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长江下游马当南水道近期河床演变分析与治理方案研究

1 河段概况

马当河段位于长江下游,上起小孤山,下至华阳河口,长30km。河段上段江中骨牌洲将河道分成南北两汊,北汊为马当圆水道,南汊为主通航汊道。南汊从上至下:马当矶以上为马当南水道、马当矶~娘娘庙为马阻水道、娘娘庙以下为东流直水道(图1)。而在马当南水道内,江心棉外洲又将中低水位期河道分为左右两槽,右槽为主航槽。为了稳定和改善马当河段的航道条件,抑制不利变化,于2007~2013年先后实施了马当河段航道整治一期工程和马当南水道航道整治工程。工程完工后,马当河段4.5m水深全程贯通。

图1 马当水道河势图

2 水沙条件变化分析

2.1 径流、泥沙

本文以大通水文站和安庆水位站水文泥沙资料来分析研究河段的来水来砂特性。

细胞处理结束后,于2000 g/min离心收集细胞,经PBS洗涤后使用TRIzol法提取总RNA,经M-MLV反转录酶将mRNA反转录为cDNA,然后采用SYBR法进行定量PCR检测。扩增条件为预变性94℃30 s;循环反应94℃ 10 s,60℃ 30 s,35个循环;冷却至4℃。PCR引物序列如下:ATG4B上游引物5'-GGTG TGGACAGATGATCTTTGC-3',下游引物 5'-CCAAC TCCCATTTGCGCTATC-3'。检测结果采用 2-ΔΔCt法分析后作图。

三峡水库蓄水运用后至2017年,受水库蓄水拦砂和上游持续出现中小水文年份的影响,多数年份的径流量较三峡蓄水前多年平均有一定减小,进入马当河段的来水量约减少7%,来砂量约减少68%,特别是在2006年、2011年长江出现特枯水文年份中,本河段来水量减少25%左右,而来砂量却减少80%左右(表1)。从统计的悬移质粒径看,三峡水库蓄水运用前,大通站多年平均(1987~2002年)悬移质中值粒径d50为0.009mm,粒径d≤0.031mm和粒径d>0.125mm部分的砂重分别占73%和7.8%。三峡水库蓄水运用后,大通站平均悬移质级配和中值粒径d50变化不大,说明三峡蓄水引起的清水下泄、河床冲刷,造成河床质粗化的影响在沿程减弱,由于区间来沙补偿,至马当河段这一影响并不显著。

史书描述温瑞塘河的开凿是在西晋武帝太康年间(公元280—289年),“横阳周凯率众治理永宁、安固、横阳三江(今瓯江、飞云江、鳌江)及濒海地,疏凿河道,引水入海”。“濒海地”是指温瑞平原,即温州周凯带领民众治理瓯江、飞云江、鳌江及温瑞平原,疏浚河道,开凿塘河,引水到大海。溢流堰坝应在西晋武帝太康年间与温瑞塘河同时建造,距今约1 730年。为防止潮水倒灌、咸水入河造成农业减产甚至绝收,后人在堰坝上再修建陡门用于挡潮。

表1 三峡水库蓄水后大通站径流量和输砂量统计表

项 目 径流量(108m3)与蓄水前多年平均比较输沙量(108t)与蓄水前多年平均比较含沙量(kg/m3)与蓄水前多年平均比较三峡蓄水前多年平均 9051 4.33 0.486 2003年 9248 2% 2.06 -52% 0.223 -54%2004年 7884 -13% 1.47 -66% 0.186 -62%2005年 9011 0% 2.16 -50% 0.239 -51%2006年 6885 -24% 0.85 -80% 0.123 -75%2007年 7639 -16% 1.34 -69% 0.175 -64%2008年 8291 -8% 1.30 -70% 0.157 -68%2009年 7819 -14% 1.11 -74% 0.142 -71%2010年 10220 +13% 1.85 -57% 0.178 -63%2011年 6671 -26% 0.72 -83% 0.108 -78%2012年 10029 +11% 1.63 -67% 0.140 -71%2013年 7878 -13% 1.17 -73% 0.149 -69%2014年 8921 -1% 1.20 -72% 0.135 -72%2015年 9139 +1% 1.16 -73% 0.127 -74%2016年 10450 +15% 1.52 -65% 0.145 -70%2017年 9378 +4% 1.04 -76% 0.108 -78%三峡水库蓄水后多年平均(2003-2017)8640 -5% 1.378 -68% 0.159 -67%

表2 三峡蓄水前后安庆站多年月平均水位特征值表 单位:m

项目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10 11 12蓄水前 2.07 2.22 3.71 5.68 7.04 8.59 10.85 9.85 9.09 7.60 5.44 3.14蓄水后 1.85 2.09 3.72 4.5 6.46 8.04 9.45 8.98 8.21 5.73 3.72 2.33蓄水后-蓄水前 -0.22 -0.13 0.01 -1.18 -0.58 -0.55 -1.4 -0.87 -0.88 -1.87 -1.72 -0.81

2.2 水位

三峡水库蓄水运用前后,安庆站多年月平均水位情况见表2。受三峡9~11月蓄水影响,安庆站水位较蓄水前月平均降低约0.88~1.87m,而在枯水期1~3月则基本持平或由于枢纽补水略有抬高。汛期7~8月由于枢纽的削峰作用,月平均水位降低约0.87~1.4m。

3 近期演变分析

3.1 分流比变化

自20世纪50年代末以来,马当南水道南汊的分流比一直在增大,枯水期分流比从1959年的不足65%增加到八十年代初的超过75%,近年更是超过95%;洪水期分流比从1959年的不足55%增加到八十年代初的约75%,近年超过90%,目前右汊处于绝对主导地位。而对于马当南水道两槽分流而言,马当南水道航道整治工程实施以来,右槽分流比略有增加,左槽发展的趋势受到一定程度的抑制,但由于工程均以守护为主,建筑物高程较低,主要在中枯水发挥作用,在对造床起主要作用的中洪水时,左槽分流比增加,航道条件仍存在变差的可能。

Characteristics of two types of sea-breeze fronts along the coastal areas of Jiangsu Province and their triggers

3.2 深泓变化

受马当河段南汊分流比增加的影响,左右槽整体表现为河床冲刷下切,水深增加,但左槽冲刷幅度明显强于右槽,发展迅速。右槽主要变化集中在进口处,受工程实施及左汊分流增加影响,表现为先冲深后略有回淤。左槽河床基本呈现单向的冲刷过程,并且冲刷幅度自上而下逐渐增加。左槽的冲刷发展引起左槽分流比不断增加,相应的右槽分流比减小而萎缩,导致右槽航道条件变差,左槽的这种快速发展趋势对以右槽为主航道的形势极为不利。

3.3 洲滩变化

2010年以前,马当南水道左槽持续发展,引起棉外洲体的冲刷,尤其在中水期,冲刷最为显著,棉外洲主要表现为头冲尾淤,洲尾下延右摆,滩体面积也不断缩小。2010年实施二期治理工程以来,至2014年,0m线向上淤长约1km。2010年以来,洲尾也相对稳定,略有冲刷、左偏。由此可见,稳定棉外洲头既能防止右槽进口进一步宽浅,又能减弱棉外洲尾的淤积下延。

3.4 目前航道存在的问题

90年代以来,边滩被切割,棉外洲将河道分为左、右两槽,随着左槽的不断发展,右槽萎缩,分流比减小,6m线最小宽度在2010年洪水后只有105m。2010~2012年实施马当南水道航道整治工程后,左槽发展得到一定程度控制,右槽进口浅区有所冲刷,但浅区洪淤枯冲规律不变,遇到大水年份仍然易于淤积。2012年至2018年的往复变化,说明此处的6m航槽目前是不稳定的状态,遇到不利条件,容易恶化,都会使马当南水道右槽发生碍航等问题。

4 治理方案研究

对马当南水道来说,要稳定航道条件,实现6m水深的通航标准,须进一步控制左槽分流,守护并调整棉外洲洲头形态,适当增加右槽分流比。建议治理方案应包括以下方面:一是遏制左槽冲刷,增加右槽分流的调整措施;二是对目前右槽进口浅区实施疏浚引流,主动改善右槽入流条件;三是为消除棉花洲中段漫滩横流,防止切滩,可将已建棉外洲顺坝尾部适当延长,对中下段洲体进行守护,稳定右槽边界条件。

5 结论

(1)马当南水道左槽入口处在有利的迎流位置,左槽中上段冲刷发展,棉外洲洲头冲刷、洲体右摆,右槽航宽缩窄,若不控制左槽中上段入口发展和稳定右槽分流,有利的航道条件将难以长期保持,提高其航道尺度存在更大困难。

企业对取得或持有金融资产进行管理的业务模式,是指企业如何管理其金融资产以产生现金流量。如果企业购入的金融资产(债券)不考虑出售,则这业务模式决定企业所管理该金融资产现金流量的来源是收取合同现金流量;如果随时考虑出售,则该业务模式决定企业所管理金融资产现金流量的来源是收取合同现金流量和出售金融资产两者兼有。按照新准则,企业取得金融资产进行初始确认以后,如果改变其管理金融资产的业务模式,应当对所有受影响的相关金融资产进行重分类。重分类的金融资产,应当自重分类日起采用未来适用法进行相关会计处理,不得对以前已经确认的利得、损失(包括减值损失或利得)或利息进行追溯调整。

(2)根据前期整治工程经验分析,建议治理方案应包括对左槽的适当限制和右汊入口的适度引流。

(3)考虑到目前左槽水深条件较好,基本具备小型船舶上行的条件,考虑到沿岸经济发展对港口岸线资源的需求,有必要适当保留左槽航道资源。

参考文献:

[1]长江干线“十三五”航道治理建设规划, 长江航道局,2015.9

[2]谢鉴衡.河床演变及整治[M ].武汉:武汉大学出版社,2000

[3]关于依托黄金水道推动长江经济带发展的指导意见(国务院),2014.9

[4]国家发展改革委关于长江干线武汉至安庆段6 米水深航道整治工程可行性研究报告的批复(发改基础[2018]134 号).国家发改委, 2018.8

[5]王涵.马当水道航道整治工程物理模型试验研究报告[M], 长江航道规划设计研究院, 2018.7

[6]钱宁, 张仁, 周志德.河床演变学[M].北京: 科学出版社, 2005.

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