引江济汉工程进出口河势演变及冲淤影响分析

引江济汉工程进出口河势演变及冲淤影响分析

王旗 杨杰

（湖北省引江济汉工程管理局，湖北 武汉 430062）

摘要：引江济汉工程自建成以来，在改善汉江中下游河段的生态、灌溉、供水、航运和长湖、东荆河流域防洪排涝方面做出了巨大贡献，近年来，随长江汉江河势的变化，工程引调水条件也发生一些变化。本文通过实地测量和数据分析，评估了工程实施后河道冲淤、水位变化及河床演变情况。

关键词：引江济汉；河床演变；河道冲淤

1 概述

引江济汉工程是南水北调中线一期工程中汉江中下游四项治理工程之一，是从长江荆江河段附近引水至汉江兴隆河段，补济汉江下游流量的一项大型输水工程，工程的主要任务是向汉江兴隆以下河段补充因南水北调中线引水而减少的水量，同时改善该河段的生态、灌溉、供水和航运用水条件。引江济汉工程引水口位于荆州龙洲垸、出水口为潜江市高石碑。干渠线路地跨荆州、荆门两地级市所辖的荆州区和沙洋县，以及省直管市潜江市和仙桃市。干渠全长67.23公里。沿线涉及各类建筑物共计82座，其中各种水闸13座，泵站1座，船闸2座，东荆河橡胶坝3座，倒虹吸30座（其中河渠交叉26座，渠渠交叉4座）。引江济汉工程进出口护岸稳定、重点水闸和重点渠道的泥沙淤积对工程安全运行十分重要。

2 工程进口河势变化情况

由于河床冲刷下切，三峡工程蓄水运用前后，同流量下沿程水位均有发生不同程度的下降。受洞庭湖出流顶托作用及河床地质不同的影响，沿程水位下降幅度有所差别，总体上位于荆江河段上端的砂卵石河床段、临近城陵矶的荆江河段尾端，水位下降幅度较小，而紧邻砂卵石河床段的沙市附近水位下降幅度较大。

长江科学院（2016年）利用多年来，特别是三峡工程蓄水后10年来的原型实测资料，首先分析了河段控制水文站的水沙特性及太平口分流分沙变化，并进一步分析了三峡工程运用以来沙市河段的河道冲淤演变特点及演变趋势，在此基础上综合考虑河段的防洪、航运、取水等需求，三峡工程运用以来，长江沙市河段水沙条件已发生较大变化。蓄水后（2003—2012年）沙市站年均径流量较蓄水前多年平均值有所减小，减小幅度为4．7％；输沙量大幅减少，减少幅度为84．0％。

三峡水库进入 175m试验性蓄水阶段以来（2008年10月至2014年2月），沙市河段河床冲刷仍较为剧烈，5年来冲刷量为3510.5万m3，冲刷强度为20.74万m3／km·a。

三峡工程蓄水以来，坝下游河床冲刷，特别是枯水河槽的冲刷，导致中枯水流量下沙市站水位已有所下降（表4-1），在10000m3/s流量情形下，2003年-2011年相应下降-0.67m。

表4-1 三峡工程蓄水后沙市站同流量下水位的变化（单位：m）

3工程出口河势变化情况

引江济汉工程出口兴隆～仙桃段河道纵向深泓线以下切为主，深泓线冲刷幅度沿时程减小，局部河段也有淤积现象发生（见表3-1）。

表3-1 兴隆至东荆河深泓变化情况表

泽口河段为两连续反向弯道，已建许多航道整治工程，且上游梯级枢纽建设后清水下泄，河道呈现明显的冲槽淤滩的特性，导致深泓摆动，中枯水流量时水位降低（见表3-2）。

表3-2 引江济汉出口同流量水位变化表

河段整体以冲刷为主，河道主槽冲刷强度大于滩地冲刷强度。河段弯顶引江济汉附近主流位置逐年右移，河段内深槽的变化规律与主流的变化规律基本一致（参见图3-1）。

图3-1  汉江河道深泓线平面变化图（1977~2018年）

4 河床演变及河道冲淤的影响分析

根据以上对引江济汉工程进出口长江汉江河势变化分析，判断长江汉江均发生了不同程度的河道下切，且趋势可能持续，结合目前工程运行实际情况，河道下切后，可能会对引江济汉工程运行产生一定影响。

（1）引江济汉进口河段河床冲刷仍较为剧烈。以2006年为基准年，河床高程下降1m~2m。三峡工程蓄水后河段主流位置位于左侧。陈家湾过渡段冲淤交替变化，深泓左右摆动较大。沙市河段深泓的左右摆动和分汊段、主支汊易位仍较频繁。

（2）引江济汉出口出现拦门沙，沙体长度约240m，沿汉江右侧分布。自兴隆至引江济汉附近处（1#断面）主河槽宽度逐渐变大。河宽变大导致流速变缓且趋于散乱，3股河道缓流区内泥沙易于在河心落淤。

（3）上游的丹江口水利枢纽和兴隆水利枢纽对兴隆至汉川河段河床演变的影响较大。

从近年来的河床演变分析来看，受丹江口水库清水下泄的影响，兴隆至汉川河床演变正处于剧烈的调整变化阶段，目前，这种调整还在继续，弯道段切滩撇弯频繁，主支汊经常易位，心、边滩消长不定，流路多变，航槽不稳。丹江口大坝加高调水95亿m3后，总水量减少、洪峰削减、中水历时缩短、枯水流量历时加大、汛后落水速度加快。年内和年际间的流量变幅减小、秋汛洪峰减少。一般年份，由于削峰明显，主要依赖沿程冲刷补充的悬移质泥沙，大流量的减小必然使得冲刷补充的含沙量也相应减小。中水历时的减少和汛后落水期加快将导致过渡段浅滩和宽浅滩段浅滩冲刷历时缩短。同时，由于汛期流量减少、洪峰削减，高滩的冲刷几率减小，洲滩冲淤的幅度也将明显减弱，弯曲河段的深槽冲刷也将有加剧，总体而言，大幅度的冲淤变化将明显减少。

参考文献：

[1]《南水北调工程总体规划》

[2]《南水北调中线一期引江济汉工程初步设计报告》

[3]《汉江下游兴隆至汉川段河道冲淤及水位变化数学模型计算分析报告》（湖北省水利水电规划勘测设计院，2022年）

作者简介：

王旗，男，55岁，本科学历，高级工程师，在湖北省引江济汉管理局工作，从事水利工程管理工作。