1.6　下荆江蜿蜒型河道的特点

下荆江在河道形态与河床演变方面与其他蜿蜒型河道相比，有以下一些显著的特点。

1.6.1　河型与河床地貌特点

1.下荆江是一条蜿蜒长度很长的河道

下荆江自形成以来，随着江湖关系的变化，其蜿蜒的长度不断增加，发展到20世纪60年代末人工系统裁弯前，其蜿蜒长度达250km左右。在长江中下游干支流河道中，汉江下游仙桃以下也属蜿蜒型河段，长度为150km，然而真正的曲折率较大的蜿蜒段在城隍庙以下，长度仅100余km。这两条蜿蜒型河段都是我国较长的蜿蜒型大河，其侵蚀基准面分别为洞庭湖出口和长江中游干流汉口河段，显然，河型的形成受到基准面水位变幅的影响。另一方面，在长江中下游还有一些河流，其湖泊或汇流处基准面水位变幅也较大，但尾闾只有一些局部的蜿蜒河段，长度均较短；另有一些进入长江干流的小河，洪水期水流壅水长度可达40～50km，其河口段也呈蜿蜒形态，但仅有1～2个河曲单元，长度充其量为10km左右。所以说，下荆江河道具有很长的蜿蜒长度是其一大特点。

2.下荆江是一条曲折率很大的河道

如上所述，下荆江自形成以来，随着江湖关系的变化，在河道流量不断增大的情况下，其河道向更加蜿蜒的趋势发展，即使经历若干的自然裁弯，其曲折率依然不断增大，直至20世纪60年代末实施人工系统裁弯前已达到2.84。根据当时设计的裁弯比，中洲子和上车湾分别为8.5和9.3，可见，按狭颈的长度，这两个河曲弯曲系数更大。下荆江河道曲折率大于长江中下游任何一条蜿蜒型河道，是一条河曲特别发育的蜿蜒型河道，并由此形成20～40km宽的河曲带。

3.下荆江河床内边滩极为发育

在下荆江由河漫滩形成的平滩河槽中，随着河道的平面变形剧烈并形成曲率很大的弯道，其深槽发育且贴岸，深泓横向摆动的强度和幅度也较大；与此相应，弯道的边滩极为发育，淤积展宽也较迅速，同时其边滩上部河漫滩相泥沙的淤积也比较充分。凸岸边滩的发育，保证了与凹岸崩坍后退相应的淤长速度，使得泥沙的纵向输移相对均衡，使得边滩在大多数情况下不被切割，水流在一般情况下不产生撇弯，而只是在少数的特殊形态和特定条件作用下在局部产生切滩和撇弯，以致形成心滩或冲刷切削边滩，造成一些新的平面变形。在平面变形很小的长微弯段和长顺直过渡段，边滩呈长条形分布且呈较稳定状态。在洞庭湖出口水位汛期顶托、枯期消落的作用下，下荆江河道边滩在年际间的平面变形中总体呈“洪淤枯不冲”的单向淤长展宽的规律。

1.6.2　河床演变的特性

1.下荆江平面变形十分剧烈

冲积平原河流弯道的演变都表现为凹岸冲刷崩岸后退、凸岸淤积展宽延伸，由此构成平面变形的模式。下荆江河道平面变形也表现为凹岸的崩岸和凸岸相应的淤积，但它的冲淤变形特别剧烈。据统计，20世纪50—60年代，下荆江自然状态下的崩岸长度达136km，占河道总长的54%；崩岸比较严重的岸段有沙滩子、调关、中洲子、来家铺、监利、上车湾、荆江门、熊家洲、七弓岭等弯道岸段，其岸线每年后退的速度一般均在50m以上，有的超过100m；人工系统裁弯前，最强烈的崩岸以六合甲为最，岸线月崩宽达70m，崩岸率达600m/a[9]。可以说，下荆江是长江中下游崩岸最剧烈的河段。相应地，其边滩淤长与凹岸崩退保持着同样的速率，由此构成下荆江河道十分剧烈的平面变形特点。

2.年内年际河床冲淤变化的影响因素和冲淤性质

影响下荆江年内年际河床冲淤变化有两大因素：一是洞庭湖出口水位的顶托和消落，二是来水来沙条件。前已述及，下荆江在城陵矶与洞庭湖出水交汇，受到洞庭湖出口水位涨落的影响，即洪水期受到水位的顶托和枯水期受到水位的消落影响，从而使下荆江的比降在年内呈周期性变化[9]（表1-3）。从表1-3可以看出，下荆江洪水期的水面比降（特别是6月、7月、8月、9月）明显小于枯水期（特别是12月、1月、2月、3月）的比降。这一特性结合来水来沙条件就构成下荆江河段年内冲淤变化的特性。一般来说，在一定的中等水平来水来沙条件下，高水位顶托、洪水期比降减小的同时又遇年内含沙量较大的情况下，下荆江河槽的冲淤变化是偏于淤积的（特别是凸岸），而枯水期水流归槽、水位消落、比降增大同时又遇年内含沙量较小的情况下，河槽是偏于冲刷的（特别是凹岸）。过渡段浅滩更表现为“洪淤枯冲”的特性。这是下荆江河床冲淤变化的普遍性质。这个由基准面水位涨落控制的洪水期河槽淤积和枯水期河槽冲刷都可能具有自下而上的溯源过程特性。然而当基准面条件处在与来水来沙不同的组合情况下，就可能表现出各种各样的冲淤现象和冲淤量不同的情况。特别是遇到像1954年和1998年那样的特大洪水年，其溯源冲刷和淤积特性可能会被不同部位的大冲或大淤的现象所取代。

3.年际间能保持河槽纵向冲淤相对平衡

从人工系统裁弯前的自然状态来看，下荆江河道年际间纵向冲淤相对平衡[6，11]。在1.6.1节对边滩的分析中指出，其边滩淤长与凹岸崩退保持着同样的速率，也说明了下荆江河道年际间纵向冲淤相对平衡的特性。

1.6.3　持续伸长的量变和自然裁弯的质变构成整个河道演变周期性

下荆江河曲自由发展的规律是河道持续的增长处于一个量变过程；之后发生的自然裁弯属于质变阶段，从而构成周期性演变的特点。所谓量变过程是指每个弯段都在发生平面变形，河道长度及其曲折率持续增加，这种平面摆动的变形是绝对的。所谓质变是指自然裁弯，即在较短时段内，在弯道形成的“狭颈”处，在较大洪水的漫滩水流作用下通过大比降的水流溯源切割河漫滩形成新河，当新河发展到原河道断面的尺度就完成了周期性变化中的质变阶段。在新河发展和老河淤衰的时段，下荆江其他部位仍然处在平面变形的量变过程。1949年以后，下荆江随着碾子湾裁弯后老河的逐渐“淤死”，其他部位仍在持续不断增长，到1967年（中洲子人工裁弯前夕），下荆江的曲折率比碾子湾裁弯前更加增大了。这就是下荆江河曲所具有的在发育趋势中的特点，即随着自然裁弯的不断发生，其曲折率变化总的趋势不是在减小而是在持续地增大。下荆江河曲演变的趋势表明，如果1967年后下荆江继续处于自然状态（就是说，20世纪60年代末和70年代初不实施人工裁弯及后来的河势控制工程），那么，它的量变和质变周期性演变过程将持续下去，其河床冲淤变化将更为剧烈，自然裁弯也将更为频繁，而它的曲折率将不断增大。显然，这是与江湖关系直接相联系的，即曲折率是随着四口分流的减少而不断增加，而每一次自然裁弯又促进着四口分流的减小。具体来说，在每个周期中，在下荆江河长增大的量变过程中随着四口河道泥沙淤积的不断延伸，四口分流的减小也处于缓慢的量变过程，而在下荆江发生自然裁弯的质变阶段，河道泄量的增加、干流河道的冲刷和上述水位降低更使四口分流的减少处于较大幅度的变化阶段。

以上都是下荆江在人工系统裁弯前的自然演变中具有的最显著的特点。

1.6.4　自然条件下江湖关系的变化和下荆江河道发展的趋势

如果不实施人工系统裁弯，江湖关系仍会按照20世纪50—60年代的趋势继续发展，即在自然条件下三口分流分沙将继续减小，这是因为三口河道将随着尾闾淤积、延伸而发生溯源淤积，加之河道内的洲滩圈围影响、洪水过流也使分流河道不断产生淤积，与此同时，洞庭湖也发生淤积。这一趋势就使得下荆江河道流量处于继续增大的趋势。同时，从1952—1955年到1964—1967年七里山站月平均水位与月平均流量关系曲线（图1-7）的变化进行概括分析，可以看出，在七里山水位为20～28m时，自然条件下同水位的流量减小了1300～2500m3/s；当七里山流量为5000～15000m3/s时，自然条件下同流量的水位抬高了1.1～1.4m。可以看出，自然条件下，中枯水七里山同流量下的水位似有抬高之势。

随着分流的减小，下荆江河道流量继续增大。在这个趋势下，下荆江具有冲淤变化更大、平面变形更剧烈、河道曲折率更加增大的特性，河道也有更多自然裁弯的机会。在发生自然裁弯的情况下，河道一方面变短，局部比降增大，河道泄量增大，上游水位大幅降低，使分流口水位又有了较大的下降，分流又会显著地减小。分流的进一步减小又引起河道流量进一步增大，又对河床演变产生上述影响。这样，在自然条件下，预估下荆江最终将成为江湖分隔而独立的蜿蜒型河道。另一方面，自然条件下荆江分流的衰减，首先是枯水期的分流，接着是中水期，最后是洪水期，到后期还会有一定的泄洪作用，因此，自然条件下要达到江湖完全分隔还需要经历一个较为漫长的时段。随着干流河道流量的增加趋缓，后期下荆江河床演变的进程也将趋缓。

同时，七里山中枯水期水位的升高，将减缓下荆江的比降，使得下荆江与基准面之间需要消耗的能量减小，也就是说，单位水体在单位长度的能耗率VJ值有变小的趋势，也将舒缓基准面对河型成因施加的影响。所以，下荆江在不实施人工裁弯的自然条件下，至后期有可能减缓其河床演变的强度和平面变形的速度，并在洞庭湖基准面作用有所减弱的趋势下，有可能减小下荆江蜿蜒型河道的曲折率和长度。这一趋向可能会使自然条件下的下荆江向相对平衡态势发展。