自由河曲如果被人為截彎取直,河流會產生什么變化

河曲如同人的小腸一樣彎曲,只不過人的小腸是立體的,河流的河曲是平面的 。當河曲被自然地或者人為的取直之后,一般會減少距離,增加坡降,增加流速 。但這一般都是小范圍地截彎取直所獲得的結果,對于荊江來講,一個河灣、兩個河彎的取直,對整個荊江的排水和航運影響不大 。
如果我們將整個荊江進行取直,那意義就大了,從河流的自然和社會狀態來講:1)縮短了距離,增加了坡降,增加了流速 。2)因為比老荊江減少了長度,所以減少了土地占用面積 。3)減少了荊江兩岸筑堤的長度,從而減少的人工、材料、資本等的成本投入 。4)加速江水或洪鋒的下泄,使“萬里長江,險在荊江"成為歷史 。5)縮短了航運距離,節約了時間和航運成本,提升了效率 。
由于以上這些原因,擬議規劃建設從枝江到武漢南的人工運河,在這里暫時將其起名為枝武運河 。枝武運河基本上是自西向東的東西布局,長約230公里 。其比現有荊江的長度可縮短一半以上 。
枝武運河的開挖,可以在東西兩頭采用江流走灣底的自然原理,采用砼樁打壩,使長江水向灣底進行自然沖刷,起到開河的作用,在枝武運河兩頭各可開挖10公里左右的河道 。在進行這個過程中,船只會多航行一段路,但與荊江的灣曲繞道比,還是微不足道的 。
余下的約210公里運河,只要開挖運河中間的100米寬度,用這100米寬度的泥土,在運河兩岸筑防汛大堤,運河寬度以原荊江的寬度作樣子 。當100米寬小運河貫通之后,可利用長江水力,來沖刷泥土,并帶走泥土 。由于運河縮短了長度,增加了落差,其沖刷力是十分強大的,當然還需要一些人工的輔助工作 。比如在灣角要用挖泥船打碎泥土,讓江流將打碎的泥土順利帶走 。
為了防止水走灣底,在河床兩邊要打上兩排砼樁 。考慮到荊江地區的平均流量,以每秒20000多立米的流量,來計算運河的高寬之比,其深度在地平面之下,這就決定了砼樁的高度 。這個砼樁的高度,一方面防止了水流的打灣問題,可以永保枝武運河的直線運行 。另一方面,其規定了在平均流量或者講在低流量狀態下的航運安全及正常排水 。
而在砼樁頂面之上,及約到地平面之下這個空間內,要保證在洪鋒條件下的正常過境,于是,從砼樁到大堤腳下,是一個平緩的河坡,為中大洪鋒的過境作準備 。
枝武運河是一條直線河流,其截斷了漢江下游,于是在枝武運河的北面,要開挖一條新的漢江,以利于漢江的排水 。由于漢江水位低,枝武運河水位高,所以開挖新漢江是必需的 。當然,枝武運河可以繞過漢江下游,只是枝武運河變得彎曲了 。
由于枝武運河縮短了流程,使落差增大,于是可以在枝武運河中段建造一座水電站 。這樣就降低了電站下游的水位,于是漢江也可順利并入枝武運河,不必另開新漢江 。枝武運河也可保持其直線狀態,并可借用漢江下游的一段河道 。但問題是筑壩后,影響了水生生物的洄游,不利于長江水生生物的繁殖,水電站建還是不建得由專家來決定 。
當枝武運河大體上利用長江水流的力量沖刷而筑成之后,還需保持老荊江的河道,因為這條老河道是維系荊江沿岸經濟的運輸動脈,比如沙市等 。只是這條老荊江河道會變得越來越狹窄,所能通行的船只噸位會越益變小,因為長江泥沙將會使得老荊江變得越來越淺和越來越窄 。
而在老荊江的源頭,需要建一座水閘 。如果不建水閘,就使長江出葛州壩之后,形成中游兩江并流的局面,這種分流,易形成兩冮更多的泥沙淤積,因為分流將使流量降低,流速減慢,更易于河床積沙 。而水閘建成之后,可以保證老荊江的下泄流量,永絕老荊江的水害 。

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