第二节 河道形成
荆州河段包括荆江河段和城陵矶至新滩口河段两部分,其形成与发育过程十分复杂,历经漫长的地质时期和历史过程。荆江横贯东亚新华夏系第二沉降区西南部,发育于白垩纪初期开始形成的中、新生代沉降盆地的主干河道上。第三纪早期,作为黄陵背斜西侧横越宜昌而汇入江汉盆地的多条河流中的一条,与其他汇入江汉盆地的河流共同携来的大量细颗粒泥沙和盐类,在江汉盆地中形成巨厚的第三系河湖沉积。由于受气候、地质构造运动以及水流与泥沙运动等众多因素影响,经过长时期历史变迁,大约在距今4万年以前形成所谓的“古荆江”。城陵矶至新滩口河段在近1万年间河道演变大致稳定。
一、荆江塑造过程
荆江历史变迁与近代变迁非常复杂,一是荆江形成历史悠久,演变频繁,荆江发育于第三纪以来长期下沉的云梦沉降区,经过三角洲的分汊河床阶段、分汊河床衰亡与荆江河曲形成发展阶段。二是荆江演变与洞庭湖演变息息相关,相互影响。
随着外围山地持续上升,江汉盆地拗曲下沉,古长江、汉江从山区带来的泥沙在盆地内大量沉积形成低洼平原,长江始经陈二口附近向东入江汉盆地,形成以枝江七星台为顶点的砾石质扇形三角洲。此后扇形三角洲顶点上移至今松滋口附近,扇顶部位往下游的长江干流位置经常改变。据考证,距今约4万年前古荆江流经七星台、荆州、张金一线。
距今约1.8万年前,末次盛冰期鼎盛时期,古荆江两槽切深至海拔0.00~10.00米。古荆江分流河槽为沙市南侧向东流向,在其南、北两侧有与它大体平行东流的两支流河槽。多条古河槽对后来荆江分流河道发育有较大影响。
晚更新世末至全新世初期,荆江地区形成深切河谷,因河床纵坡降变陡,流速增大,沙市砾质三角洲向前推进,扇顶三角洲平原相堆积延伸至白马寺和郝穴以东地区,主要以沙市为顶点产生两支分流,一支沿荆州古城、草市、窑湾,从沙市钢管厂出,经岑河、资福寺至白马寺,卵石层埋深均在30米以下,呈槽状规律分布;另一支从沙市转向东南,即今荆江流路。东部下荆江地区因水流坡降减缓,河床沉积变细,则以砂带显示,并在汪桥、洪湖受残存的“岛状阶地”分流作用,形成分流。
距今5000年前,由于海面上升,长江发生海侵,长江基面抬升使河床纵降变缓,引起上游带来的大量泥沙溯源堆积和江水上升,长江中游荆江平原位于周缘丘陵山地所圈闭的两湖平原腹地,因地势低洼和新构造运动下沉等多种原因,渍水发育成湖泊,形成云梦泽。当荆江上游带来大量泥沙的淤积量小于湖盆下沉与水位上升量之和时,湖盆扩张,水深增大,荆江三角洲发生溯源退缩,除水道两侧带状自然堤和七星台、百里洲、刘巷、黄金口等地侵蚀后残存的阶地外,位于荆江喇叭口内的滩地普遍被水所淹没,荆江南北及洞庭地区部分洼地沦为水域,荆江水道演变为漫流洪道。长江出江陵进入范围广阔的云梦泽地区,河道形态不甚显著,大量水体以漫流形式向东汇注。这一时期荆江流路上段从松滋口—杨家垴经太湖农场—荆州—沙市东分支。
此后,荆江水位进入相对稳定阶段,据考证,距今5000年前荆江高洪水位与1954年相比仍然较低,相对高差13.6米。这一时期,荆江地区虽然沉降仍在继续,但有长江上游带来的大量泥沙落淤,同时有汉水来注,产生充填式堆积。随着三角洲向东推进,云梦泽逐渐淤浅,来自长江上游的大量泥沙主要通过以沙市为顶点的放射状分流泓道向东部云梦泽的主体分流,各分流道又再分若干次一级小流路继续发展,荆江水系由漫流向分流水道发展。在此期间,以夏水、涌水和扬水为主的分流水系逐渐形成。分流水道大致有4条:第一条自荆州城东沿阶地前缘至关沮口后折向东南经岑河、资市、白马、秦市、汪桥、周老嘴、龚场、白庙、沔阳流向东北的弧形分流道;第二条经杨泗洲与雷家垱间,至幸福村的分流道较宽浅,后期形成故道湖;第三条自荆州城东经北湖、洪家垸、太师渊,东至唐剅子后分支的分流道,主干入江,北支经岑河、资市、白马、秦市、汪桥、红城后沿洪湖东的阶地流向东北;第四条自荆州城东南,穿南、北湖后分两支,一支绕徐家台南,经中山公园东北角至章华寺出,另一支经章华寺南与前一支汇合。
二、城陵矶至新滩口河段发育过程
城陵矶至新滩口河段,据考证,距今1万年前一直沿着洪湖至金口大断裂方向流动。6世纪以前,河段大致流向未变,河道基本属于顺直分汊河型。6世纪初的河道地理位置和变迁情况,《水经·江水注》载:“江水左径上乌林南”,“江水又东,左得子练口”,“江之右岸得蒲矶口,即陆口也”,“又东径蒲矶山北,江水左得中阳水口”,“又东得白沙口”,“又径鱼岳山北”,“江水又东,右得聂口”,“江水左径百人山南”,“右径赤壁山北”。同时还记载嘉鱼鱼岳山当时还在江中,孤峙中洲之上,渊洲附近,“江愤从洲头以上,悉璧立无岸”,江水过渊洲,还“东北流为长洋港,又东北经石子冈”,形成长江支汊,上口为雍口,港水东南流注于江,谓之洋口。当时长江主流自鸭栏矶经郭家棚、晓洲、黄盖山西侧挑流北向经石码头、乌林矶,再东北流经牛埠头、陆溪口后,再东北流经石码头、鱼岳山、马鞍山至燕子窝后,再东流穿过簰洲弯,下行抵赤矶山(今武昌境内),河道较顺直多汊。
牛埠头以下江中沙洲众生。牛埠头附近,江流向左分一支流,名“练浦”,流经竹林湾、吕家口至龙口与大江交汇。牛埠头至赤矶山河段,江中沙洲众多,据《水经·江水注》载:“牛埠头以下有练洲、铺圻洲、中洲、扬子洲、金粮洲、铁粮洲、渊洲、沙阳龙穴洲等”。晋太康元年(280年)、十年(289年)分别在蒲圻洲、沙阳龙穴洲设置县治。大江主流在燕窝附近北分一支流名长洋港,进口称雍口,北流经蒿洲至新滩口后,折向东南流至洋口,于龙穴洲与大江交汇,河型略似今簰洲湾河道。由于地质地貌条件对长江河道发育影响,簰洲湾弯颈地区小隆起带逐渐上升,形成阶地,抗冲性强,河道不易取直通过,促使长江不断外移,绕过隆起形成大湾。
城陵矶以下河段历经沧桑巨变,河道主支流相互交替,有的淤废,有的形成单一干流。南北朝以后,左右摆动幅度很大,根据河道变化遗迹,螺山至王家边河段摆动幅度约4~7千米,王家边至胡家湾河段约10~20千米。由南北朝时顺直分汊型河道演变为簰洲大湾和粮洲鹅头型河道。现在沿江地域,称之为洲者均为昔日江中洲渚。新闸港、套口、沙套湖等淤废江道,均为昔日长江故道遗址。宋明以后,沿江人口与日俱增,筑垸围垦,塞支强干,江道逐渐趋向单一。至清代后期,城陵矶以下河段开始实施简单的护岸工程,对江流任意摆动有一定制约。民国时期,江左相继修建叶家洲一、二、三毛矶,宏恩一、二、三石矶,江右也修建了一些护岸工程。新中国成立后,城陵矶以下河段两岸崩坍险段,均采取平顺抛石护岸,堤岸崩坍得到有效制约,河道渐趋流向稳定。
城陵矶至乌林河段系顺直分汊河型。天然节点有城陵矶、白螺矶、道人矶、杨林矶、螺山和鸭栏矶等,这些节点约束河道自由摆动,使河道在较长时期内比较稳定。1860年白螺矶至杨林矶之间江中淤出南阳洲雏形,1934年白螺矶以上左岸边滩出现两个江心洲,至1959年合并形成仙峰洲。1868年新堤江中出现3个潜洲,1934年合并露出水面形成南门洲。随着南门洲增大,河道向右拓宽,后主流走右汊,南门洲向左淤长。
乌林至龙口段和龙口至燕窝段分属分汊型和微弯分汊型。老湾汊道在唐宋时期形成,左汊道为主汊;江心洲名练洲,清代以来逐渐演变成鹅头型弯道,形成宝塔洲,练洲靠岸,左汊变为支汊。清同治年间,宝塔洲上游中洲形成,清光绪年间,宝塔洲靠岸,光绪以后中洲上游又出现新洲。1912年,龙口至燕窝段右岸有边滩和潜洲,1934年以来,发展为现在微弯分汊河道形态。
乌林至龙口段20世纪初以来变迁突出表现为单一河型演变成鹅头型分汊河道,中汊出现周期性切割变化。1861年时,陆溪口河道仍为单一河道,左岸有两个边滩,后因赤壁挑流,左岸崩坍,边滩逐步淤高扩大,洪水切滩,至1912年形成沙嘴(新洲)、宝塔洲两个江心滩。河道形成三汊格局后,由于受赤壁山节点约束,新洲不断淤积,中洲不断冲刷,随着中洲右缘崩退,中洲不断左移,汊道分流口门随之左移上提,当发展到一定程度后,新洲被冲刷出一条串沟,并逐渐发展成为新的中汊,自此开始,老中汊开始衰亡。当新中汊发展到一定规模后,老中汊不再冲刷左移,而开始淤积变浅,走向衰亡;此后新中洲又开始左移,开始新的周期演变。至1960年时,宝塔洲芦苇丛生,鹅头型分汊河形成。此后江心洲冲淤变化频繁,主泓经常摆动。
潘家湾至纱帽山为簰洲湾弯道,其中,燕窝至新滩口河段为弯道上段。据考证,7—15世纪,长江洲滩十分发育,16世纪后,长江两岸支汊情况发生较大变化,北魏时期白沙口、中阳水口等穴口淤废,沔阳东南诸水合而注之。至19世纪50年代前,江中沙洲多已向右靠岸,簰洲湾弯顶不断向北推进,清代后期形成大兴洲,因洲体向右岸靠近,新滩口附近江岸也向西南发展。