第1章 赣江下游河道特性与整治概述
1.1 赣江下游河道特性
1.1.1 概述
鄱阳湖是我国*大的淡水湖,也是我国第二大湖。它位于江西省境内,汇集赣江、抚河、信江、饶河、修河五河之水,经湖口汇入长江。由于河道流速小、水流分散,流域来沙在尾闾主河道及水网区分支分汊口、入湖扩散区淤积,减小了湖区的库容,使得鄱阳湖调蓄能力下降,同时泥沙的淤积使得入湖河流尾闾的河床逐渐抬高,对湖滨及五河的防洪产生了影响。
赣江是鄱阳湖水系第一大河,也是长江八大支流之一,它发源于江西与福建交界的武夷山区,自南向北流经赣州、吉安、樟树等地,至南昌市分四汊注入鄱阳湖。
1.地理位置
赣江是长江流域鄱阳湖水系的第一大河流,位于长江中下游南岸,地理位置为24°29′~29°11′N、113°30′~116°40′E。流域东部与抚河分界,东南部以武夷山脉与福建省分界,南部连广东省,西部接湖南省,西北部与修河支流潦河分界,北部通鄱阳湖,在湖口连接长江。流域东西窄、南北宽,略似斜长方形。赣江干流纵坡平缓,流域内盆地发育,人口和耕地较多。赣江上游与各主要支流之间多山,山间与河侧盆地发育。流域北有九岭山,南有大庾岭、九连山,东有广昌、乐安、南丰山地,东南有武夷山,西有罗霄山脉、诸广山。流域边缘及南部多为山地,一般海拔在400m左右,主峰约在1000m以上,中部为丘陵与盆地相间,较大的盆地有吉泰盆地,北部以冲积平原为主,为赣抚平原。
2.河道概况
赣江发源于江西、福建两省交界处的石城县石寮岽,自东向西流经瑞金市、会昌县,在会昌县城附近支流湘水汇入后称贡水,至会昌县庄口镇洛口村于左岸纳入濂水,至于都县城上游约2km纳入梅江,至赣县区先后纳入平江、桃江,至赣州市章水汇入后始称赣江;河流出赣州市后,折向北流,经万安县城,于罗塘附近纳入遂川江,至泰和县马市镇纳入蜀水,经泰和县城,于吉安县纳入孤江;吉安市上游约5km纳入禾水后,再经吉安市区,在吉水县城上游接纳乌江,至樟树市上游约4km纳入袁河,过丰城市至南昌县纳入锦江后,流经南昌市,然后分西(主)、北、中、南(东)四支注入鄱阳湖,其中主支在永修县吴城镇与修河汇合后注入鄱阳湖。
赣江流域水系发达,支流众多,集水面积为100~1000km2的河流有209条,1000~3000km2的有11条,3000km2以上的有11条。赣江干流自赣州市而下,至南昌市外洲水文站(简称“外洲站”),沿江两岸有集水面积大于1000km2的遂川江、蜀水、孤江、禾水、乌江、袁河、锦江和肖江等8条大支流汇入。赣江流域面积为8.28万km2,约占江西省总面积的50%。
赣州市以上为上游,贡水为主河道,习惯上称为东源,流域面积为27 095km2,河段长312km,平均比降0.22‰~0.52‰,多为山地。上游河段,河道多弯曲,水浅流急,流经变质岩区,山岭峻峭。赣江上游属山区性河流,多深涧溪流,落差较大,水力资源丰富。沿途注入主要支流有湘水、濂水、梅江、平江、桃江、章水等。
赣江自赣州市至新干县为中游,河段长303km,比降0.15‰~0.28‰,为山区和丘陵谷地,河宽400~800m,东岸有孤江、乌江,西岸有遂川江、蜀水及禾水。干流水流一般较为平缓,河床中多为粗沙、细沙及红砾石岩,部分穿切山丘间的河段则多急流险滩。赣州市至万安县的河段长90km,多为山地,河道较窄,河宽一般为400~500m,因流经变质岩山区,河床深邃,水急滩险,以“十八险滩”著称,素为舟师所忌。自万安县城以南2km处建造大型水电站以来,险滩均被淹没,现已不复存在。万安县至新干县河段河宽一般为600~900m。出吉安市后赣江穿流于低谷之间,江中偶有浅滩,其中有段河谷格外束狭,遂称“峡江”。
赣江自新干县以下为下游,河段长208km,比降0.06‰~0.10‰,河宽约1000m,东岸无较大支流汇入,西岸有袁河、锦江汇入。江水流经辽阔的冲积平原,地势平坦,河面宽阔,两岸傍河筑有堤防。赣江自南昌市以下河谷开阔,河道与支汊纵横交错,形成了复杂的水网,进入尾闾地区。
3.鄱阳湖概况
鄱阳湖是我国第一大淡水湖,也是我国第二大湖,位于江西省北部、长江中下游南岸,距南昌市东北部50km,隶属于上饶市,介于28°22′~29°45′N、115°47′~116°45′E,跨新建、进贤、余干、鄱阳、都昌、湖口、庐山、德安和永修等县(市、区)。鄱阳湖为过水性吞吐型湖泊,上承赣江、抚河、信江、饶河、修河五大河流及博阳河、漳田河、潼津河等河流之水,下接我国第一大河——长江。在正常的水位情况下,鄱阳湖面积有3914km2,容积达300亿m3。松门山作为鄱阳湖的分界线将湖区分为南北两个区域,松门山西北为北鄱阳湖,该湖面呈狭窄状,实际上它是一条与长江相通的通港道,长40km,大多宽3~5km,*窄处约2.8km;松门山东南为南鄱阳湖,该湖面宽大广阔,为鄱阳湖的主体,长133km,*宽处达74km。湖面在平水位时略高过长江的水面,湖水北向流向长江。因为鄱阳湖的调节,赣江、信江等河流的洪峰能减弱15%~30%,从而也降低了长江洪峰对两岸的威胁发生率。
鄱阳湖流域水资源丰富,经湖口站出湖入江的多年平均水量为1436亿m3。流域径流量年内分配不均匀,汛期4~9月的径流量占全年的75%左右,其中主汛期4~6月的径流量占50%以上,10月至次年3月仅占全年的25%左右,其中10~12月仅占全年的9%。鄱阳湖流域各河多年平均悬移质含沙量为0.07~0.73kg/m3,湖口站含沙量为0.076kg/m3。各河多年平均年入湖输沙量1860万t,通过湖口注入长江的多年平均年输沙量为938万t,多年平均年淤积量达922万t。
鄱阳湖流域和信江流域均属亚热带湿润季风气候。春雨、梅雨明显,四季更替分明。鄱阳湖多年平均气温16.2~19.7℃,极端*低气温为零下18.9℃,极端*高气温44.9℃。冬春多偏北风,夏秋多偏南风,偶有台风侵袭,多年平均风速1.0~3.8m/s,*大风速37.1m/s;多年平均相对湿度75%~83%;多年平均无霜期241~304d,由南向北递减;流域多年平均年降水量1596mm,各地年平均降水量一般为1400~1900mm,降水量年内分配不均,4~9月降水量占全年的73%,年际变化幅度大;流域多年平均年水面蒸发量800~1200mm,山区小于丘陵,丘陵小于平原,中部大于周围,东部略大于西部。
1.1.2 自然条件
1.地质地貌
赣江流域呈现山地丘陵为主体的地貌格局,山地丘陵占流域面积的64.7%(其中山地占43.9%,丘陵占20.8%),低丘(海拔200m以下)岗地占31.4%,平原、水域等仅占3.9%。赣江流域西部为罗霄山脉,构成赣江水系与湘江水系的分水岭,由一系列北东向山脉构成,自北向南依次有九岭山、武功山、万洋山、诸广山等,海拔多在1000m以上;南端地处南岭东段,主要山地有大庾岭和九连山,大致走向为东西向,构成赣江水系与珠江水系的分水岭;东端主要由若干北北东向山地构成,其南端为武夷山,系赣江水系与闽江水系的分水岭;北端为雩山,系赣江水系与抚河水系的分水岭;流域南部为花岗岩低山丘陵区,并且其间夹有若干规模较小的红岩丘陵盆地,中部为吉泰红岩丘陵盆地,北部则为赣江下游,是一种以山地、丘陵为主体兼有低丘岗地和少量平原的地貌组合类型。
这种地貌格局自南向北沿着赣江的流向呈阶梯状分布,流域上游区山地丘陵面积占83.0%,低丘岗地占15.5%,平原仅占1.5%;中游区山地丘陵面积占56.7%,低丘岗地占38.1%,平原占5.2%;下游区山地丘陵面积占37.0%,低丘岗地占55.9%,平原占7.1%。很明显,山地丘陵依次减少,低丘岗地则依次增多,河谷平原面积相应扩大。
2.气候状况
赣江流域地处南岭以北、长江以南,属亚热带湿润季风气候区,气候温和,雨量丰沛,四季分明,光照充足,春雨、梅雨明显,夏秋间晴热干燥,冬季阴冷,但霜冻期较短。赣江流域南北纬度跨越4°,干流天然落差达937m,导致南北气候出现差异,这些差异主要表现在以下几个方面。
(1)气温:根据1959~2004年气象部门的统计,赣江流域南北年平均气温相差3℃左右,流域平均气温为16.3~19.5℃,以于都县19.7℃为*高,南高北低;相应≥10℃的积温,上游区>6000℃,中游区>5500℃,下游区<5500℃,同样无霜期南部比北部长。但由于南北地势不同,南部山地多,北部低丘岗地多,南北年平均*低气温和*高气温均差别不大。
(2)降水量:受地理位置、地形和气候条件的影响,流域内降水量分布很不均匀,大小相差悬殊,其分布特点是山区多于河谷盆地,形成以罗霄山脉南端及九岭山脉为中心的两个高值区,以吉泰盆地和赣州为中心的低值区。全流域1956~2000年平均降水量为1400~2000mm,西部山区年降水量普遍在1700mm以上,河谷盆地年降水量均小于1500mm。年平均降水量*大的站为处于九岭山脉的院前站,降水量达2077mm,*小的为处于赣州的长村站,降水量仅1372mm。流域内年平均*大降水量与*小降水量比值为1.51。
(3)蒸发量:受气候变化影响,赣江流域水面蒸发量的地域分布总的趋势是山区小于丘陵,丘陵小于盆地、平原。全流域年蒸发量为800~1200mm,以南昌为*大,其次为赣州,蒸发量均大于1200mm,以罗霄山脉井冈山为中心低值区,蒸发量普遍小于800mm。流域各站年蒸发量*大为1307mm,*小为707mm,其比值为1.85。蒸发量年内变化较大,夏季气温高,蒸发量大;冬季气温低,蒸发量小。全流域月*大蒸发量绝大多数出现在7月,其蒸发量占年蒸发量的22%左右;月*小蒸发量出现在1月,其蒸发量占年蒸发量的5.5%左右。
3.流域水利资源
赣江流域自然资源丰富,为农业生产提供了优越的自然条件。流域内外洲站以上流域面积为80 948km2,占全省面积的48.5%,耕地面积占全省耕地面积的一半,居住人口也占全省人口的一半。流域水能理论蕴藏量为364万kW,占鄱阳湖水系的60%,可开发的水能资源为364万kW。流域内已建2.5万kW以上水电站4座(即万安、江口、上犹江、白云山等水电站),其中万安水利枢纽装机容量50万kW,是流域内*大的水利工程,4座水电站总库容约40亿m3,总装机容量63.52万kW,年发电量19.4亿kW?h。其他大中小型水利工程数以千计,基本建成了蓄、引、提、排、挡相结合,防洪、排涝、灌溉、发电、航运、供水、水土保持兼顾,大中小型并举的一个比较完善的水利工程体系。
1.1.3 水沙特性
外洲站地处赣江尾闾入口处,为主要的入口边界控制站,这里重点以外洲站的历年实测资料分析赣江尾闾的水沙特性。
1.历年流量
通过对1950~2014年连续65年实测流量资料分析(外洲站实测流量变化见图1.1),外洲站控制流域内径流丰富,多年平均径流深829.8mm,多年平均流量2130m3/s,*大年均流量3640m3/s(1973年)是*小年均流量750m3/s(1963年)的4.85倍。
图1.1 外洲站实测流量变化
2.历年含沙量及输沙率
统计外洲站历年年均含沙量和年均输沙率变化,分别如图1.2和图1.3所示。可以看出,外洲站历年年均含沙量的变化可以分成三部分:①前期即1956~1989年,这一期间年均含沙量的变化虽有波动,但始终维持在一个稳定的区间内;②中期即1990~2000年,这一期间含沙量呈逐年减小的趋势;③后期即2001~2013年,这一期间年均含沙量变化不大,始终维持在0.03kg/m3左右。而对于外洲站历年年均输沙率,自1980年有统计资料以来至2013年,呈现减小的趋势。
图1.2 外洲站历年年均含沙量变
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