河段冲淤变化分析及冲淤规律研究

图1为鱼旗山—龟山段多高多低潮位下历年容积变化。由图1可见，该河段在20世纪70年代以前河床容积较大，此后容积逐渐减少，一直到20世纪80年代中叶降到最小，之后，容积又逐渐增大，一直到21世纪初又升至最大。由于20世纪70～80年代为连续枯水年，山水径流较枯，而70年代前与90年代之后径流较丰，而径流的丰枯与河床容积的大小基本对应。由此可以判定，码头工程河段年际冲淤规律是“丰冲枯淤”。

图2　典型断面平面位置图

图3　江心屿分汊段河段容积历年变化

（a）江心屿分汊段多高下河床容积历年变化；（b）江心屿分汊段多低下河床容积历年变化

为了详细了解江心屿分汊河段在分流比调整前后的河床冲淤情况，选取了3个典型断面进行分析，断面平面位置见图2。图3为江心屿分汊段南、北汊河床容积历年变化图。由图3可知，该河段30余年来，北汊道容积从大于南汊逐渐变化到小于南汊，一直到20世纪90年代末开始转为增大，而南汊道容积一直逐渐增大。从多年平均高水位下的容积来看，南汊容积近三年来变化趋缓，而北汊却出现了增大趋势；从多年平均低水位下的容积来看，南汊增大缓慢，北汊也在增大。北汊道主槽所占容积比例很小，而南汊道所占容积比例较大。

从2000年4月实测底质资料表明，江心屿河段河床质基本组成以中细砂为主，中值粒径在0.25～0.45mm范围，大于0.1mm的占80％～95％以上，而该河段悬移质的中值粒径在0.01～0.03mm范围。这说明江心屿河段河床质与悬移质出现了分化，河床出现了显著的粗化，形成了一定量的保护河床的铺盖层。(www.xing528.com)

图4　郭公山断面变化图

（a）郭公山断面年际变化图；（b）郭公山断面年内变化图

由此可以探明，由于，自航道整治工程实施以来，近几年上游没有出现大洪水，江心屿南北汊分流比单向变化的不利变化趋势有所抑制。一方面是在水流动力强盛的洪水期由于河床粗化，河床质的起动流速明显增大，床面不能被冲动；另一方面，在水枯弱潮期潮水挟带的大量泥沙部分可能落淤，从而使南北汊河床基本上达到了动态冲淤平衡，而容积仍在小幅增大则可能是由于上游建库以后枯水流量有所增大，从而造床流量增大，造成河床容积整体有所增大所引起的。

下面选典型断面来分析河段的冲淤变化。郭公山断面位于江心屿河段的中部，可用该代表断面来反映江心屿断面冲淤变化。郭公山断面河床冲淤变化见图4。由图4可见，自1970年实施航道整治工程30余年来，郭公山断面跟江心屿分汊河段一样，呈南汊不断冲刷、北汊不断淤积的规律。北汊自1970年以后不断淤积变浅，前一年淤积幅度较大，20世纪90年代后淤积幅度明显减小。1997年由于台风暴潮的影响，淤积高程达到历年最高；南汊则截然相反，20世纪70年代以来不断冲刷变深，第一年冲刷幅度最大，以后逐年减小，到90年代冲刷幅度明显减小，至1999年冲至最深，自20世纪以来逐渐出现淤积，而北汊主槽则有所冲深。这表明近年在径流偏枯的水文条件下河床有出现动态冲淤平衡趋势。由图4可知，20世纪以来，码头断面河床年内冲淤幅度不大，约在1m左右，冲淤特点为“洪冲潮淤”。