常賾,董道蛟,黃偉杰,羅歡,孫玲玲,王騰飛,何瑞,曾志鵬
(珠江水利委員會珠江水利科學(xué)研究院,廣東 廣州 510611)
橫門是珠江水系八大出海口門之一,位于珠江口西岸中部。橫門水道由雞鴉水道和小欖水道在港口鎮(zhèn)大南尾匯流而成,河面自上游向下游由窄變寬。橫門水道河道由大南尾至橫門口全長約12km,河面寬約800 ~1000m,低潮水深3.5 ~6m。橫門水道出橫門后在馬鞍北島馬鞍山處分為南、北兩汊,北汊(橫門東水道)為主干,與洪奇瀝水道相匯后,經(jīng)匯合延伸段入伶仃洋,南汊經(jīng)芙蓉山峽口后,向南流入伶仃洋[1]。隨著粵港澳大灣區(qū)社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,橫門水道等珠江河口范圍內(nèi)各類涉河建設(shè)性項目劇增,在自然及人為因素雙重影響下對河道演變造成的變化不容忽視[2][3]。
本文以實測河道水下地形資料為基礎(chǔ),通過岸線邊界變化、灘槽格局、河道深弘變化、典型斷面剖析等方面進行研究[4],分析了橫門水道河床沖淤變化及演變趨勢。對中山市航道工程建設(shè)、防洪減災(zāi)、河道整治等方面發(fā)展提供重要數(shù)據(jù),為珠江河口其他口門開展演變研究起到了指導(dǎo)性參考。
橫門口分為兩支,一支為橫門北槽,另一支為橫門南槽,早在1883年橫門南槽已經(jīng)形成,其走向與目前基本一致[3]。橫門口淺灘的發(fā)育,經(jīng)歷了一個形成、相對穩(wěn)定和擴展的過程。1883年以前,橫門口外未形成明顯的連片灘地,水深較大。自1907年至1936年,橫門口淺灘的發(fā)展處于相對穩(wěn)定階段,淺灘的平面位置變化不大。1936年以后橫門口淺灘進入一個新的擴展期,原有淺灘繼續(xù)擴展,其中橫門東灘至1974年向南發(fā)展了近1km,低潮出露的灘地面積達34.5km2,并向南延伸,抵達淇澳島北端淺灘的前緣,橫門歷史演變對比見圖1。
圖1 橫門歷史演變對比圖
橫門口岸線邊界的變化主要是圍墾整治工程引起[5],如圖2所示,隨著橫門口附近水域的圍墾整治的推進,原有淺灘逐步成陸,同時在圍墾堤的作用下橫門口南、北支水下深槽兩側(cè)邊界固化而形成河道。從岸線變化歷程來看,橫門墾區(qū)大規(guī)模的圍墾發(fā)生在1992年至2006年間,2006年至今岸線基本穩(wěn)定;橫門南支右岸圍墾主要表現(xiàn)為沿岸圍墾,其中大茅島附近圍墾在1980年代中期以前即已合圍,1992年時全部成陸,其岸線邊界也是現(xiàn)狀的岸線邊界,橫門、洪奇門匯合延伸段的左岸線從1993年至今保持穩(wěn)定。
圖2 1977 ~2012年間橫門附近岸線變化
選取橫門站落潮且潮位相近時刻的不同年代影像,并疊加現(xiàn)狀岸線分析橫門口附近淺灘平面變化,主要選取的影像日期有:1977.2.10、1999.2.8、2018.1.18。
由圖3 可見,在橫門附近水域低潮位下(橫門站潮位為-0.6m 左右)出露淺灘主要分布在橫門北支出口、萬頃沙尾閭橫向支汊分汊處、橫門尾閭淺灘、淇澳島淺灘。橫門北支出口1977年已經(jīng)存在多個出露淺灘,經(jīng)過橫門口圍墾整治后位置下移,且其排列由縱向變?yōu)闄M向;萬頃沙尾閭出露淺灘同樣在1977年即已存在,從1999年以來的影像可以看出它不僅沒有消失,反而逐步發(fā)育;橫門墾區(qū)尾閭淺灘出露面積擴大延伸,淇澳島北淺灘低潮出露范圍擴大,兩者處于連片發(fā)育階段。
圖3 橫門附近淺灘變化遙感動態(tài)監(jiān)測圖(1977年至2018年)
近期演變研究河段區(qū)域選取雞鴉水道、小欖水道匯入橫門水道處,斷面布置圖見圖4。
圖4 橫門水道河床演變分析斷面位置示意圖
如圖5所示,雞鴉水道至橫門水道段(1#~2#、5# ~6#)中1# 斷面2016年及2020年深泓線相對1999年呈抬升趨勢,而2#斷面下降較為明顯;5#斷面2016年深泓線相對2020年呈抬升趨勢,最大抬升高度為0.51m,6#斷面2016年深泓線相對2020年呈下降趨勢。
圖5 橫門水道分析河段深泓高程沿程變化
小欖水道至橫門水道段(3#~6#)4 個斷面2016年及2020年深泓線相對1999年均呈下降趨勢;3#、4#~6#斷面2016年深泓線相對2020年呈抬升趨勢,最大抬升高度為0.49m,4#、6#斷面2016年深泓線相對2020年呈下降趨勢,最大下降高度為0.25m。
1#、3#、5#典型斷面地形變化圖如圖6所示,河道特性及沖淤變化統(tǒng)計見表1、表2。1999年~2016年分析河段河道呈沖刷趨勢,總沖刷量為82.67×104m3,年均沖刷量為4.59×104m3,河道過水面積總體呈增加趨勢,主槽寬度呈減小趨勢。2016年~2020年分析河段河道總體呈淤積趨勢,總淤積量為97.32×104m3,年均沖刷量為24.33×104m3,河道過水面積呈減小趨勢,主槽寬度呈增加趨勢。
圖6 典型河床演變分析斷面圖
表1 橫門水道分析河段沖淤情況表(0m 水位)
表2 橫門水道典型橫斷面特征值表(0m 水位)
綜上所述,橫門水道分析河段河道1999年至2016年河道呈沖刷趨勢,2016年至2020年河道總體呈淤積趨勢。
根據(jù)水利相關(guān)規(guī)劃,橫門水道中上游兩岸現(xiàn)狀堤防左岸民三聯(lián)圍堤,右岸張家邊聯(lián)圍均已達標(biāo),因此未來堤線不會發(fā)生較大變化[6]。下游橫門口正在進行的翠亨新區(qū)圍墾規(guī)劃,橫門口的圍墾及口門整治工程對橫門口北汊、南汊河床演變影響較大,會在一定程度上改變口外水沙輸移,引起周圍灘槽格局的再調(diào)整,主要會影響橫門南汊深槽下泄動力增加,深槽發(fā)展呈加深趨勢。
橫門水道河床演變過程也是人類社會活動發(fā)展的縮影,結(jié)果表明1999年至2016年河道呈沖刷趨勢,2016年至2020年河道總體呈淤積趨勢,主要原因是近年來加大了河道管理的力度,在河道整治、護岸工程及采砂規(guī)劃共同作用下,橫門水道河段河勢總體基本穩(wěn)定,深弘擺動較小。
建議下一個階段研究需持續(xù)關(guān)注橫門水道入口雞鴉水道、小欖水道局部河勢變化及分流比的變化情況,同時開展橫門口圍墾及整治工程對橫門北汊、南汊河床演變研究工作。對關(guān)鍵河段定期開展水下地形測量工作及水文測驗工作,確保橫門水道河勢長期穩(wěn)定。