浅谈西江界首滩整治方案

摘 要：根据浅滩的实际情况，结合多年航道整治的经验对西江中游航道整治的重点浅滩――界首滩的整治方案进行了深入分析，对航道整治工程重点浅滩的整治有重要意义。

关键词：西江浅段界首滩整治方案

1. 前言

西江界首至肇庆段，全长171km，目前航道维护标准为内河Ⅲ级航道，航道尺度2.5×80×500m。根据有关规划，西江界首至肇庆段按内河Ⅱ级航道标准、都城以下同时满足Ⅲ级港澳线标准建设，航道尺度界首至都城段37km为3.5×80×550m，都城至肇庆134km为4.0×80×550m。本文就西江界首至肇庆段航道整治工程中的重点浅滩――界首滩的整治进行了深入细致的分析。

2. 浅滩概况

界首滩浅滩段长约11.6km，属于沙卵石浅滩，浅滩内礁石密布。界首滩头上游4km处是鸡笼洲，鸡笼洲尾已修筑一洲尾顺坝，顺坝长约2.4km，顺坝右边配布丁坝，限制了右汊道流量，航道走左汊道。河道从鸡笼洲尾顺坝进入矶头白沙角，白沙角右岸有发育良好的边滩企人沙，西江航道从大源冲处由广西进入广东。鸡笼洲尾～白沙角段枯水期河宽约500～700m，进入界首后河道扩宽，界首浅滩段枯水河宽750～1000m。

目前界首滩不足3.5m水深的浅段主要有大源冲浅段、歧茶浅段和料塘浅段三个浅段。大源冲浅段长1.2km，歧茶浅段长1.6km，料糖浅段长2.2km。另外航道内有双鱼石、独石、沉船区石、下典石、北赞石、黄安石、下铰剪石、横栏石、牛枯石等多处礁石。

界首滩河床质以中粗沙为主，部分含有沙卵石，界首滩河床质泥沙平均粒径为1.16mm，中值粒径为0.59mm。

3. 浅滩成因

从河道边界条件分析，界首河段为2个弯道的连接段，上游为以白沙角为弯顶的顺时针小缓弯，下为江口顺时针大急弯，两弯之间连接段长直放宽，长度达8km，上下游白沙角和江口枯水河宽均约600m，平均河宽900m，放宽率150%。当上游来沙进入本河段后，随着河面展宽和水动力分散，流速减小，水流挟沙能力下降，大量泥沙容易在此淤积；因河段内弯道环流弱，无发育成形的边滩，汛后水流归槽不明显，加上过渡段太长，水流冲刷强度不够，随着河床底质粗化，淤积的泥沙不能全部及时带走，导致碍航浅滩形成并长期存在。由此可见，河面较宽阔，过渡段长的河床边界条件是界首河段边滩发育不全、深槽出浅的主要原因。

此外，本河段内礁石密布，礁石群顶冲水流，造成水流紊乱，能量在此大量消耗，水流挟沙能力下降，泥沙容易在礁石群上游淤积形成碍航浅滩。

下游段贺江汇流的顶托及江口弯道壅水作用也对本河段泥沙落淤成滩有一定影响。80年代后期和90年代后期两次较大规模航道整治的再造床作用与近几年江口段河道采沙对本河段浅滩演变也有一定影响。

4. 历次航道整治启示

历史上，界首滩经过了1953年、1968年、1971年、1985～1990年、1996～2001年的五次航道整治。根据历次航道整治的效果分析，可知：

（1）本河段造床动力强，除部分礁石区外，大部分河床可塑性大，通过筑坝等工程措施可增加浅滩航道尺度。西江界首滩历次航道整治工程竣工初期均取得明显效果，航道条件得到了显著改善，说明整治是改善浅滩航道条件的有效途径。

（2）界首段、三滩段各自的上下河段均具有一定互动性，航道整治时宜将两河段作为一个整体系统考虑，且通过航道整治达到3.5m航道水深有较大难度。

（3）鉴于中枯水推移质运动对各浅滩主河槽造床有较大影响，结合界首滩河段目前存在河床总体下切和水位下降现象，整治建筑物高度不宜过高。

（4）治水以疏导为上策，整治建筑物整体布置宜与自然边界平顺连接。

5. 整治方案

根据界首滩的碍航特性，成滩原因以及河床底质岩土结构情况，对界首滩的整治，以“整、疏结合”的整治原则设立了两个整治方案，各方案的平面布置论述如下：

5.1 方案I

界首滩上游有一矶头，主流在左岸矶头白沙角被挑向右岸，右岸为一片长约2.6km、宽300m礁石群，西江一期工程在右岸抛筑了7条丁坝封堵礁石区，改善该处水流流态，礁石区六竹口至路尾石河段目前已形成一优良河段，航槽平均水深达5.0m，最小水深3.6m。而白沙角河段航槽水深优良，白沙角下游1.4km至六竹口河段即为大源冲浅段，浅滩长度1.2km，航槽平均水深3.0m，最小水深2.2m。大源冲浅段是一过渡性浅滩，位于白沙角上深槽和六竹口下深槽之间，白沙角枯季河宽约670m，六竹口河段枯季河宽在整治建筑物的缩窄下也只有660m，但大源冲浅段枯季河宽达900m，因此，大源冲浅滩的整治宜在原航道整治的基础上根据航道尺度要求，进一步完善整治线和调整整治水位，缩窄河宽，在右岸布置6座丁坝，连接企人沙边滩和六竹口下游礁石区的丁坝，左岸布置10做短丁坝，归顺整治线。

歧茶浅段位于路尾石上深槽与三排石下深槽之间，为一过渡性散乱浅滩，浅滩长度1.6km，航槽平均水深2.8m，最小水深2.0m。该河段洪、枯水流向不一致，洪水主流经上游礁石区后过渡到左岸，因而形成左岸下深槽沱口，枯水期主流流向右岸，西江完善性整治工程设计在左岸布置一系列丁坝，封堵左岸沱口，缩窄河宽，束水归槽，加强对右岸航槽的冲刷。从目前河道水深分析，原整治是较成功的。因此，目前对歧茶浅段的整治，宜在原整治建筑物的基础上加高加长丁坝，进一步提高航槽的冲刷能力，使设计的航槽水深达到要求。歧茶浅段平面布置为加高加长左岸原旧丁坝界新3＃、5＃、7#、9＃、11#坝，右岸加高原旧丁坝界新2＃、4＃、6＃、8＃、10＃、12＃、14＃、16＃、18＃、20＃、22＃共11座短丁坝，同时增设22-1＃、22-2＃共两座短丁坝，归顺整治线。

料糖浅段位于竹洲塘优良河段与江口优良河段之间，是一弯道过渡性浅段，目前该浅段航槽平均水深达3.0m，最小水深2.1m，浅段长度2.2km。料糖浅段洪、枯水流向不一致，洪水取直，枯水坐弯，洪水期冲滩淤槽，洪水期淤积在航槽的泥沙无法及时带走，是其出浅的主要原因，因此整治建筑物的布置宜在原整治建筑物的基础上进一步完善，加高加长丁坝，增大冲刷航槽的能力，加强弯道环流，以促边滩淤积。平面布置右岸加高加长原旧丁坝界新24＃、26＃和28共3座丁坝，并新建4座丁坝，左岸加高加长23＃、25＃和27＃共3座丁坝，并新建4座丁坝。

方案I的平面布置见图1-1。

5.2 方案Ⅱ

方案Ⅱ的平面布置设计是通过缩窄整治线，提高整治高度

来束水归槽，加强航槽的冲刷能力，并根据界首滩洪、枯水流向不一致的情况，拟调整整治线的走向，促使洪、枯水流向一致，达到设计的治理效果。

界首滩主流在左岸矶头白沙角被挑向右岸，考虑右岸礁石群对该河段会产生不良的水流流态，拟拆除右岸7条旧丁坝及清除礁石群调整流态，并在左岸布置一系列丁坝，缩窄整治线宽度，促使白沙角至路尾石河段洪、枯水流一致，集中水流增大能量冲刷大源冲浅段航槽。

歧茶浅段整治线走向，从路尾石顺直至三排石，在右岸加高加长原歧茶旧丁坝，同时拆短左岸7＃丁坝，加长加高左岸旧丁坝，以使歧茶微弯河势顺直，调整枯水动力轴线往左移，尽量促使洪、枯水水流走向一致，提高对航槽的冲刷能力。

料糖浅段洪、枯水流向不一致，洪水取直，枯水坐弯，洪水期冲滩淤槽，洪水期淤积在航槽的泥沙无法及时带走而出浅，是该浅滩出浅的主要原因，平面布置设计拟调整中、洪水动力轴线，整治线从三排石直延至大旺村后，使转入江口弯道，沿弯道凹岸而下，至贺江口。按整治线的走向，在料糖浅段右岸布置7座丁坝，加高加长界新24＃、26#和28#三座丁坝，封堵右岸深槽和调整整治线。左岸新建3座短丁坝及部分拆除界新23＃、25＃和27＃坝，使左岸凹岸形成航道弯曲半径较大的弯道。

方案Ⅱ的平面布置见图1-2。

5.3 方案比较

界首滩设立的两个工程方案均把该河段浅滩作为一个整体系统考虑，通过加长加高和新建丁坝，缩窄整治线宽度，对河道宽阔河床宽浅的边界条件加以约束，并进一步提高整治水位，促使水流尽早归槽，加强中、枯水水流对泥沙的冲刷强度及冲刷历时，使洪水期淤积在航槽的泥沙及时带走。但两个方案的整治线在平面布置上有所不同，方案I利用主导河岸，整治线走向由上游左岸矶头白沙角向下游过渡至右岸歧茶，沿右岸而下，至竹洲塘逐步向左过渡至江口左岸弯道，整治线走向与中枯水水流向基本一致。方案Ⅱ拟通过调整原来整治线走向，使大源冲和歧茶浅段整治线与中洪水一致，并在料糖浅段整治线提前进入江口弯道凹岸。

根据模型研究成果，方案I的整治效果较方案Ⅱ好，整治后流速增幅适量，输沙能力沿程递增，航槽不易回淤；从工程造价方面分析，方案I由于顺应目前中枯水水流动力轴线，投资相对较少，方案Ⅱ由于需要对整治线平面进行调整，故要拆除右岸六竹口至界首处旧坝，这组旧坝拆除后南赞石、犀牛石等礁石便出露，需要清除碍航阻流的礁石群，增加20.76万方礁石量，投资增加较多。

根据各方案的定床试验结果，综合分析后拟定界首方案I为设计推荐方案。

6. 结语

航道整治是一项经验性较强和结合实际较紧密的生产实践工作，本文在充分总结以往航道整治工作经验的基础上，结合西江界首滩的实际情况，就如何根据浅滩的成因、碍航情况、整治沿革等确定浅滩整治方案进行了深入的分析，对指导重点浅滩的整治工程具有重要的实际意义。