-dimensional hydrodynamic model and utilizing the latest field observation data on water and sediment, this study tracked and analyzed the periodic evolution characteristics, influencing factors, and flow characteristics of this braided channel. Additionally, recommendations for the future management direction of the Anqing section were proposed. [Results] In recent decades, the thalweg swing amplitude in the Emeizhou braided channel was relatively small overall, and the river regime remained relatively stable, except for areas near the diversion point of Emeizhou, the head of the right branch, and certain localized river sections of the middle branch. After the impoundment of the Three Gorges Reservoir, the left branch of Emeizhou has experienced slight scouring, while the right branch was expected to maintain a shrinking trend for some time. Numerical simulation results of the flow characteristics of the braided channel showed that from 1998 to 2006, the middle branch developed rapidly, characterized by increased flow velocity and a shift of the main flow towards the Emeizhou on the right bank, while the flow velocities in the left and right branches decreased slightly. From 2006 to 2021, under the guidance and regulation of river (navigation) channel engineering, the diversion ratio of the Emeizhou braided channel remained basically stable, the development of the middle branch slowed down, and changes in flow velocity were mainly concentrated in the lower section of the middle branch. [Conclusion] We recommend to closely monitor the effectiveness of the existing river regulation projects in the Anqing section and to implement relevant measures when necessary.

Key words： riverbed evolution; thalweg; river regime; shoreline change; hydrodynamic model; Emeizhou braided channel

0 引言

弯曲分汊型河道属于长江中下游常见的一种河道形态[1-2],在珠江和松花江流域也有大量分布。分汊河道由于常出现螺旋流、横向环流等复杂流态,易引发滩槽交替、主支汊易位等,可能会对河道河势稳定、防洪、通航及水工程安全等产生较大影响。因此,弯曲分汊型河道属于河道治理工程中需要重点关注的河段。
长江安庆河段安庆下段弯曲分汊河段位于长江下游,其左岸和右岸分别为安庆市和池州市。历年来,该河段开展了大量的河道整治工程建设,为沿江两岸经济的可持续发展和洲滩岸线的开发利用提供了保障。近年来随着两岸地方经济高质量发展,对防洪安全、河势稳定等提出了更高的要求。
目前国内研究者已对安庆河段等分汊河道演变规律开展过大量研究,如姚仕明等[1]提出分汊河道冲淤演变规律与上游来沙、主支汊分流比有关;刘亚等[2]探讨了弯曲分汊河型主支汊不同交替模式的成因和主要驱动因素;杨则东等[3]调查分析了安庆段河道变迁及岸坡崩塌特征;渠庚等[4]分析了鹅眉洲和世业洲汊道段深泓、横断面和汊道分流比等变化特征及分汊河道演变的主要影响因素;曾慧俊等[5]研究提出鹅眉洲与潜洲演变此消彼长。新中汊的演变与新河口边滩、鹅眉洲和潜洲的变化密切相关,近期新中汊发展有所减缓。陆齐等[6]指出鹅眉洲汊道段中汊向右侧发展、右汊分流比减少的趋势将不利于本河段河势稳定和岸线开发;仵宇凡等[7]提出鹅眉洲汊道段左右汊具有交替发展的演变特点;陆英等[8]、谭伦武等[9]、杨烨烨等[10]对鹅眉洲汊道提出了航道整治思路或指出了整治关键部位;刘奇峰[11]认为采用护底工程可起到有效控制汊道分流、改善航道条件的目的;韩飞[12]分析了长江安庆河道主要规划及存在问题。
随着长江上游各种涉水建筑物包括三峡水库等的兴建,上游河道来沙量锐减,同时2020年汛期长江发生了流域性大洪水,在复杂多变的水沙条件下,安庆下段鹅眉洲汊道中汊分流比变化仍存在不确定性,左汊马窝一带涉水工程近期可能因汊道汇流段近岸河床淤积而影响工程功能发挥,同时左汊主槽航道条件也存在不稳定性。影响严重时将使安庆市可利用的深水岸线变短,沿江码头、取水口等涉水工程将有淤废的可能,左汊主航道也可能出现碍航情况,从而制约两岸经济可持续发展。
目前针对安庆河段河道演变的研究采用的水文和地形分析资料时间以2016年前为主。本文平面二维水动力模型采用最新原型观测资料跟踪分析了安庆下段鹅眉洲汊道的周期性演变特征、影响因素和水流特性,并对未来安庆河段治理方向提出了建议,该成果可为新水沙条件下安庆下段弯曲分汊河段未来河道治理方案的研究提供重要的技术支撑。

1 研究区域概况

鹅眉洲汊道段位于长江下游安庆河段下段,安庆段上起皖河口,下至钱江咀,长25 km(见图1)。鹅眉洲(江心洲)分汊河段内潜洲与鹅眉洲斜向排列,为两洲三汊格局。其中左汊顺直,长约11 km,为主汊和主航道,右汊微弯,长约15 km,曲折率为1.37,为支汊。汊道汇流区钱江咀附近江宽仅1 km左右。2021年5月鹅眉洲左汊分流比约72.7%,其中潜洲左汊分流比约55.5%,潜洲右汊分流比约17.2%。鹅眉洲右汊弯曲,分流比约27.3%。主流在小河口附近逐渐向左岸港埠码头附近过渡并沿左岸下行,在安庆长江大桥附近分流,主流走潜洲左汊进入鹅眉洲汊道,在钱江咀附近汇流后偏靠右岸下行出本河段。
图1 安庆段河道近期河势

Fig.1 Recent river regime in Anqing section

本河段上段左岸堤防为安庆江堤(Ⅰ级堤防),起于狮子山脚,止于马窝,全长18.837 km。安庆江堤堤顶超高2.0 m,堤顶高程18.80~19.60 m(1985国家高程,下同),堤顶面宽8 m,内外边坡坡比均为1∶3,堤身净高>6 m的堤段在内侧填筑戗台。下段左岸为广济圩江堤(II级堤防),堤顶超高1.5 m,堤顶高程约18.90~19.00 m,堤顶宽8 m,内外坡坡比均为1∶3,堤顶混凝土路面迎水侧干砌块石护坡,背水侧草皮护坡,背水侧在距堤顶3 m处设戗台;新洲乡永乐圩江心洲附近圩堤包括永乐圩堤和东三滩圩堤。永乐圩堤防总长17.78 km,堤顶高程16.40~17.60 m,堤顶宽度6~8 m,内外坡比均为1∶2.5。东三滩圩堤全长约3.28 km,顶高16.20~16.90 m。堤顶宽度约3.6~7.0 m,内外侧坡比1∶2.5,圩堤两侧均为自然堤坡;右岸堤防为广丰圩江堤(为3~4级堤防),堤顶高程为17.40~19.50 m,堤顶超高1.5 m,堤顶面宽6~8 m,已按标准进行了达标加固。
《长江中下游干流河道治理规划(2016年修订)》中,对安庆河段治理的规划通过护岸工程稳定鹅眉洲汊道段平面形态,实施潜洲右汊潜坝工程遏制其发展,确保潜洲左汊的主汊地位。
自20世纪50年代起,特别是1998年大洪水后国家和地方政府对安庆河段开展了大量治理工程,包括广成圩、安庆江堤、鹅眉洲头及左右缘等。其中,安庆江堤护岸段长约5.465 km,鹅眉洲头和左右缘护岸段长约4.88 km(桩号-1+000—3+880),马窝下游长约300 m段实施了水下抛石护岸。
由于安庆段潜洲洲头低滩冲刷趋势明显,为保持滩槽格局和保障航道条件稳定,控制潜洲与鹅眉洲之间的中汊发展,2010年后交通部门先后实施了安庆水道航道整治一期工程(2012年4月完工)和二期工程(2018年5月通过工程验收)。2024年正在实施的安庆河段治理工程中,鹅眉洲左缘下段长2.30 km,为新护段,小闸口段、振风塔段、左岸丁家村—马窝和鹅眉洲左缘上段共长约6.8 km,均为加固段。

2 河道近期演变特性

长江安庆段分汊河道近期演变主要表现为分汊段分汇流处深泓线和滩槽平面摆动、河床冲淤交替及分流比变化等。三峡水库建成后,鹅眉洲汊道右汊整体呈淤积萎缩趋势,左汊与中汊分流比互为消长,已出现了不利于航槽稳定的变化。

2.1 深泓线平面变化

多年来,安庆段除鹅眉洲汊道分流点附近和右汊夹江口附近外,左右汊道深泓线摆动幅度相对较小,中汊深泓线平面变化较大,中汊深泓线平面位置随着潜洲的冲淤交替变化呈现先左移后右移的变化特点(见图2)。
图2 安庆段河道深泓线变化

Fig.2 Variation of thalweg in Anqing section

右汊进口段夹江口附近多年来受上游水流条件变化影响,深泓线多年最大平面摆幅约1.3 km,主要发生在1998年以前,右汊分流区深泓线逐渐左移,分流点平面位置变动较大。1998—2016年,左右汊道深泓线摆动幅度相对较小。中汊深泓线平面摆幅较大,最大摆幅出现在中汊尾端,累计右移约980 m,引起鹅眉洲中下部冲刷幅度较大;2016—2021年,除分汇流区局部段外,工程河段深泓线平面摆幅整体明显减小,其中右汊深泓线多年最大平面摆幅约770 m。中汊深泓整体贴靠鹅眉洲左缘,并随鹅眉洲左缘的冲刷崩退逐年右移,其中2016—2021年左汊和中汊汇流区附近,深泓线累计向右移动约630 m。2016—2021年右汊进口段至老河口一带,深泓线明显摆向右岸贴弯下行。

2.2 岸线和洲滩变化

多年来安庆段除中汊和右汊分流区附近右岸+5 m等高线岸线向左明显淤积展宽外,左右岸岸线整体变化较小;多年来鹅眉洲和潜洲冲淤变化幅度较大,其中潜洲洲头和洲左缘上段冲刷明显、鹅眉洲洲头和洲左缘崩退及潜洲淤长右移,但2016年以来变化幅度明显变小。除局部处外总体变化相对较小。
1998—2011年中汊右岸鹅眉洲左缘+5 m边滩线冲刷后退明显,累计左缘下部局部最大冲刷后退约850 m。鹅眉洲洲头5 m等高线累计冲刷后退约510 m;中汊左岸潜洲右缘5 m等高线逐年淤积展宽,累计淤长右移约1 km,潜洲5 m等高线面积由4.5 km2淤积变大为6.8 km2。
2011—2021年中汊右岸鹅眉洲左缘+5 m边滩线变化较小,主要是鹅眉洲左缘+5 m下段边滩线有所冲刷,最大冲刷后退约300 m;中汊左岸潜洲右缘5 m等高线逐年淤积展宽,局部累计最大淤长右移约430 m,潜洲5 m等高线面积由4.8 km2淤积变大为8.0 km2。

2.3 深槽变化

多年来安庆段分汊河段除左右汊槽首、中汊段外,其余部位-5 m深槽平面位置和冲淤变化幅度均较小(见图3)。
图3 安庆段近期-5 m深槽变化

Fig.3 Variation of -5 m deep trough in Anqing section

多年(1981—2021年)来左汊-5 m深槽冲淤交替变化,累计略有冲刷,槽首上提下移最大变幅达2 km,丁家村附近靠近潜洲左缘侧局部深槽最大冲刷展宽约480 m。
中汊-5 m 深槽受1998年大洪水冲刷首次出现后与左汊-5 m深槽贯通,至2016年随着潜洲右缘的淤长和鹅眉洲左缘的崩退而逐渐右移,至2021年中汊尾部-5 m深槽略有淤积,与左汊-5 m深槽断开,1998—2021年中汊累计冲刷展宽明显,槽首上提约1.4 km。
右汊-5 m深槽多年来槽首上提下挫交替出现,1981—2021年间槽首累计下移约1 000 m,同时右汊原单一-5 m深槽演变为2个独立深槽,上深槽平面位置向江心洲右缘最大左移约450 m。其中1981—1998年,-5 m深槽槽首萎缩下移约3 km,1998—2021年槽首冲淤交替,累计槽首上提约340 m;右汊左岸南木寺附近受1998年大洪水切滩撇弯的影响,出现长1 km、宽140 m的-5 m深槽,此后该深槽冲淤交替,至2021年累计萎缩变小为长380 m、宽50 m的深槽。

2.4 典型河床横断面变化

CS1断面位于鹅眉洲汊道左汊潜洲中下部(见图1),该断面呈“W”型。1981—1998年左汊潜洲左缘淤长左移明显(见图4),累计最大淤长约500 m,1998—2006年潜洲左汊深槽冲刷下切,最大冲深约3 m,2006—2021年左汊断面河床冲淤变化较小;CS2断面位于汊道右汊中部(见图1),该断面呈“V”型。1981—1998年右汊江心洲右缘淤长右移明显(见图4),累计最大淤长约80 m,1998—2016年右汊江心洲右缘继续淤长右移,淤长幅度变小,最大淤长约40 m,2016—2021年左汊断面河床冲淤变化相对较小。
图4 鹅眉洲汊道段典型河床横断面变化

Fig.4 Variation of typical riverbed cross-sections of Emeizhou braided channel

2.5 分流比变化

从历史演变过程看,鹅眉洲汊道的变化具有周期性。目前潜洲左汊中枯水期仍为主汊,鹅眉洲右汊及中汊洪水期仍具有较强的水流动力及承载能力。
由图5可以看出,1959—1992年,左汊分流比略呈增大趋势,中汊分流比呈减小趋势(其中1984—1992年处于断流状态)。之后中汊不断发展,1993年中汊分流比增大至25.9%,此时左汊分流比减小为32.2%,鹅眉洲右汊分流比仍有41.9%。1993年后,左汊分流比略有增加,右汊分流比明显有所减小,中汊分流比呈现先增大后减小的趋势,即中汊至2005年分流比达到最大值33.6%后近几年又累计有所减小。至2021年左汊、中汊和右汊分流比分别为55.5%、17.2%和27.3%。
图5 鹅眉洲汊道段分流比变化

Fig.5 Variation of diversion ratio in Emeizhou braided channel

三峡工程蓄水运用以来,安庆段鹅眉洲汊道中汊分流比的不稳定将导致鹅眉洲头及左缘冲淤变化不稳定,同时影响左汊分流比变化和主航道条件的稳定性。

2.6 河床冲淤变化

由图6可知,多年来鹅眉洲汊道年际间河床呈现冲淤交替变化,河床整体以冲刷为主,其中2006—2016年左汊马窝一带、鹅眉洲尾部和右汊进口段凹岸部分冲刷明显,局部最大冲刷厚度约14 m;2016—2021年鹅眉洲左汊河床冲刷区域范围明显减小,中汊河床冲刷发展,鹅眉洲尾部局部最大冲刷厚度约16 m,汇流区局部河床淤积明显,局部河床最大淤厚约14 m。
图6 鹅眉洲汊道段多年河床冲淤变化

Fig.6 Variation of multi-year riverbed scouring and silting in Emeizhou braided channel

3 汊道水流特性数值模拟

采用平面二维水动力模型模拟鹅眉洲汊道水流特性,选取1998年、2006年、2016年、2021年4个典型年份作为代表性工况。数学模型计算范围全长约57 km(见图7),计算网格单元数为12 160,网格边长10~200 m。计算中采用了1998年10月、2006年5月、2016年10月和2021年3月实测长程地形。模型上边界给定流量过程,下边界给定相应的水位过程。通常而言,流量越大对河床冲淤影响更显著,故模型计算采用防洪设计流量,由于安庆河段与大通站区间无较大支流入汇,故可采用大通站的流量代表本河段进口的来流情况,下边界由出口所在堤防设计洪水位确定。根据《长江流域综合规划(2012—2030年)》和《长江流域防洪规划》,大通站防洪设计流量为85 400 m3/s,模型下边界水位为16.6 m。
图7 鹅眉洲汊道段计算网格

Fig.7 Computational grids of Emeizhou braided channel

模型验证采用2016年9月12日(Q=26 600 m3/s)测次的水文测验资料进行率定,采用2021年12月14日(Q=12 915 m3/s)测次的水文测验资料进行验证。断面流速率定结果表明,计算与实测的断面流速分布符合较好,主流位置基本一致,垂线流速相差较小。经率定调试得到本河段河床糙率约0.020~0.028。断面流速验证结果表明,计算与实测的断面流速分布符合较好,主流位置基本一致,垂线流速值相差较小,误差一般在0.2 m/s以内。同时洲滩汊道分流比率定、验证结果表明,汊道分流比计算值与实测值相差较小,误差一般在0.20%内。
由图8可知,1998年工况(图8(a))下,鹅眉洲汊道主流位于鹅眉洲左汊并贴岸下行,流速约1.6 m/s。潜洲尚未完全形成,防洪流量下水体漫滩,流速约1.2 m/s。受上游来水顶冲影响,中汊进口流速约1.6 m/s,中汊下段主流紧贴鹅眉洲,流速约2 m/s,易造成鹅眉洲尾部冲刷,中汊与左汊汇流处流速较大,约2.1 m/s。右汊进口处,主流靠近左岸,流速约1.4 m/s。该工况水流条件下,左汊上段将继续冲刷,受主流顶冲作用,中汊将持续冲刷发展,进入右汊的水流变化不大。2006年工况(图8(b))下,由于潜洲的淤长,左汊进口流速有所减小,约1.4 m/s。中汊持续发展,但受到鹅眉洲洲头发育的影响,中汊的冲刷趋势将有所放缓,中汊进口处流速有所减小,约1.3 m/s,中下段主流进一步靠近鹅眉洲,流速达1.8 m/s。由于中汊的发展,鹅眉洲右汊分流比减小,右汊进口处流速降低,约1.3 m/s。该工况水流条件下,易造成中汊右岸继续冲刷,潜洲尾部淤长。2016年工况(图8(c))下,受潜洲头部及左右缘护岸工程实施的影响,潜洲头部的冲淤幅度大幅减小。航道部门曾在潜洲、鹅眉洲洲头布置了守护工程,并在中汊布置了护底工程,工程实施后鹅眉洲汊道分流比趋于稳定。左汊进口处流速约1.6 m/s,中汊进口处流速约1.5 m/s,右汊进口处流速约1.3 m/s。2016年以后(图8(d)),中汊主流的摆动主要集中在中下段,这与潜洲尾部的冲淤变化息息相关。2016年工况下,中汊下段主流流速约1.7 m/s;2021年工况下,下段主流偏向右岸,且流速略有增加,约1.9 m/s。
图8 不同工况下鹅眉洲汊道流场分布

Fig.8 Flow field distribution of Emeizhou braided channel under different conditions

为分析不同阶段水流特性变化规律,图9展示了年际间流速差值分布。1998—2006年(图9(a)),中汊快速发展,中下段流速增加约1.0 m/s,由于中汊主流向鹅眉洲摆动,鹅眉洲左岸流速大幅增加。潜洲尾部流速减小约0.4 m/s,这是因主流向右摆动,泥沙在潜洲尾部沉积,造成潜洲尾部淤长。左汊和右汊流速略有减小,约为0.3 m/s。2006—2016年(图9(b)),受河(航)道工程的控制作用,潜洲头部水流趋于稳定,潜洲尾部流速继续减小,减小约0.5 m/s。左汊分流比增加,流速增加约0.4 m/s,右汊流速有所减小,减小约0.1 m/s。中汊右岸流速继续增加,表明这一阶段中汊主流继续向右摆动,但流速增幅较小,约0.2 m/s。2016—2021年(图9(c)),鹅眉洲汊道进口处流速变化相对较小,在0.1 m/s左右。流速的变化主要集中在潜洲与鹅眉洲尾部,鹅眉洲尾部流速增加约0.2 m/s,中汊与左汊汇流处流速有所减小,减小约0.1 m/s。
图9 年际间流速差值分布

Fig.9 Distribution of interannual flow velocity differences

汊道水流特性数值模拟结果表明,1998—2006年中汊快速发展,流速增加,主流向右岸鹅眉洲摆动,左汊、右汊流速略有减小。2006—2021年,受河(航)道工程的导控作用,鹅眉洲汊道分流比基本稳定,中汊发展速度减缓,流速的变化主要集中在中汊下段,故未来应关注潜洲与鹅眉洲尾部的冲淤变化。

4 汊道演变原因探讨

河道演变原因包括自然因素和人为因素,除与上游河势、河岸和河床地质等边界条件有关外,还同水文和水流动力条件密切相关,此外,河(航)道整治、码头和取水口建设等人为活动也是造成河道演变的重要因素之一。
(1)上游河势:安庆下段的演变周期与上游官洲段的演变周期没有出现明显的响应关系,近几十年来,官洲段与安庆段中间过渡段—安庆单一段主流方向基本不变,并且该河段近期河势稳定,因此上游河势不会给安庆下段分汊河道进口主流方向造成较大影响。
(2)河岸和河床地质等边界条件:安庆下段进出口有小闸口和钱江咀节点控制,弯曲分汊河道展宽段出现大小不一的不规则洲滩,多年一直保持弯曲分汊河型。左岸建有安庆江堤和广济圩江堤,通过对马窝一带进行抛石护岸加固了左岸岸线;右岸建有广丰圩江堤,下段有众多山地,抗冲性能良好,右岸岸线稳定。分汊段河道河宽较大,因此鹅眉洲汊道段心滩发展较快,但稳定性不足。
(3)水文和水流动力条件:来水来沙条件是影响冲积性平原河道演变的重要因素,不同的水沙过程及水沙组合对河床的作用不同。三峡水库建成后,采用“蓄清排浑”的运用方式,大通站来水量变化较小,但来水过程有所改变,同时来沙量锐减,三峡工程蓄水运用前(1951—2002年)和三峡工程蓄水运用后(2003—2023年),多年平均输沙量分别为4.27亿、1.25亿t,多年平均含沙量分别为0.47、0.144 kg/m3。因此三峡水库运行引起下游水流含沙量严重不饱和,大大增强了水流对沿程河床的冲刷作用,从而引起鹅眉洲左缘出现不同程度的冲刷崩退。
(4)河(航)道整治、码头和取水口建设等人为因素:护底护岸等工程的实施减缓了水流对河床的直接冲刷,安庆下段2010—2011年鹅眉洲头及左右缘完成护岸4.88 km、2013—2014年在马窝下游实施了水下抛石长300 m;2011 年后,航道部门为稳定汊道段航槽先后在潜洲、鹅眉洲洲头布置了守护工程,并在中汊布置了护底工程,这些工程为稳定本河道总体河势发挥了重要作用。

5 结论

(1)鹅眉洲汊道段近期河床演变表明,近几十年来,除鹅眉洲分流点和右汊头部附近以及中汊局部河段外深泓摆动幅度整体较小,河势保持相对稳定状态。三峡工程蓄水运用后,鹅眉洲汊道左汊累计略有冲刷,右汊未来一段时间内将保持萎缩趋势。
(2)汊道水流特性数值模拟结果表明,1998—2006年中汊快速发展,流速增加,主流向右岸鹅眉洲摆动,左汊、右汊流速略有减小。2006—2021年,受河(航)道工程的导控作用,鹅眉洲汊道分流比基本稳定,中汊发展速度减缓,流速的变化主要集中在中汊下段。
(3)由于目前安庆段分汊河道河床冲淤变化仍较大,分流比变化具有一定周期性。为控制左、中和右汊分流比,避免对主槽航道条件可能产生的影响,建议今后加强水文和地形观测以及跟踪分析研究,重点关注潜洲与鹅眉洲尾部的冲淤变化。同时,应密切关注安庆河段已有治理工程的实施效果,必要时根据河道演变趋势进一步实施疏浚、护岸等有关治理措施。

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