三、重点河段的冲淤变化
(一)重庆主城区河段
1.冲淤变化
重庆主城区河段包括长江干流大渡口至铜锣峡的长江干流(长约40公里)和嘉陵江井口至朝天门的嘉陵江河段(长约20公里),嘉陵江在朝天门从左岸汇入长江,重庆主城区河段河道示意图见《中国河流泥沙公报2002》图1-12。
重庆主城区河段位于三峡水库变动回水区上段,2008年三峡水库进行175米试验性蓄水后,受上游水沙变化及人类活动影响,全河段2008年9月中旬至2014年12月累积冲刷量为1373.9万立方米,其中,嘉陵江汇合口以下长江干流河段冲刷160.6万立方米,汇合口以上长江干流河段冲刷1009.8万立方米,嘉陵江河段冲刷203.5万立方米。
2013年12月至2014年12月,重庆主城区河段总体表现为冲刷,冲刷量为499.2万立方米,与2008年汛后三峡水库175米试验性蓄水以来“消落期冲刷,汛期及汛后蓄水期淤积”的河床演变特点略有差异,不仅消落期整个河段表现为冲刷,汛后蓄水期也呈冲刷状态,仅主汛期淤积。其中,主城区嘉陵江汇合口以下的长江干流河段冲刷61.6万立方米;汇合口以上长江干流河段冲刷349.3万立方米;嘉陵江河段冲刷88.3万立方米;局部重点河段九龙坡、猪儿碛、寸滩为冲刷状态,金沙碛河段略淤。具体见表1-5及图1-8。
表1-5 重庆主城区河段冲淤量 单位:万立方米
注 1.“+”表示淤积,“-”表示冲刷。
2.九龙坡、猪儿碛、寸滩河段位于长江干流,计算河段长分别为2364米、3717米和2578米。金沙碛河段为嘉陵江口门段(朝天门附近),计算河段长2671米。
图1-8 重庆主城区河段不同时段冲淤量
图1-10 重庆主城区河段典型断面年内冲淤变化
2.典型断面的冲淤变化
在天然情况下,重庆主城区河段横断面年内变化主要表现为汛前冲刷、汛期淤积、汛后冲刷,年际间无明显单向性的冲深或淤高现象。三峡水库175米试验性蓄水以来,长江干流和嘉陵江典型断面年际间河床断面形态变化较小(图1-9),年内有冲有淤(图1-10)。
3.河道深泓纵剖面变化
重庆主城区河段深泓纵剖面有冲有淤,年内和年际间深泓冲淤幅度一般在2.0米以内。深泓纵剖面变化见图1-11。
图1-11 重庆主城区河段长江干流和嘉陵江深泓纵剖面变化
(二)城陵矶至汉口河段
1.河道概况
城陵矶至汉口河段(简称城汉河段)位于长江中游,上起湖南省城陵矶(荆186断面),下讫湖北省武汉市(汉口水文站测流断面附近),全长251公里。河段承接长江干流荆江河段和洞庭湖来水,河段左岸有东荆河、汉江等支流,右岸有陆水、金水等支流入汇。河段内有城陵矶以下河段曲折率最大的簰洲弯道,沿程分布有南门洲、中洲、团洲、白沙洲等江心洲。城汉河段河势见《中国河流泥沙公报2010》图1-12。
2.冲淤变化
受上游来沙量大幅减小和三峡水库拦沙等因素综合影响,2003年11月至2014年11月,城汉河段总体呈冲刷态势,平滩河槽冲刷量为1.711亿立方米,冲刷部位主要发生在枯水河槽,而枯水河槽和平滩河槽之间河床淤积,河床总体冲槽淤滩。其中,2013年10月至2014年11月,城汉河段平滩河槽冲刷量为1.407亿立方米,占三峡水库蓄水以来河段平滩河槽冲刷总量的82%。全河段不同时期冲淤量见表1-6,不同时段平滩河槽冲淤量沿程分布见图1-12。
表1-6 城汉河段冲淤量 单位:万立方米
注 1.“+”表示淤积,“-”表示冲刷。
2.枯水河槽、基本河槽和平滩河槽分别指螺山站流量7000立方米/秒、20000立方米/秒和35000立方米/秒对应水面线下的河床。
图1-12 城汉河段不同时段平滩河槽冲淤量分布
3.典型断面的冲淤变化
城汉河段断面多为不规则的偏V形、偏W形或偏U形,河床冲淤交替,多呈主槽冲刷、滩地淤积。分汊河段和弯曲性河段断面冲淤变化较大,如LSZX、J Z3-1、C Z30等断面;顺直单一河段断面冲淤变化相对较小,断面形态较为稳定,如HL13等断面。典型断面冲淤变化见图1-13。
图1-13 城陵矶至汉口河段典型断面冲淤变化
4.纵剖面的冲淤变化
2003年11月至2014年11月,城陵矶至汉口河段深泓纵剖面以冲刷下切为主,在汊道的过渡段以及桥梁附近等深泓冲刷深度较大,如螺山、南门洲尾、武汉长江大桥等附近深泓最大冲深分别达11.2米、13.6米和11.9米;弯道段附近则有所淤积,如潘家湾、洲湾附近深泓最大淤高分别为4.6米和5.7米;其他河段冲淤幅度相对较小(图1-14)。
图1-14 城陵矶至汉口河段深泓纵剖面变化