三峡库区丰涪段典型急流滩通航期变化研究

　　摘要：收集了三峡水库丰涪段典型洪水急流滩——和尚滩大量的实测地形、水文及过往船舶航行资料，建立了数学模型，分析了船舶自航上滩临界流量条件及通航期的变化。结果表明：175m试验性蓄水后，丰涪段航道条件有所改善，流速、比降减缓，万吨级船队、3000吨船舶自航上滩临界流量及通航期有所提升，航运效益明显提高。
　　关键词：三峡水库洪水急流滩航道条件上滩流量
　　三峡水库175m试验性蓄水以后，在蓄水期，三峡大坝至重庆河段受蓄水的影响，水深大幅增加，比降大大减小，流速减缓，河面变宽，成为优良的库区航道，航道条件得到大幅的改善，促进了三峡库区航运的飞速发展。但是，在汛期三峡水库按145m低水位运行，水库回水范围减小，常年回水区上段（丰都至涪陵）水位虽还受坝前水位影响，但部分急流滩流态仍较为紊乱，影响船舶通行，已经成为限制三峡水库航道整体通航能力提升的瓶颈。2010年10月1日长江航道局颁布实施的《长江三峡库区船舶定线制规定》将三峡库区船舶定线制范围上延至涪陵李渡长江大桥。但丰都至涪陵段汛期流速仍较大，至今仍难以全年实施分边航行。而和尚滩位于三峡常年回水区末端，受三峡水库水位抬高影响较小，故以和尚滩为例对三峡水库常年回水区通航期进行研究。
　　滩险概况及碍航成因分析
　　和尚滩位于乌江与长江交汇口下游约3.2km，距宜昌上游约532.8km，距坝址486.3km，处于三峡水库常年回水区末端，是川江著名的洪水急流滩。该河段河道顺直，河槽横断面呈窄深型（河势图见图1）。右岸有和尚滩石梁伸入江中，左岸有群猪滩和郭家咀石梁，形成交错对峙状态。滩段上游河道呈微弯形，江中有美女碛和小和尚石，河道偏南有许多礁石潜伏，北岸王八碛与砚台石间有暗浅相连，在砚台石与群猪滩之间有暗浅深入江中，南岸有恶狗堆与盘蛇子石梁。和尚滩上游的苦竹沱内常年有回流，郭家咀下游滩内也常年有回流。在1955年-1956年、1969年-1971年期间及“7250工程”1996年炸除了左岸和尚滩石咀和右岸郭家咀石梁，总工程量约22万立方米。
　　和尚滩段河床形态极不规则，两岸石梁高大、凸出，尤其是右岸和尚滩的乱石咀与左岸群猪滩及郭家咀石梁交错对峙，阻束水流汛期成滩。三峡水库蓄水前该滩的成滩水位为145.8m，最汹水位在151-154m之间，到155.5m以上，滩势逐渐减弱。当长江、乌江同时涨水时，滩势更加凶猛，水流湍急，泡漩汹涌，因郭家咀石梁与和尚滩石梁的挑流使两咀下均呈现较大回流沱及泡漩等不良流态，若船舶不慎，便有“打张”的危险。三峡工程建成后按175m水位运行时，虽然该滩的航道条件得到较大程度改善，但汛期流量较大时仍然会出现碍航特征。和尚滩上下游河道较宽，在和尚滩段由于左右岸基岩突出致使河道骤然缩窄而成滩。但因其左右基岩并非对峙，而是右岸与左岸突嘴上下交错形成，因而属于突嘴型中的错口急流滩。
　　数学模型的建立