依兰至佳木斯河段(以下简称依佳河段)位于松花江中游，哈尔滨滨州桥下332～444 km，是连接松花江上下游的关键区段，占整个松花江运量的35%左右，其中煤炭、木材、粮食、石油等货物运量占松花江运量的45%，是运量增长较快的河段。因此，治理依佳河段航道对促进黑龙江省航运发展将起到重要作用。文中主要通过对河道演变、河床地形、水深平面等数据的分析，找出主要碍航河段，并对碍航原因进行论证，制定整治原则，提出具有针对性的措施，综合考虑沿岸情况，对该河段的合理的整治进行探究。

1 依佳河段现状

松花江两岸地势较平坦，除哈尔滨至汤原段两岸多山丘，均为辽阔平原，平均海拔高程100~150 m^[1]。松花江河床比较稳定，泥沙输移量小，河岸虽有侧蚀崩退现象，但速度较缓慢，因此河道相对比较稳定，就其河流性质而言，松花江属于蜿蜒型多分汊河流^[2]。

根据依佳河段两岸地势及河床组成的情况，可将其分为上、下两段，上段依兰至东江沿村长63 km，下段东江沿村至佳木斯长49 km^[3]。

依兰至东江沿村，河道顺直单一微弯，右岸有多处山岗控制，左岸离山丘距离为5~10 km，主河道宽度450~600 m，洪水期河宽可达3 km以上，河道弯曲系数1.123。河床组成多为粗砂砾石及卵石，局部河段基岩覆盖层较薄并有基岩裸露，河床粗化现象普遍，抗冲性强^[3]。一般枯水流速1.5 m/s，局部因河床地质坚硬，下切困难，形成河床突起，致使流速加大，比降加大，航行困难。

东江沿村至佳木斯河段两岸地势开阔低平，抗冲性能较上段减弱，加之汤旺河汇入后流量增加，一般河宽750 m，并出现多处分汊河道，分汊河道均相对较稳定，主副汊兴衰交替现象不存在。河道由窄深变为宽浅，河道弯曲系数为1.463，河床坡降变缓，流速减小，一般为1.2 m/s，河道相对下游佳同河段仍较稳定。

依佳河段内有3处较大支流汇入，右岸牡丹江、倭肯河是张广才岭与老爷岭北坡两大河流，于依兰县城上、下游汇入松花江，左岸汤旺河为小兴安岭南坡最大河流，于本河段中部汇入，松花江支流特征见表 1。

松花江水位过程通常可分为春训、春枯、洪水、秋枯与封冻期共5个时期。水位变幅较小，平均为4 m，由于松花江两大支流均在本河段汇入，且因牡丹江洪峰时间平均比松干早15~20天，最大洪峰流量与松花江相当，因此依佳河段中高水作用时间较长，而且洪峰比上游提前。水位特征值见表 2。

2 河道演变分析 2.1 平面演变

依兰至佳木斯航段河道平面形态总体稳定，河道中岛屿、边滩的数量、大小、形状都基本一致，变化不大。在单一河道中岸线稳定性较好，滩槽有一定的下移^[4]。河湾凹岸有冲刷后退现象，但速度较慢，平均1.5 m/年。在分汊河道中，两侧岸线相对稳定局部有退长现象，但变化不大，岛屿有冲刷变小、淤积增大现象，少数岛屿头部冲刷，尾部淤长，产生较小面积位移。但无论岛屿怎样变化，所有汊道都不具兴衰交替现象发生。

2.2 滩槽演变

通过对河道水深平面图及特征断面对比看出，在同一基本面下河床有冲淤变化。其中：

依兰至东江沿村河段冲淤基本平衡，属单一顺直河段。除个别地点浅区、浅点比1973年有所增加外，无明显变化，河床多年平均水深基本一致。少数边滩下移，造成相应下深槽上端淤浅，使得深槽产生较小的下移，整体位移量不大。

东江沿村至佳木斯河段，五股流汊道自上而下产生蠕动，滩槽位移量较大。其“U”型河道受山丘影响，河床较稳定。路家通至佳木斯河段河道，有所淤积，河床有一定淤高，但滩槽位置相对稳定。

2.3 河道演变特点

1) 特殊的地质地貌条件在挟沙水流的作用下，塑造了特定的河床边界条件，河床边界条件控制了该河段的河势发展。

2) 河道滩槽相对稳定，并与水流动力强弱分布基本吻合，汊道不具有兴衰交替发展的趋势，河道具有较好的稳定性。

3) 河道悬移质输沙以纵向输沙为主，悬移质基本不参与造床。河道整体上冲淤基本平衡。

3 整治规划 3.1 航道尺度

3.1.1 航道水深

径流河段航深取为1.9 m，按照式(1)计算：

式中：H为航道水深，m；T为船舶吃水，m，根据航道条件和运输要求可取船舶、船队设计吃水或枯水期减载时的吃水，1 000 t级驳船设计吃水取1.6m；ΔH为富裕水深，m，根据规范对Ⅲ级航道的要求，富裕水深取0.3 m。

3.1.2 航道宽度

双向通航：

式中：B₂为直线段双航道宽度，m；B_Fd为下行船舶或航迹带宽度，m；B_Fu为上行船舶或航迹带宽度，m；d₁为下行船舶或船队外舷至航道边缘的安全距离，m；d₂为上行船舶或船队外舷至航道边缘的安全距离，m；C为船舶或船队会船时的安全距离，m；B_Sd为下行船舶或船队宽度，m；L_d为下行顶推顶推船队长度或货船长度，m；β为船舶或船队航行漂角，°，按Ⅲ级航道取值；B_Su为上行船舶或船队宽度，m；L_u为上行顶推顶推船队长度或货船长度，m；d₁+d₂+C为各项安全距离之和，m，船队取0.6倍上下行航迹带宽度。航道宽度参数的选取见表 3。

设计航道宽度取70 m。

3.1.3 河段最小弯曲半径

顶推船队长度的3倍计算，设计船队尺度顶推船队长度取166.63 m，河段最小弯曲半径R取500 m。

3.1.4 控制流速

航槽断面平均流速小于2 m/s。

3.2 整治线宽度

整治线宽度确定方法包括经验方法、水力学方法与河流动力学方法^[5-6]。因为本河段尚无经实践检验效果良好的经验公式，故选取舒乐河浅滩与竹帘村下浅滩之间河段为优良河段，以其断面形态作为确定设计的参数基础，同时依据松花江其他河段治理经验^[7]，考虑到上下游的一致性，整治线宽度取400 m。

3.3 浅滩分布

通过对依佳河段现状图的分析及相关资料的查询，确定了该河段目前主要有7处碍航浅区，枯水期航道维护尺度需进行移标改道和维护疏浚。维护航深1.4 m，航宽50 m，中洪水期多处存在浅滩流速较大的问题，船队需解队航行。浅滩情况见表 4。

3.4 碍航特性分析

3.4.1 白玉通浅滩

本河段浅滩区位于北汊进口段，碍航严重^[8]。分析进口段的水流条件，南汊枯水分流作用是其浅出原因之一，但不是根本原因。其根本原因是北汊进口的河床底质条件，在水流自然条件下，石质河床无法冲刷加深。从河势上看，北汊的进流条件好于南汊，因北汊顺直，比降大，阻力小，但实际情况正好相反，北汊口门浅区几十年保持不变，也说明了这个问题。

该浅滩航深不足，流速过大，为碍航最严重浅滩。应设置丁坝挑流，爆破挖槽增加航深，白玉通浅滩整治工程如图 1所示。

3.4.2 舒乐河浅滩

从上下游河势看，本浅滩所处位置是弯曲河道的弯顶上部，舒乐河在浅滩中部汇入，中洪水期挟带大量的泥沙，落於于口门，形成较典型的溪口滩^[9]。由于河道放宽，南北深泓争流，使得水流分散；加之支流入汇顶托作用，水流流速降低，挟沙力减弱，而形成浅区。

该浅滩航深不足，属典型溪口滩，严重碍航浅滩之一。应设置丁坝群束窄河宽，疏浚挖槽增加航深，舒乐河浅滩整治工程如图 2所示。

3.4.3 五股流浅滩

五股流河段出现浅滩的主要原因是：河道水面较宽、边界稳定、多分汊等造成水流分散、流速降低、挟沙能力减弱，干、支流在洪水期带来的泥沙在落水期淤落后不能及时带走而出浅^[10]。五股流河段洪、中、枯水期水流动力轴线(主流线)不一致，在中洪水期水流挟沙能力较上下游弱，势必在该河段造成泥沙的淤积，落水期冲刷不利，使该河段出浅碍航。

该浅滩流量不足、分汊多、河道宽、局部航深、弯曲半径不足、水流急且存在横流，为严重碍航浅滩之一。应修建锁坝封堵分汊，丁坝调节分流比，丁坝群提高流速、促进泥沙淤积，疏浚挖槽与爆破相结合，增加航深和弯曲半径，五股流浅滩整治工程如图 3所示。

3.4.4 其他碍航浅滩

竹帘村下浅滩：分汊河道水流分散；河床底质密实度大，自然水流条件下河床无法进一步加深。

木图浅滩：河宽加大，水流分散，汊流顶托致使水流流速降低，挟沙力减弱，泥沙落於，使该河段出现浅滩。

闫家通浅滩：由于河道分汊造成水流分散，流速降低，挟沙能力减弱；落水时，水流对浅滩内的高水期间落於的泥沙冲刷力度不够，泥沙落淤成滩。

齐家通浅滩：河床底质为砾石、夹砂，北汊局部区域河床抗冲性较强水流挟沙能力弱，对泥沙冲刷力度不够而成滩。

3.5 工程安排

3.5.1 整治工程

根据本河段的碍航特点及浅区成因，浅滩多出现在分汊河段处，因此在分汊河段支汊上布设锁坝，控制中低水分流；用丁坝调整流态，缩窄河宽，束水归槽。

3.5.2 疏浚、爆破工程

本河段重点碍航浅滩为白玉通、舒乐河、五股流浅滩，根据比较资料，各处浅区河床均突起，致使浅滩上游水位壅高，而过滩后水位急剧下降，流速增大，航行困难，因此这三处浅滩宜采用大型基建挖槽拓宽航槽过水断面，降低河床突起部分，其中，根据白玉通和五股流浅滩底质调查情况，有石质河床，需安排爆破。

其余浅区均安排基建挖槽，使疏浚河床达到设计标准。抛泥区选择疏浚弃土封堵单一河段尖潭、倒套和分汊、分汊河段支汊口门，将疏浚弃土利用机械送至岸上，避免因抛泥而减小河道过流断面，特别是白玉通浅滩，主汊河道较窄，疏浚挖槽主要目的是为加大过水断面，疏浚弃土送至岸上可作为陆上工程的砂石料。

4 结论

通过对松花江依佳河段航道的分析、研究，得到主要结论如下：

1) 通过对依佳河段的河道平面、滩槽以及航道演变分析，基本确定该河段主要问题是：上半段航深不足，航槽冲刷困难；下半段河流多分汊，水面过宽，流量、流速不满足通航要求。

2) 依佳河段共有7处浅滩碍航，其中白玉通浅滩、舒乐河浅滩、五股流浅滩3处为重点碍航浅滩。

3) 该航道整治工程按3级航道标准建设，标准航深1.9 m，标准航宽70 m，弯曲半径大于500 m。松花江依佳河段的整治原则可确定为“低水治理、整疏爆结合、上下一致、控制河势、稳定航道”。