走马塘工程对长江段水文情势的影响分析,水文学论文

　　摘要：走马塘拓浚延伸工程为一系列太湖长江水系引排工程之一，该工程的建设主要为改善望虞河西岸地区排涝条件和水环境影响的重要工程之一，工程通水运行后对与其水系沟通的主要支流及工程本身河道水质产生了一系列的影响。本文主要通过对工程建设前及建成通水后对工程所在长江段水文情势的影响进行对比分析，并为同类型水利项目的建设对水文情势的影响分析提供参考。

　　关键词：水利工程; 水文情势; 走马塘; 影响调查;

　　1、前言

　　近年来，太湖湖体呈富营养化水平，蓝藻暴发频繁，严重影响太湖周边和流域下游城市供水、生态环境和景观旅游等综合功能发挥。为改善太湖流域水环境，提高太湖水环境容量，近年来实施了一系列太湖长江水系引排工程。其中，走马塘工程是治太工程中改善望虞河西岸地区排涝条件和水环境影响的重要工程之一。走马塘拓浚延伸工程地处江苏省无锡市的锡山区、新区以及苏州市的张家港市、常熟市境内，南自京杭运河起，利用现有河道，拓浚沈渎港、走马塘、锡北运河，沿锡山、常熟、张家港三市（区）交界的王庄向东北方向延伸，平地开河与七干河相接，拓浚七干河入江，全长66.51km，其中利用老河拓浚长30.55km，平地开河长35.96km，主要有张家港枢纽和江边枢纽两座控制建筑物。本工程于2009年10月开工建设，2012年6月，走马塘工程实现全线通水。

　　本文主要对工程建设前及建成通水后对工程所在长江段水文情势的影响进行对比分析。

　　2、工程运行对长江水文情势的影响

　　(1）径流。大通水文站为长江下游最后一个径流水文站，距离本工程河段约440km，其流量特征基本能反映本工程河段上游的来水情况。根据大通水文站站1950～2011年资料，按三峡水库蓄水前后分别统计大通站的水文特征值。大通水文站在三峡水库蓄水运用前（1950～2002年），多年平均径流量为9052亿m3。三峡水库蓄水运用以来 (2003～2011年) ，该站年径流量约为8388亿m3，来水量比水库蓄水运用前减少约7.9%, 20 06年大通站年平均流量为21800 m3/s，是1979年以来历年最小的，近几年来大通站径流量稍有回升。大通站年内来水分布不均匀，在三峡水库蓄水运用前后年内来水量分布规律基本未变，汛期5～10月，蓄水前后来水量分别占全年的70.85%和68.8%。

　　工程实施后，正常排水流量为5 0 m3/s，日最大设计流量为116.6m3/s，瞬时最大设计流量为207m3/s，与工程江段正常流量相比，瞬时最大设计流量为长江工程段多年平均流量的0.7%，仅为长江工程段历年最小流量的4.5%，工程出现瞬时最大设计流量时，工程长江段一般也是流量相对较大时期，因此，对工程江段径流影响很小。

　　(2）潮位。工程所在长江常熟段为中等强度的潮汐河口，潮汐为非正规半日潮，每日两涨两落，日潮不等现象明显。每月出现两次大潮汛和两次小潮汛，最高潮位一般出现在8月份，最低潮位一般出现在1～2月份。历年平均高潮位为3.8 3 m (吴淞基面，下同) ，低潮位1.86m，最大涨潮差3.76m、落潮差4.01m，该河段的潮流以落潮起主导作用，潮流流速在平面上的分布是非均匀的，比较复杂，随时间而变化，涨潮时间短、落潮时间长，同时，该河段处于流路分汊和径流、潮流的共同动力作用，流向比较复杂，但基本为东西向，因受地球自转偏向力的作用，潮流涨潮偏南，落潮偏北。该河段含泥沙量较大，水体浑浊呈浅黄色，多年平均含泥沙量为0.53kg/m3，最大和最小含沙量为3.24kg/m3和0.022kg/m3。

　　工程实施前后，对工程附近常浒河浒浦闸（闸下游）站逐潮高低潮位进行观测，观测数据统计结果分析如图1所示，根据统计资料，本工程运行对工程江段潮位影响极小。

　　(3）潮流。长江口潮流界随径流强弱和潮汐大小等因素变化而变动。小径流遇大潮汛，潮流界上提；大径流遇小潮汛，潮流界就下移。据实测资料分析，长江口潮流界大部分时间在江阴附近，只有当径流量大于50000m3/s，下遇天文小潮时，潮流界才在南通港以下。一般情况下，本河段主槽落潮流速大于涨潮流速，浅滩和近岸支汊是涨潮流速大于落潮流速。福山水道涨、落潮流速是下段大于上段，据实测资料，长江径流在30 0 0 0m3/s（相当多年平均流量）左右，下遇天文大潮时，福山水道涨潮平均流速为0.25～0.60m/s，落潮平均流速为0.10～0.50m/s。

　　工程实施后，排水时对入河口水域潮流有小范围的影响，但相对工程江段潮流水量，工程排水量较小，工程排水对工程江段来说基本可以忽略不计。

　　3、走马塘入江河口水文情势

　　走马塘、望虞河两河入江口门均位于通洲沙河段内，通洲沙河段自南通港至徐六泾，两端束窄，中间开阔，长约30km，江面最大宽度达10km左右，为多滩分汊河段，上段被通洲沙分为通洲沙东、西水道；下段被狼山沙分为狼山沙东、西水道，在狼山沙西水道右侧为福山水道。长江主流走通洲沙东水道，落潮流速大于涨潮流速，通洲沙西水道为副汊，分流比一般小于10%，涨落潮流速相当，福山水道为涨潮流维持为主的通道。

　　走马塘入江口距望虞河口纵向距离为7.5km。走马塘入长江口位于通洲沙西水道下段，望虞河入江口为福山水道，通洲沙西水道下段涨落潮水流动力优于福山水道，入江口水流动力条件走马塘入江口优于望虞河入江口。

图1 常浒河浒浦闸（闸下游）站高低潮位

表1 工程河段等深线演变趋势表

　　走马塘入长江口位于通洲沙西水道下段，西水道下段深槽是以涨潮流为主，由于受到狼山沙体下移西偏的影响，其演变主要表现为平面上不断向南移动，过水面积不断减小。1992年较1978年，深泓南移220m，过水面积减小24%, 1992年以后，深槽平面变化不大，但过水面积略有扩大，说明1992年以后，西水道涨潮流动力有所加强。

　　从走马塘入河口代表断面（见图2）等深线演变趋势（见表1）分析，0m、-2m、-5m各等深线变化很小，-5m以下等深线略有冲刷，主要是由弯道环流引起的。从表5.1-4数据可以看出，1998～2005年Q1、Q2、Q3断面各等深线离堤线距离总体上变化很小，近年来相对稳定。

图2 走马塘入河口代表断面图

　　4、小结

　　工程运行后，一般入河流量为50m3/s，相对工程江段水量较小，工程出现瞬时最大设计流量时，工程长江段一般也是流量相对较大时期，因此，工程运行对工程江段径流及潮汐影响较小。

　　参考文献
　　[1]于建忠.太湖流域水环境综合治理——走马塘拓浚延伸工程.水利水电工程勘测设计新技术新技术应用, 北京, 2018年11月.
　　[2]纪洪艳.走马塘拓竣延伸工程对长江水环境影响研究.中国工程科学，2010 (03) :127~130.