瞿月平+黃勇+何志高+吳國(guó)君

摘 要：通過(guò)對(duì)漢江、長(zhǎng)江口水位站的來(lái)水來(lái)沙資料的收集與分析，得出了長(zhǎng)江不同時(shí)期水位變化情況對(duì)漢江來(lái)水、來(lái)沙過(guò)程的影響范圍及程度。為興隆至漢川段航道整治工程完善設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江 漢江 回水 頂托

漢江于武漢市的集家咀匯入長(zhǎng)江，長(zhǎng)江水位的高低直接影響到漢江下游河段的水動(dòng)力條件。據(jù)歷史資料分析，長(zhǎng)江水位對(duì)漢江頂托影響的范圍較長(zhǎng)，一般年份均可影響到仙桃，最遠(yuǎn)還可影響到岳口、澤口。影響的程度和范圍與漢口水位的高低和漢江來(lái)流量的大小直接相關(guān)。

漢江及長(zhǎng)江漢口站來(lái)水情況

根據(jù)漢口水文站1954～2011年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，多年最高水位為27.63m（1954年8月18日，黃海高程），最低水位為7.99m（1965年2月4日），多年平均水位為17.42m，多年月平均水位統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 多年月平均水位統(tǒng)計(jì)表 水位：m（黃海高程）

注：表中水位統(tǒng)計(jì)年份自1972年至2011年。仙桃（二）為建庫(kù)前仙桃水位統(tǒng)計(jì)年份為1952年至1959年。

從漢川-漢口和仙桃-漢口月平均水位差來(lái)看，在不受頂托情況下，漢川漢口水位差在4.27～5.34m左右，平均比降為0.055～0.068‰，仙桃至漢口水位差在11.46～12.55m，0.073～0.08‰。

在4～5月，漢川河段受到弱頂托影響，頂托使得水位抬高在2m左右，此時(shí)頂托的主要原因在于漢口水位抬高速度大于漢江來(lái)水變化速度。6、8、9月漢川水位受到頂托作用最強(qiáng)，主要是漢口水位上漲較快，漢江來(lái)水比例相對(duì)減少，7月受頂托相對(duì)較小，主要原因?yàn)?月漢江來(lái)水處于最大月份，9、11月頂托則由于漢江退水速度快遠(yuǎn)漢江，12月至翌年3月，漢川河段基本不受頂托。對(duì)于仙桃河段而言，受頂托的過(guò)程與漢川類似，只是受頂托的程度有所不同。

長(zhǎng)江回水頂托影響范圍

長(zhǎng)江回水頂托對(duì)漢江下游影響的程度和范圍與兩江來(lái)水情況密切相關(guān)，當(dāng)長(zhǎng)江出現(xiàn)洪峰而漢江未發(fā)生洪峰時(shí)，頂托范圍就大；如兩江同時(shí)出現(xiàn)洪峰，頂托的范圍就小。長(zhǎng)江洪峰一般出現(xiàn)在七、八月份，丹江口水庫(kù)建庫(kù)前漢江洪峰也是在七、八月份出現(xiàn)較多，兩江洪峰經(jīng)常遭遇。建庫(kù)后，由于水庫(kù)的控制運(yùn)用，大流量多在九、十月份下泄，改變了兩江洪水遭遇的情況，因此，長(zhǎng)江對(duì)漢江頂托的時(shí)間一般都發(fā)生在四月至十月。距河口53km的新溝和距河口78km的漢川，在長(zhǎng)江汛期時(shí)，每年均存在一定時(shí)間的頂托情況；距河口157km的仙桃，在長(zhǎng)江出現(xiàn)較大洪峰時(shí)，也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生頂托；當(dāng)長(zhǎng)江特大洪峰時(shí)，長(zhǎng)江水位最大頂托范圍可至澤口。漢川以上河段頂托影響最早發(fā)生在4月中旬，結(jié)束時(shí)間最遲在九月中下旬，不同位置頂托持續(xù)時(shí)間不一。

下圖1為假設(shè)受頂托河段比降統(tǒng)一為0.02‰情況下，漢江下游不同流量回水末端位置圖。

圖1 漢江下游不同流量下回水末端位置圖

圖2 不同流量下長(zhǎng)江回水頂托影響范圍示意圖

由圖2可知，在不同頂托情況下，漢江不同來(lái)流其回水末端位置和受頂托程度均不同。

1、仙桃至漢川河段

漢川至仙桃河段全長(zhǎng)79km，多年平均水位落差4.35m。圖2-3為漢口站不同水位時(shí)期仙桃站水位流量關(guān)系，從圖中可明顯看出，當(dāng)漢口水位超過(guò)21.0m時(shí)，仙桃站水位流量出現(xiàn)明顯多值關(guān)系，這一現(xiàn)象說(shuō)明，當(dāng)漢口水位超過(guò)21.0m時(shí)，長(zhǎng)江回水頂托影響的末端即越過(guò)仙桃站，延伸至仙桃上游河段。在長(zhǎng)江漢口站水位處于16.0～21.0m區(qū)間時(shí)，長(zhǎng)江回水末端區(qū)域漢川至仙桃河段。通過(guò)統(tǒng)計(jì)漢口站水位過(guò)程知，仙桃水文站在5～11月均受到長(zhǎng)江回水頂托影響，但頂托較強(qiáng)烈的是在6月、8月和9月，6月受頂托強(qiáng)烈是因?yàn)闈h江長(zhǎng)江來(lái)流差距最大，漢江來(lái)水僅占長(zhǎng)江漢口站流量的3.46%，此時(shí)長(zhǎng)江水位已升至高位，但漢江來(lái)流較小，相對(duì)頂托作用強(qiáng)；8～9月頂托作用強(qiáng)則是因?yàn)殚L(zhǎng)江水位此時(shí)處于最高位，其頂托影響距離遠(yuǎn)。從仙桃漢口水位差值看，漢川至仙桃段自5月開(kāi)始受到長(zhǎng)江回水頂托影響，隨后隨著長(zhǎng)江水位上漲，到6月頂托影響達(dá)到小水期最大，7月隨著漢江來(lái)水將增大，頂托影響程度有所減小，到8～9月，長(zhǎng)江水位洪峰季節(jié)，回水末端延伸至仙桃上游，漢川至仙桃段全段受回水影響，10月開(kāi)始，隨著長(zhǎng)江水位的回落，長(zhǎng)江回水影響范圍逐漸下移，至11月下旬至12月，回水末端移至漢川以下，12月至翌年3月，漢川至仙桃段不受長(zhǎng)江回水頂托影響，4月份一般來(lái)說(shuō)長(zhǎng)江回水少數(shù)時(shí)間可達(dá)漢川以上，基本不對(duì)仙桃至漢川河段造成大的頂托影響。

圖3 不同漢口水位級(jí)下仙桃站水位流量關(guān)系圖

2、岳口至仙桃段

圖3顯示，當(dāng)長(zhǎng)江水位超過(guò)21.0m時(shí)，長(zhǎng)江回水頂托影響就超過(guò)仙桃，開(kāi)始影響仙桃以上河段。長(zhǎng)江水位超過(guò)21.0m時(shí)段基本在7～9月的洪水期，此時(shí)漢江亦處于高水期，漢江在本身水面線較高情況下，長(zhǎng)江回水影響距離相對(duì)較小。長(zhǎng)江洪水時(shí)最高水位（24.0～27.0m）岳口站設(shè)計(jì)最低通航水位為24.76m，按照岳口與仙桃間水位相關(guān)關(guān)系分析，考慮到岳口與仙桃間自然落差在3～4m間，因此，長(zhǎng)江高水對(duì)漢江的影響范圍最遠(yuǎn)可達(dá)岳口河段。長(zhǎng)江回水對(duì)仙桃至岳口河段的影響時(shí)間一般自7月始，9月長(zhǎng)江開(kāi)始退水時(shí)頂托回水末端隨之下移，進(jìn)而移出仙桃至岳口河段。

3、興隆壩下至岳口河段

該河段由于距離河口距離遠(yuǎn)，河床底高程較高，澤口站設(shè)計(jì)最低通航水位為27.35m，漢口水位升高引起的頂托作用較少，因此，該河段不計(jì)長(zhǎng)江回水頂托影響。其河床變化僅受上游來(lái)水來(lái)沙及邊界條件影響。

長(zhǎng)江回水頂托對(duì)來(lái)水過(guò)程影響

依據(jù)漢江及長(zhǎng)江來(lái)水過(guò)程及時(shí)間的不同，漢江下游受長(zhǎng)江頂托影響呈現(xiàn)復(fù)雜的多值關(guān)系。以漢川站為例，下圖4為漢川站的水位流量關(guān)系可見(jiàn)，受長(zhǎng)江水位頂托影響，漢川站水位流量呈現(xiàn)較為明顯的多值關(guān)系，同流量下水位變化很大，如流量約800m3/s時(shí)，漢川站水位在19m～29m間變化，變幅達(dá)10m。endprint

圖4 漢川站的水位流量關(guān)系圖

這種現(xiàn)象的產(chǎn)生同長(zhǎng)江汛期來(lái)水過(guò)程呈胖峰型、而漢江來(lái)水則更多呈尖峰型密切相關(guān)，當(dāng)漢江出現(xiàn)較小流量，長(zhǎng)江水位仍然較高，故而頂托明顯，小流量則對(duì)應(yīng)高水位。

同時(shí)，漢江流量較大時(shí)，長(zhǎng)江頂托相對(duì)較小，如漢江流量為9000m3/s時(shí)，長(zhǎng)江水位對(duì)漢江漢川站的頂托作用幾近消失。

即長(zhǎng)江對(duì)漢川站的頂托作用在漢江汛期小流量時(shí)頂托最為嚴(yán)重，隨著漢江汛期流量的加大頂托作用減弱，直至漢江大洪峰時(shí)頂托作用消弭。

統(tǒng)計(jì)1994～2009年資料顯示，長(zhǎng)江一般在3月中下至4月開(kāi)始進(jìn)入漲水期，而漢江漲水一般在6月～7月，在4月至7月這段時(shí)間里，漢江流量變化不大，但長(zhǎng)江水位持續(xù)上漲，從而影響漢川站水位在流量變化不大的情況下水位變化明顯，如在1999年的4月11日至5月4日，漢江流量在600m3/s附近窄幅變動(dòng)，最小520m3/s，最大流量不超過(guò)670m3/s，但漢川水位卻從4月11日的18.41m漲至5月4日的21.78m。

長(zhǎng)江洪水一般在8月下旬至9月開(kāi)始回落，漢江洪峰消落開(kāi)始時(shí)間與長(zhǎng)江幾乎同步，但漢江洪峰消落時(shí)長(zhǎng)明顯小于長(zhǎng)江，在漢江已進(jìn)入中低水時(shí)，長(zhǎng)江水位仍未降到低位，此時(shí) 漢川水位仍受頂托影響，此影響一般持續(xù)至10月下旬。如1999年的9月24日，漢川流量已消落至530m3/s，但漢川水位卻仍高達(dá)25.17m，其原因是此時(shí)漢口水位為24.93m，仍處在較高水位，長(zhǎng)江對(duì)漢江下游的水位頂托作用依然較強(qiáng)。

漢江枯水期流量穩(wěn)定，比降變化主要受漢口水位頂托影響；中洪水期比降基本與流量變化同步，比降大小取決于漢江流量與漢口水位的對(duì)比關(guān)系。

由漢江流量與比降過(guò)程圖3-2可知，自漢江的枯季（12月～翌年3月），漢江流量變化不大，比降變化也不大，在長(zhǎng)江未漲水前，漢川至漢口比降基本維持在0.05‰～0.08‰之間。當(dāng)長(zhǎng)江開(kāi)始漲水，漢江繼續(xù)處在枯水期時(shí)（4月～5月），漢川至漢口比降急劇減小，比降僅有0.01‰～0.03‰。6月～9月，漢江和長(zhǎng)江均進(jìn)入漲水期和洪水期，如漢江無(wú)大的洪峰（1999年），則漢川至漢口比降長(zhǎng)期在低比降值附近窄幅變化。當(dāng)漢江出現(xiàn)較大洪峰（如2008年），則漢江比降隨著流量的增大而迅速增大，但漢江洪水消退后，比降也隨即變小。10～11月份，漢江比降的變化則較為復(fù)雜，在一般情況下漢江和長(zhǎng)江在11月份均進(jìn)入退水期或低水期，漢川至河口段比降開(kāi)始增大。但在11月份，漢江和長(zhǎng)江均可能發(fā)生秋季洪水，在長(zhǎng)江發(fā)生秋季洪水時(shí)，漢川-漢口段比降減小，形成一個(gè)與長(zhǎng)江對(duì)應(yīng)的“V”型比降變化（2008年）；當(dāng)漢江發(fā)生秋季洪水時(shí)，則此時(shí)漢川比降隨著秋汛的到來(lái)形成一個(gè)比降尖峰（2005年），在10至11月份易出現(xiàn)漢江的極大比降，漢川至漢口實(shí)測(cè)的最大三個(gè)比降時(shí)段即有2個(gè)出現(xiàn)在10～11月的洪峰中（1996年11月19日的0.096‰和2005年10月6日的0.099‰），之所以出現(xiàn)這種情況是因?yàn)榇藭r(shí)長(zhǎng)江水位已明顯回落，漢川-漢口段比降主要受漢江大流量影響。

圖5 漢江下游流量比降過(guò)程圖

長(zhǎng)江回水對(duì)來(lái)沙過(guò)程影響

圖6為漢口不同水位時(shí)馬口灘某斷面水位、流量、流速之間關(guān)系，圖7為此斷面的流速斷面分布情況（圖形數(shù)據(jù)來(lái)自漢江下游馬口灘河工模型試驗(yàn)研究定床試驗(yàn)報(bào)告）。由圖可知：①在本河段不受長(zhǎng)江回水頂托情況下，馬口灘段各級(jí)流量下斷面流速均在0.8m/s以上，參照本河段床沙粒徑在0.08～0.5mm，河段內(nèi)大部分泥沙均是可以沖刷啟動(dòng)的。②當(dāng)漢口水位超過(guò)19.0m時(shí)（此時(shí)尾門(mén)水位為21.0m左右），則在馬口灘段順直過(guò)渡段斷面流速平面分布均化，流速在枯水流量下（800m3/s以下）小于0.6m/s，河段是處于全面淤積的，在中水流量下（800～1800m3/s）流速為0.5～0.9m/s，河段處于沖淤平衡。③當(dāng)河段不受頂托影響時(shí)，河段主槽及兩邊流速有明顯差別，但當(dāng)河段受到頂托后，斷面流速迅速均化，這反映了河道在受頂托較弱時(shí)，河道主槽沖刷明顯，但在河道受到頂托時(shí)，淤積則表現(xiàn)為全斷面的。④從不同受頂托程度流速變化趨勢(shì)來(lái)看，河道淤積主要發(fā)生在長(zhǎng)江漲水而漢江流量較小的4～6月份，在7～8月份時(shí)，由于河道來(lái)流量大，斷面仍具有較大的流速，河道基本處于沖淤平衡，到9～11月份，長(zhǎng)江漢江均處于退水期，不同的遭遇則反映河道不同的沖淤態(tài)勢(shì)，從而影響航道不同的通航條件。

圖6 各級(jí)流量下不同水位情況下斷面平均流速變化圖（馬口灘過(guò)渡段）

圖7 不同水位情況下斷面流速分布圖（馬口灘過(guò)渡段）

參考文獻(xiàn)：

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[9] 長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局&武漢大學(xué)，漢江下游航道整治工程（興隆至漢川段）一維水沙數(shù)學(xué)模型計(jì)算分析報(bào)告，2007年7月

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（第一、二、四作者單位：湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，第三作者單位：湖北省航道工程公司）endprint

圖4 漢川站的水位流量關(guān)系圖

這種現(xiàn)象的產(chǎn)生同長(zhǎng)江汛期來(lái)水過(guò)程呈胖峰型、而漢江來(lái)水則更多呈尖峰型密切相關(guān)，當(dāng)漢江出現(xiàn)較小流量，長(zhǎng)江水位仍然較高，故而頂托明顯，小流量則對(duì)應(yīng)高水位。

同時(shí)，漢江流量較大時(shí)，長(zhǎng)江頂托相對(duì)較小，如漢江流量為9000m3/s時(shí)，長(zhǎng)江水位對(duì)漢江漢川站的頂托作用幾近消失。

即長(zhǎng)江對(duì)漢川站的頂托作用在漢江汛期小流量時(shí)頂托最為嚴(yán)重，隨著漢江汛期流量的加大頂托作用減弱，直至漢江大洪峰時(shí)頂托作用消弭。

統(tǒng)計(jì)1994～2009年資料顯示，長(zhǎng)江一般在3月中下至4月開(kāi)始進(jìn)入漲水期，而漢江漲水一般在6月～7月，在4月至7月這段時(shí)間里，漢江流量變化不大，但長(zhǎng)江水位持續(xù)上漲，從而影響漢川站水位在流量變化不大的情況下水位變化明顯，如在1999年的4月11日至5月4日，漢江流量在600m3/s附近窄幅變動(dòng)，最小520m3/s，最大流量不超過(guò)670m3/s，但漢川水位卻從4月11日的18.41m漲至5月4日的21.78m。

長(zhǎng)江洪水一般在8月下旬至9月開(kāi)始回落，漢江洪峰消落開(kāi)始時(shí)間與長(zhǎng)江幾乎同步，但漢江洪峰消落時(shí)長(zhǎng)明顯小于長(zhǎng)江，在漢江已進(jìn)入中低水時(shí)，長(zhǎng)江水位仍未降到低位，此時(shí) 漢川水位仍受頂托影響，此影響一般持續(xù)至10月下旬。如1999年的9月24日，漢川流量已消落至530m3/s，但漢川水位卻仍高達(dá)25.17m，其原因是此時(shí)漢口水位為24.93m，仍處在較高水位，長(zhǎng)江對(duì)漢江下游的水位頂托作用依然較強(qiáng)。

漢江枯水期流量穩(wěn)定，比降變化主要受漢口水位頂托影響；中洪水期比降基本與流量變化同步，比降大小取決于漢江流量與漢口水位的對(duì)比關(guān)系。

由漢江流量與比降過(guò)程圖3-2可知，自漢江的枯季（12月～翌年3月），漢江流量變化不大，比降變化也不大，在長(zhǎng)江未漲水前，漢川至漢口比降基本維持在0.05‰～0.08‰之間。當(dāng)長(zhǎng)江開(kāi)始漲水，漢江繼續(xù)處在枯水期時(shí)（4月～5月），漢川至漢口比降急劇減小，比降僅有0.01‰～0.03‰。6月～9月，漢江和長(zhǎng)江均進(jìn)入漲水期和洪水期，如漢江無(wú)大的洪峰（1999年），則漢川至漢口比降長(zhǎng)期在低比降值附近窄幅變化。當(dāng)漢江出現(xiàn)較大洪峰（如2008年），則漢江比降隨著流量的增大而迅速增大，但漢江洪水消退后，比降也隨即變小。10～11月份，漢江比降的變化則較為復(fù)雜，在一般情況下漢江和長(zhǎng)江在11月份均進(jìn)入退水期或低水期，漢川至河口段比降開(kāi)始增大。但在11月份，漢江和長(zhǎng)江均可能發(fā)生秋季洪水，在長(zhǎng)江發(fā)生秋季洪水時(shí)，漢川-漢口段比降減小，形成一個(gè)與長(zhǎng)江對(duì)應(yīng)的“V”型比降變化（2008年）；當(dāng)漢江發(fā)生秋季洪水時(shí)，則此時(shí)漢川比降隨著秋汛的到來(lái)形成一個(gè)比降尖峰（2005年），在10至11月份易出現(xiàn)漢江的極大比降，漢川至漢口實(shí)測(cè)的最大三個(gè)比降時(shí)段即有2個(gè)出現(xiàn)在10～11月的洪峰中（1996年11月19日的0.096‰和2005年10月6日的0.099‰），之所以出現(xiàn)這種情況是因?yàn)榇藭r(shí)長(zhǎng)江水位已明顯回落，漢川-漢口段比降主要受漢江大流量影響。

圖5 漢江下游流量比降過(guò)程圖

長(zhǎng)江回水對(duì)來(lái)沙過(guò)程影響

圖6為漢口不同水位時(shí)馬口灘某斷面水位、流量、流速之間關(guān)系，圖7為此斷面的流速斷面分布情況（圖形數(shù)據(jù)來(lái)自漢江下游馬口灘河工模型試驗(yàn)研究定床試驗(yàn)報(bào)告）。由圖可知：①在本河段不受長(zhǎng)江回水頂托情況下，馬口灘段各級(jí)流量下斷面流速均在0.8m/s以上，參照本河段床沙粒徑在0.08～0.5mm，河段內(nèi)大部分泥沙均是可以沖刷啟動(dòng)的。②當(dāng)漢口水位超過(guò)19.0m時(shí)（此時(shí)尾門(mén)水位為21.0m左右），則在馬口灘段順直過(guò)渡段斷面流速平面分布均化，流速在枯水流量下（800m3/s以下）小于0.6m/s，河段是處于全面淤積的，在中水流量下（800～1800m3/s）流速為0.5～0.9m/s，河段處于沖淤平衡。③當(dāng)河段不受頂托影響時(shí)，河段主槽及兩邊流速有明顯差別，但當(dāng)河段受到頂托后，斷面流速迅速均化，這反映了河道在受頂托較弱時(shí)，河道主槽沖刷明顯，但在河道受到頂托時(shí)，淤積則表現(xiàn)為全斷面的。④從不同受頂托程度流速變化趨勢(shì)來(lái)看，河道淤積主要發(fā)生在長(zhǎng)江漲水而漢江流量較小的4～6月份，在7～8月份時(shí)，由于河道來(lái)流量大，斷面仍具有較大的流速，河道基本處于沖淤平衡，到9～11月份，長(zhǎng)江漢江均處于退水期，不同的遭遇則反映河道不同的沖淤態(tài)勢(shì)，從而影響航道不同的通航條件。

圖6 各級(jí)流量下不同水位情況下斷面平均流速變化圖（馬口灘過(guò)渡段）

圖7 不同水位情況下斷面流速分布圖（馬口灘過(guò)渡段）

參考文獻(xiàn)：

[1] 瞿月平、程小兵等，復(fù)雜水沙條件下漢江下游長(zhǎng)河段長(zhǎng)低水歷時(shí)航道整治關(guān)鍵技術(shù)研究，2013.12

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（第一、二、四作者單位：湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，第三作者單位：湖北省航道工程公司）endprint

圖4 漢川站的水位流量關(guān)系圖

這種現(xiàn)象的產(chǎn)生同長(zhǎng)江汛期來(lái)水過(guò)程呈胖峰型、而漢江來(lái)水則更多呈尖峰型密切相關(guān)，當(dāng)漢江出現(xiàn)較小流量，長(zhǎng)江水位仍然較高，故而頂托明顯，小流量則對(duì)應(yīng)高水位。

同時(shí)，漢江流量較大時(shí)，長(zhǎng)江頂托相對(duì)較小，如漢江流量為9000m3/s時(shí)，長(zhǎng)江水位對(duì)漢江漢川站的頂托作用幾近消失。

即長(zhǎng)江對(duì)漢川站的頂托作用在漢江汛期小流量時(shí)頂托最為嚴(yán)重，隨著漢江汛期流量的加大頂托作用減弱，直至漢江大洪峰時(shí)頂托作用消弭。

統(tǒng)計(jì)1994～2009年資料顯示，長(zhǎng)江一般在3月中下至4月開(kāi)始進(jìn)入漲水期，而漢江漲水一般在6月～7月，在4月至7月這段時(shí)間里，漢江流量變化不大，但長(zhǎng)江水位持續(xù)上漲，從而影響漢川站水位在流量變化不大的情況下水位變化明顯，如在1999年的4月11日至5月4日，漢江流量在600m3/s附近窄幅變動(dòng)，最小520m3/s，最大流量不超過(guò)670m3/s，但漢川水位卻從4月11日的18.41m漲至5月4日的21.78m。

長(zhǎng)江洪水一般在8月下旬至9月開(kāi)始回落，漢江洪峰消落開(kāi)始時(shí)間與長(zhǎng)江幾乎同步，但漢江洪峰消落時(shí)長(zhǎng)明顯小于長(zhǎng)江，在漢江已進(jìn)入中低水時(shí)，長(zhǎng)江水位仍未降到低位，此時(shí) 漢川水位仍受頂托影響，此影響一般持續(xù)至10月下旬。如1999年的9月24日，漢川流量已消落至530m3/s，但漢川水位卻仍高達(dá)25.17m，其原因是此時(shí)漢口水位為24.93m，仍處在較高水位，長(zhǎng)江對(duì)漢江下游的水位頂托作用依然較強(qiáng)。

漢江枯水期流量穩(wěn)定，比降變化主要受漢口水位頂托影響；中洪水期比降基本與流量變化同步，比降大小取決于漢江流量與漢口水位的對(duì)比關(guān)系。

由漢江流量與比降過(guò)程圖3-2可知，自漢江的枯季（12月～翌年3月），漢江流量變化不大，比降變化也不大，在長(zhǎng)江未漲水前，漢川至漢口比降基本維持在0.05‰～0.08‰之間。當(dāng)長(zhǎng)江開(kāi)始漲水，漢江繼續(xù)處在枯水期時(shí)（4月～5月），漢川至漢口比降急劇減小，比降僅有0.01‰～0.03‰。6月～9月，漢江和長(zhǎng)江均進(jìn)入漲水期和洪水期，如漢江無(wú)大的洪峰（1999年），則漢川至漢口比降長(zhǎng)期在低比降值附近窄幅變化。當(dāng)漢江出現(xiàn)較大洪峰（如2008年），則漢江比降隨著流量的增大而迅速增大，但漢江洪水消退后，比降也隨即變小。10～11月份，漢江比降的變化則較為復(fù)雜，在一般情況下漢江和長(zhǎng)江在11月份均進(jìn)入退水期或低水期，漢川至河口段比降開(kāi)始增大。但在11月份，漢江和長(zhǎng)江均可能發(fā)生秋季洪水，在長(zhǎng)江發(fā)生秋季洪水時(shí)，漢川-漢口段比降減小，形成一個(gè)與長(zhǎng)江對(duì)應(yīng)的“V”型比降變化（2008年）；當(dāng)漢江發(fā)生秋季洪水時(shí)，則此時(shí)漢川比降隨著秋汛的到來(lái)形成一個(gè)比降尖峰（2005年），在10至11月份易出現(xiàn)漢江的極大比降，漢川至漢口實(shí)測(cè)的最大三個(gè)比降時(shí)段即有2個(gè)出現(xiàn)在10～11月的洪峰中（1996年11月19日的0.096‰和2005年10月6日的0.099‰），之所以出現(xiàn)這種情況是因?yàn)榇藭r(shí)長(zhǎng)江水位已明顯回落，漢川-漢口段比降主要受漢江大流量影響。

圖5 漢江下游流量比降過(guò)程圖

長(zhǎng)江回水對(duì)來(lái)沙過(guò)程影響

圖6為漢口不同水位時(shí)馬口灘某斷面水位、流量、流速之間關(guān)系，圖7為此斷面的流速斷面分布情況（圖形數(shù)據(jù)來(lái)自漢江下游馬口灘河工模型試驗(yàn)研究定床試驗(yàn)報(bào)告）。由圖可知：①在本河段不受長(zhǎng)江回水頂托情況下，馬口灘段各級(jí)流量下斷面流速均在0.8m/s以上，參照本河段床沙粒徑在0.08～0.5mm，河段內(nèi)大部分泥沙均是可以沖刷啟動(dòng)的。②當(dāng)漢口水位超過(guò)19.0m時(shí)（此時(shí)尾門(mén)水位為21.0m左右），則在馬口灘段順直過(guò)渡段斷面流速平面分布均化，流速在枯水流量下（800m3/s以下）小于0.6m/s，河段是處于全面淤積的，在中水流量下（800～1800m3/s）流速為0.5～0.9m/s，河段處于沖淤平衡。③當(dāng)河段不受頂托影響時(shí)，河段主槽及兩邊流速有明顯差別，但當(dāng)河段受到頂托后，斷面流速迅速均化，這反映了河道在受頂托較弱時(shí)，河道主槽沖刷明顯，但在河道受到頂托時(shí)，淤積則表現(xiàn)為全斷面的。④從不同受頂托程度流速變化趨勢(shì)來(lái)看，河道淤積主要發(fā)生在長(zhǎng)江漲水而漢江流量較小的4～6月份，在7～8月份時(shí)，由于河道來(lái)流量大，斷面仍具有較大的流速，河道基本處于沖淤平衡，到9～11月份，長(zhǎng)江漢江均處于退水期，不同的遭遇則反映河道不同的沖淤態(tài)勢(shì)，從而影響航道不同的通航條件。

圖6 各級(jí)流量下不同水位情況下斷面平均流速變化圖（馬口灘過(guò)渡段）

圖7 不同水位情況下斷面流速分布圖（馬口灘過(guò)渡段）

參考文獻(xiàn)：

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（第一、二、四作者單位：湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，第三作者單位：湖北省航道工程公司）endprint