长江澄通河段天生港水道近期演变及整治初探

单婷婷，杜德军，吴道文

（1.江苏省水文水资源勘测局南通分局，226406，南通；2.南京水利科学研究院，210024，南京）

长江澄通河段天生港水道近期演变及整治初探

单婷婷1，杜德军2，吴道文2

（1.江苏省水文水资源勘测局南通分局，226406，南通；2.南京水利科学研究院，210024，南京）

根据实测资料，分析了天生港水道近年河床冲淤和水流泥沙的变化。研究表明：其进口与如皋中汊垂直，落潮流较弱，是以涨潮流为主的支汊；其冲淤变化受上游如皋中汊演变及下游横港沙变化影响；20世纪70—90年代总体表现为淤积，90年代后特别是近年上游来沙量减小，河床逐渐稳定。横港沙整治工程实施后，天生港水道中下段水流归顺，滩槽水沙交换减小，有利于河势稳定；进口附近切滩工程的实施，可改善进口的水流条件，增加落潮流，有利于天生港水道河势稳定。

长江；澄通河段；天生港水道；河床冲淤；整治

一、天生港水道概况

天生港水道位于江苏省南通市的长青沙和横港沙北侧，水道平均宽约800 m，最窄处仅330 m，最宽可达1.4 km，长近26 km，是一条以涨潮流为主的通道，进口落潮分流比一般在1%左右，涨潮分流比一般在2%左右。

根据目前天生港水道的边界条件和水流特性，将天生港水道分为2段：大李港以上为上段，长度14 km，水道两侧有固定边界，河宽变窄，床面较高，涨潮流动力较强。受边界控制，进口与如皋中汊几乎成直角相连，中部新跃涵洞附近弯曲狭窄。九圩港以下至任港附近为下段，长度12 km，左岸为固定边界，右侧为横港沙边滩，该段水道河势顺直，涨、落潮流动力相当。

目前天生港水道九圩港以下有天生港电厂码头及其他一系列专用码头，并具备通航设施，-5 m槽一直上延至小李港附近，天生港水道进口碾砣港-2 m槽不通，0 m槽最窄处仅150 m。小李港以下-5 m槽贯通，最窄处约280 m。捕鱼港至天生港有多处独立-10 m槽，芦泾港-10 m槽与东水道深槽相通。

二、水道近期演变情况

1.等高线变化情况

天生港水道上段水深较浅，2012年测图表明，-2 m等高线进口段中断。下段水深相对较深，-5 m等高线自出口一直延伸至大李港，长度超过10 km。中下段建有华能电厂码头、天生港电厂码头、南通亚华码头以及亚华重工、韩通重工和明德重工等码头。

横港沙位于泓北沙尾，天生港水道南侧。横港沙尾20世纪50～60年代曾延伸到通州沙东水道龙爪岩下游的营船港附近。1957年长江大水将横港沙切穿，其沙尾开始迅速上提，1970年前上提较快，1970—2002年上提2.2 km，近年横港沙尾变化相对稳定，横港沙九圩港以上2011年已实施横港沙整治一期圈围工程。

2.河床冲淤变化

天生港水道的落潮流主要来自如皋中汊，进口与如皋中汊几乎成直角，进口流路不顺，分流比逐渐减小。1970—1985年天生港上段河床发生普遍淤积，淤积量达2 000万m3。1999年后天生港水道各段0 m及+2 m以下河床冲淤发生了一些变化，淤积有所增强。

天生港水道1970—2014年-5 m等高线变化见图1和图2。

3.河床断面变化

2012年天生港水道断面特征见表1。断面位置见图1和图2。

20世纪70年代初期，由于天生港水道进口条件和河势发生变化，1970—1985年，水道沿程发生普遍淤积，全水道0 m以下面积减小；1985—1998年，水道河床处于调整变化时期，有冲有淤，总趋势为冲刷发展，全水道0 m以下面积略有增加；1998年以来，天生港水道河槽容积变化不大，河势保持基本稳定。

近年，长江上游来水来沙较小，涨潮流相对较强，天生港水道总体处于相对稳定阶段。

三、水道水流泥沙条件

1.水动力条件

图2 天生港水道下段近年-5 m等高线变化及横港沙整治工程布置

通州沙东水道涨潮流与天生港水道连接较顺，天生港水道较浏海沙水道先涨，涨潮流沿天生港水道上溯，由于过流面积逐渐减小，水深变浅，河道缩窄，涨潮流速增大，大潮最大涨潮流速可达1m/s以上。涨潮时，天生港水道进口涨潮流与如皋中汊落潮流交汇，如皋中汊由落转涨，与天生港水道涨潮流交汇上溯。落潮时，天生港水道先落，上段落潮流速较大，下段由于过流面积增加落潮流速较小，当浏海沙水道转落时，部分落潮流经横港沙浅滩进入天生港水道。

上段过水面积占整个河道断面的2%～3%，落潮分流约占1%，涨潮分流约占2%。中段过水面积占整个河床断面的5%左右，涨潮分流约占3%，落潮分流约占2%。下段过水面积占整个河床过水面积的7%左右，涨潮分流约占5%，落潮分流约占4%。天生港水道为本河段一小支汊,涨落潮流量占整个河道比例较小。

2.泥沙条件

天生港水道落潮含沙量一般小于浏海沙水道，落潮枯季一般在0.1 kg/m3以内，洪季一般在0.2 kg/m3左右。涨潮含沙量在0.1～0.2 kg/m3间。天生港水道为涨潮流占优的水道，碾砣港上游弯顶最窄，形成卡口，涨潮时在其附近产生涌潮，形成高含沙区域，1985年实测最大含沙量达20 kg/m3。由于涨潮流占优势的水道泥沙呈向上搬运的特征，天生港水道的上段河床逐渐淤高抬升。上段底沙较细，d50一般为0.01～0.05 mm，下段深槽较粗，d50一般在0.05～0.1 mm，可见上段泥沙淤积主要为悬沙落淤。天生港水道落潮分流分沙统计见表2。

天生港水道来沙既受上游如皋中汊落潮流影响，又受涨潮流影响。涨潮流占优使得天生港水道分沙比略大于其分流比；落潮时进口处泥沙主要来自于如皋中汊的悬沙，原因在于进口基本垂直于水深在20 m以上的如皋中汊，而天生港水道水深仅2 m左右。

天生港中下段南侧无固定边界，横港沙滩地冲刷或淤高直接影响天生港水道的变化。

四、治理思路及措施

1.治理思路

天生港水道进口落潮分流比仅占1%左右，出口落潮分流比约占4%。落潮分流比的增加主要是沿程潮蓄量的变化。一个落潮过程出口的落潮流量约为进口落潮量的3～4倍，相应浏海沙水道分流比占96%～99%。

①天生港水道长约26km，其分流与汊道阻力有关，采取疏浚措施，增加进口段过流面积。

②涨潮流与洪枯季、大小潮有关，天生港水道出口分流比在5%～10%，进口涨潮分流比在1%，一个涨潮过程出口涨潮量约为天生港水道进口涨潮量的4倍左右，下游涨潮来流大都转为天生港水道潮蓄量。

③天生港水道下段右侧为横港沙，沙体和水道间存在水沙交换，横港沙沙体的冲淤变化会影响天生港水道的水动力条件和稳定。

④横港沙治理采用圈围方式，缩窄天生港水道下段河宽，减小滩槽水沙交换，考虑到天生港水道涨落潮特点，下段河宽及过水面积适当放宽。

⑤考虑到天生港水道主要以涨潮动力为主，横港沙围垦尾部位置及尾部形态应有利于涨潮水流增加涨潮动力。

天生港水道治理思路：河势稳定为基础，维持现有汊道，采取工程措施，开发利用岸线资源。天生港水道以涨潮流为主，主要靠涨潮流维持。在天生港水道治理中，必须考虑涨潮流的作用，即维持涨潮水动力条件。在维持现有水动力条件的基础上，稳定边界条件和河势，改善水动力条件。水动力条件的改善有：浅区疏浚、疏通水道增加过流面积、减少滩槽水沙交换、归顺流路等。

表1 2012年天生港水道沿程断面特征

表2 天生港水道落潮分流分沙统计表

2.治理措施

（1）天生港水道下段的治理

目前，天生港水道下段附近的横港沙已实施圈围一期工程。该圈围工程为澄通河段综合整治的一部分，其目的是稳定横港沙水道，使天生港水道达到要求，稳定浏海沙水道出流方向，与通州沙头部守护工程相呼应。

天生港下段右侧无固定边滩为横港沙浅滩，在涨落潮过程中横港沙上有横向流，天生港水道与浏海沙水道、南通水道间存在水沙交换，而横港沙在涨落潮流的作用下沙体不稳定，为此采取固滩稳槽措施，稳定横港沙沙体，达到稳定天生港水道的目的。

横港沙整治工程布置见图1和图2。工程实施后，总体有利于天生港中下段水流归顺，减小滩槽水沙交换，有利于河势稳定。

（2）天生港水道进口段的治理

由于进口水流弱，为稳定天生港水道河势，其中一个手段就是改善其进口的水流条件。目前，天生港水道上段的治理已在规划中。

天生港水道进口段整治包括进口左侧浅滩切滩、弯顶新跃涵洞对开已围垦区域部分大堤拆除、进口段疏浚。其目的是扩大进口过流面积，增加涨落潮流量，增加天生港水道水动力，工程布置见图1和图2。

研究表明：不同水文条件下天生港分流比增加不明显，沿程流速增加不明显，分流增加在0.1%左右，上段碾砣港以上流速增加一般在1～3 cm/s；碾砣港以下流速基本不变，这与下段过流面积较大有关。可见切滩疏浚等措施可改变天生港水道的水动力条件，使水道河势朝有利方向发展。■

[1]单婷婷，等.横港沙演变规律及其整治工程效果初探[J].人民长江，2011（17）.

[2]吴道文，等.澄通河段综合整治物理模型试验研究[R].南京水利科学研究院，2010.

[3]杜德军，等.沪通长江大桥工程河段河床演变及桥位比选研究[J].人民长江，2014（7）.

[4]仲志余，王永忠.论长江澄通河段的综合治理与开发[J].人民长江，2009（11).

[5]侯卫国，等.长江澄通河段综合整治规划报告（征求意见稿）[R].长江水利委员会长江勘测规划设计研究院，2010.

[6]苏长城，叶健.关于长江澄通河段综合整治规划要点的思考[J].江苏水利，2008（7）.

Evolution and improvement of Tianshenggang River Channel at Chengtong River Section of Yangtze River Basin in recent period//

Shan Tingting,Du Dejun,Wu Daowen

According to actual observing data,recent riverbed sedimentation and change of flow and sediment in Tianshenggang River Channel are evaluated.The results indicate that the entrance is built vertically to the middle branch of Rugao with less falling tide but more flood tide;the change of sedimentation are affected by evolution of middle branches of Rugao and sediment change of Henggang downstream;sedimentation dominated the period of 1970-1990 and riverbed has turned to be more stable due to reduction of coming sand from upstream in recent years,in particularly after 1990s.Thanks to the project of Sediment Regulation for Henggang,the flow in the middle and lower section of Tianshenggang Channel has been under control that reduces the time of water-sand exchange overbank and benefits to the stabilization of river regime.The cutoff of beach improves the flow condition of entrance and increase the outgoing flow that may stable the river regime in Tianshenggang Channel.

Yangtze River;Chengtong River Section;Tianshenggang River Channel;riverbed sedimentation;improvement

TV85

B

1000-1123（2017）15-0052-03

2017-02-16

单婷婷，工程师，主要从事水文资料整编和水文测报技术研究。

国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ070055)，江苏省水利科技项目（2015004），南京水利科学研究院院基金（Y216016）。

责任编辑 韦凤年