长江中游荆江门至城陵矶河段治理效果分析及河势控制建议

姚启明，周星安

（岳阳市长江修防中心，湖南 岳阳 414000）

前 言

荆江门至城陵矶河段位于长江中游下荆江尾闾，上起荆江门，下讫洞庭湖出口城陵矶江湖交汇处，属典型蜿蜒型河道。该河道迂回曲折44.66 km[1]，其中湖南境内30.16 km，湖北境内14.50 km，由湖南境内荆江门、熊家洲、七弓岭和湖北境内观音阁四个反向河弯组成（见图1）。历史上该段河道变迁频繁，沿江经常发生崩岸，有“三十年河东，四十年河西”之说。荆江门至城陵矶河段河势控制护岸工程始于1983 年，经过系统治理，总体河势趋于稳定。

2003 年三峡水库蓄水运用后，径流水沙条件发生变化，该河段河槽冲刷严重，河势发生了较大调整；随着三峡工程的持续运行以及上游一系列控制性水库陆续蓄水运用，其对该河段的河势变化影响程度愈来愈大。2016 年湖南省三峡后续工作长江中下游影响处理河道整治工程（以下简称“三峡后续工程”）开始实施，2019 年12 月主体工程完工，三峡后续工程实施避免了河道崩岸引起的河势调整，维护河势和岸坡稳定，保证堤防安全，并为河道的进一步系统治理打下基础。

1 三峡后续工程实施背景

三峡水库蓄水运行后，为妥善处理对长江中下游带来的不利影响，避免清水下泄造成长江中下游河势发生较大变化，继续发挥已有护岸工程对河势控制作用。同时，针对三峡水库蓄水以来已经出现的和今后可能出现的新崩岸险情进行治理，2011 年，水利部三峡司（原“国务院三峡办”）组织编写了《三峡后续工作规划》。同年，国务院批复了《三峡后续工作规划》。2016年4 月, 习近平总书记就长江干支流崩岸险情作出重要批示，要求及早抓紧防洪设施建设。水利部、国家发改委、国务院三峡办于2016 年7 月28 日以水规计〔2016〕286 号下发了《加快长江中下游崩岸重点治理实施方案》。

图1 工程布置示意图

湖南省三峡后续重点河段河势及岸坡影响处理工程由“三峡后续2011 年度项目”、“三峡后续一期项目”、“三峡后续二期项目”、“熊家洲至城陵矶崩岸治理项目”4 个子项目组成，其中项目整治荆江门至城陵矶河段岸线21.36 km[2～5]，见图1，资金以国家投入为重点（60%），地方配套（40%）纳入省级事权。

2 三峡后续工程实施效果分析

三峡后续工程对本河段深泓贴岸及迎流顶冲段（荆江门、七弓岭）护岸工程进行加固，增加河岸稳定性；对熊家洲右汊岸线适当进行守护，防止右汊（张家墩）进一步冲刷发展。

2.1 影响荆江门至城陵矶河段河势因素

受三峡水库蓄水影响，荆江门至城陵矶河段河势变化调整较为剧烈，严重威胁岸坡稳定。

1）历史演变规律。长江荆江门至城陵矶河段是长江下荆江河道摆动幅度较大的河段之一，天然状况下崩岸毁堤时常发生，沿江人民被迫流离失所，深受其害。该段河岸以上粘土下砂土的二元结构为主，抗冲刷能力较弱。河段演变规律主要表现为：凹岸不断崩退、弯顶下移和凸岸不断淤长，当河弯发展到某种程度时，则在一定的水力、泥沙和河床边界条件下发生自然裁弯、切滩和撇弯，河道摆动幅度10～30 km[6]。

据史料统计，荆江门弯道形成可追朔至清乾隆21年（1756 年）以前，1912 年出现观音洲小河弯，到1952年才形成熊家洲、七弓岭、观音洲三个弯道。2003 年前共发生崩岸65 次（按历史资料记载的年度统计数为次数），崩失面积28 509.4 亩，崩岸线长23.8 km。

2）来水条件变化的影响。2003 年三峡水库蓄水运用后，汛期削峰调度、汛后蓄水和枯水期补水调度，该河段中水流量持续时间增加。三峡水库蓄水前（1991～2002 年），中水（本河段平滩流量25 000 m3/s～枯水河槽流量6 000 m3/s）出现频率为62.1%，低水（流量6 000 m3/s 以下）为29.5%；三峡水库蓄水后（2003～2014 年），中水出现频率为78.1%，低水为16.7%[7]。这两级流量累积持续时间比例由2.1 增大为4.7，流量年内分配规律发生变化，导致荆江门至城陵矶河段的弯道演变规律呈现新态势：由自然条件下的凹岸冲刷崩退，凸岸淤长，转变为凸岸边滩冲刷，急弯段出现撇弯切滩。

局部河段的河势发生一定程度的调整变化。2008年11 月荆江河段的冬汛，在其下游洞庭湖水位相对较低、顶托影响相对较小和上游来流量相对较大的水情下，七弓岭弯道段的八姓洲发生了撇弯切滩。与此同时，七弓岭弯道上段的主流线大幅度东移，由原贴七弓岭弯道上段右岸近岸河床摆动到左岸近岸河床，并由此引起八姓洲西侧岸线的崩塌。崩岸频度和崩岸强度有所增加。2003 年至2016 年3 月七弓岭共发生崩岸54 次（按每次发生崩岸记录为统计次数），崩失面积606.7 亩，崩岸线长13.61 km（含已护段发生崩岸长4.51 km）。

3）来沙条件变化的影响。三峡水库蓄水后，该河段年均来沙显著减少，增强了水流冲刷能力，造成河床的冲蚀及凸岸回淤受限。清水下泄让熊家洲右汊出现了一定程度的冲刷，并由此引起张家墩部分未护岸段岸线的崩塌。2009 年汛后荆江门（桩号3+200 附近）发现岸坡滑挫险情；2012 年汛期，荆江门下段发生了长260 m、最大崩宽约50 m 的特大崩岸现象。

荆江门至城陵矶河段来沙主要来源于长江上游区域。上游监利县城处设有监利水文站，监利站～熊家洲区间无分汇流，根据监利站实测来沙资料，年际间下荆江至城陵矶河段来沙量多寡变动频繁、变幅较大，监利站年最大、最小输沙量年份分别为1981 年、2017 年，输沙量分别为54 900 万t、2 900 万t，前者为后者的18.93 倍；葛洲坝截流后（1984～2002 年），三峡水库蓄水运行后（2003～2018 年），对比两时段年均来沙量，后一时段监利站年均输沙量（6 958 万t）仅为前一时段（37 432 万t）的18.6%。

2.2 三峡后续工程实施效果分析

2016～2019 年，三峡后续工程整治荆江门至城陵矶河段岸线21.36 km，其中：三峡后续2011 年度项目新护1.15 km，加固5.10 km；三峡后续一期项目新护0.50 km；三峡后续二期项目新护1.3 km，加固4.5 km；熊家洲至城陵矶崩岸治理项目新护4.81 km，加固4.00 km。

三峡后续工程实施对河势起到较好控制作用，选取三峡后续工程实施河段4 个断面（见图2），实测河段水下地形资料对比分析见图3。近年河床冲刷明显岸段在新护和加固守护后，深泓贴岸及迎流顶冲段（荆江门、七弓岭）的河岸目前趋于稳定；熊家洲右汊岸线守护后，右汊（张家墩）未进一步冲刷发展；河床平面形态得以基本稳定，目前限制性蜿蜒型河道的河型格局不会发生大的变化，基本达到工程实施效果。

长江荆江门至城陵矶河段位于岳阳市境内，岳阳是湖南北大门，拥有独特的水利条件，水情是岳阳最大的市情，江湖（长江、洞庭湖）关系直接关乎当地社会经济发展。维持目前长江下荆江尾闾和洞庭湖出口的防洪格局，为长江两岸社会经济可持续发展创造有利条件，为洞庭湖出口段岳阳港沿岸沿湖社会经济的发展创造有利条件。同时，为该河段河势控制与综合整治方案研究争取了时间，为后期综合整治奠定良好的基础。

图2 实施效果分析断面选取示意图

图3 实测河段水下地形资料对比分析

3 荆江门至城陵矶河段河势控制存在的问题及建议

1）当前河道监测不能满足新形势下长江大保护的要求。受三峡水库蓄水的影响，每年10 月至次年5 月，近8 个月时间该河段处于清水下泄状态，河床冲刷强度有所加剧。虽然长江水利委员会水文局布设固定监测断面，长江科学院等科研机构做了大量研究工作，但是湖南省地方长江河道管理部门没有专项监测规划和资金来源，无法保持河道监测的连续性、系统性和时效性，过去的观测设备和观测手段已不能满足长江大保护的要求。为尽可能地满足重点河段监测需要，建议建立河势控制长效治理机制：一是呼吁在国家层面建立稳定应急投入渠道，逐年安排中央应急治理经费，支持地方及时完成重大崩岸应急处理建设和防汛物资储备，确保河道度汛安全。二是加大河道河势和重要河段的监测和测量，建议国家逐年安排专项经费，制订河道监测专项计划和地方险工险段日常监测计划。由行业主管部门长江委组织开展专项计划的系统观测，并将观测成果与地方共享；地方河道管理部门负责险工险段的日常监测；对荆江门至城陵矶河段及洞庭湖口布设的固定断面和水下地形测量、水位观测点资料上，进行收集、整理，并形成第一手可靠基础资料。确保及时发现、及时消除安全隐患。三是实现崩岸预测预警向“智慧、网格”模式转变，实现图像、数据共享，提升长江河道崩岸监测的智慧化水平。加强与长江委对接，共享长江中下游干流河道崩岸分析预警机制与信息化平台。四是加强河势观测分析与综合治理研究。在校地合作与长沙理工大学联合组建的“七弓岭河势观测站”平台上对该重点河段岸线、洲滩进行监测与巡查，为长江河道崩岸治理提供科学依据。

2）后续崩岸治理任务依旧繁重。2016 年3 月～2019 年12 月，三峡后续工程实施后，荆江门至城陵矶河段的河势基本被护岸工程控制，由自然条件下的蠕动性蜿蜒型河道，被改造为限制性弯曲型河道，河道平面特征将不会有明显的变化。但荆江门至城陵矶河段仍有3.8 km 崩岸险情有待治理，且随着河道出现长时间长距离的河床冲刷粗化过程，水下护岸、护滩工程前沿部分近岸河床将持续冲刷下切，若不能适时维护治理，部分工程段河道岸坡将会出现崩塌或滑挫现象，一些已整治的老险工段将有可能再度出险，后续崩岸治理任务还十分繁重。特别是七弓岭段八姓洲西侧岸线持续剧烈崩塌，水下岸坡明显变陡，八姓洲狭颈宽度快速缩窄，若遭遇不利水文年，极有可能发生自然裁弯，造成下游河道冲刷失控，引起上下游河势和江湖关系发生巨大变化。建议：一是将现有崩岸治理纳入国家相关规划，确保崩岸险情有效持续治理。二是加快熊家洲至城陵矶河段河势控制工程论证，尽快提出系统治理措施，加快推进前期工作审批，尽早启动建设，确保河势不发生重大调整。

3）缺乏有效的崩岸抢护机制。目前荆江门至城陵矶河段存在河势及崩岸发展变化快，崩岸险情时有发生，且预判难度大。由于应急除险经费没有稳定渠道，全面及时实施应急除险难度大，崩岸险情难以及时整治控制，往往由小险变成大险。根据现有管理模式，建议：一是积极争取国家安排长江河道观测、工程运行维护和应急处险等专项资金，并形成常态长效机制。二是在每年汛前组织各护岸管理单位进行汛前查勘，对出现的险情及时向当地防汛部门报告，安排专门的特大防汛经费进行应急抢护和防汛物资储备，确保河道度汛安全。三是加强队伍建设，特别是水利工程技术人才队伍建设，引进人才、培养人才。