湖泊科学   2022, Vol. 34 Issue (3): 1006-1017.  DOI: 10.18307/2022.0324
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研究论文——河湖沉积与全球变化响应

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李长安, 张玉芬, 李国庆, 郭汝军, 陈雨, 滨江平原的形成模式是江-湖、洲-陆转化——以长江武汉段武昌北部为例. 湖泊科学, 2022, 34(3): 1006-1017. DOI: 10.18307/2022.0324
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Li Chang'an, Zhang Yufen, Li Guoqing, Guo Rujun, Chen Yu. Formation model of riverside plains in Wuhan reach of the Yangtze River: River-lake and island-land interaction transformations in northern Wuchang. Journal of Lake Sciences, 2022, 34(3): 1006-1017. DOI: 10.18307/2022.0324
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基金项目

国家自然科学基金项目(41871019, 41672355)、武汉市多要素城市地质调查示范项目(WHDYS-2018-007)和中国工程科技发展战略湖北研究院武汉分院咨询研究项目(HB2020C18)联合资助

通信作者

张玉芬, E-mail: zhyfcug@163.com

文章历史

2021-09-16 收稿
2021-10-23 收修改稿

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滨江平原的形成模式是江-湖、洲-陆转化——以长江武汉段武昌北部为例
李长安 , 张玉芬 , 李国庆 , 郭汝军 , 陈雨     
(中国地质大学(武汉), 武汉 430074)
摘要:长江武汉城区段呈SSW-NNE向从城市中心流过. 两岸滨江平原是武汉城市的黄金地段. 分布于汉阳和武昌沿岸的滨江平原, 平面形状似弓形分布于晚更新世岗地与长江之间. 研究发现, 其形成经历了江-洲-湖-陆的转变过程, 是长江中的沙洲并岸的产物. 本文以武昌北滨江平原为例, 对其形成过程进行了解析. 长江武汉蛇山-青山段在明代江面十分开阔, 左岸相对平直, 因受汉江三角洲影响岸线微向江突出; 右岸弯曲呈抛物线形, 边界大致在现沙湖南岸-沙湖港-青山港一线. 河道中沙洲发育, 河型为多分汊河道. 至清代中期后, 沙洲先后向右岸移动, 多沙洲不断聚合, 河道呈东西两支分汊, 西汊道为主河道. 右汊道被先后靠岸的沙洲分隔为余家湖、沙湖、白杨湖等串珠状湖泊, 并不断萎缩. 到1899年因自然和人为作用, 右汊入口被堵, 沙洲与右岸陆地相联, 滨江平原形成. 余家湖消失, 白杨湖萎缩成现在的青山港, 沙湖与长江脱离成为独立湖. 其河道地貌演化与滨江平原的形成过程可归结为: 多沙洲分汊河道-单沙洲分汊河道与沙洲夹湖-沙洲成陆与顺直单河道. 该研究对长江中下游类同地貌环境江段滨江平原形成具有启示意义.
关键词长江武汉段    滨江平原    分汊河道    江-洲-湖-陆转化    
Formation model of riverside plains in Wuhan reach of the Yangtze River: River-lake and island-land interaction transformations in northern Wuchang
Li Chang'an , Zhang Yufen , Li Guoqing , Guo Rujun , Chen Yu     
(China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, P.R.China)
Abstract: Yangtze River runs across Wuhan city's central area along the direction of SSW-NNE. The riverside plains of Wuhan have always been considered as the city's prime locations. These plains are distributed along the riverbanks between the Pleistocene low hilly region and Yangtze River. In this study, we have discovered that the formation of riverside plains in this area are product of incorporated by sand bars into former riverbanks, experiencing four mainly multi-transportation stages: river-central bar-lake-land. We analyzed the formation factors of the northern Wuchang Plain as a classic case. By consulting the geographic maps, we found that Sheshan-Qingshan reach of Yangtze River was much wider with asymmetric banks in Ming Dynasty (1368 AD to 1644 AD), the left bank line had straighter curvature, slightly bulging into the river under affect by Hanjiang River Delta. The right bank line, however, had a parabolic shape and outline stretching along the modern southern bank of Lake Shahu, via Shahu harbor to Qingshan harbor. Multiple channel branches and sand bars developed on the Yangtze River. Until mid-Qing Dynasty, the sand bars constantly shifted towards the right bank and fused together to divide the river channel into two branches, the main drainage branch was to the west, the right branch was clogged and separated by fusing sand bars into bead-like lakes, including Lake Yujiahu, Lake Shahu and Lake Baijiahu. In the 1899 AD, causing by natural and human activities, the entrance of right branch had been blocked, the sand bars incorporated with the right bank and formed the modern riverside plain. The Lake Yujiahu disappeared, the Lake Baiyang shrunk into modern Qingshan harbor, the Lake Shahu became interior lake during the same period. Hence, the evolution of river channel and riverside plains can result into the following model: Multiple River channel branches with multiple sand bars-Dual River channel branches with single sand bar and lakes-Single straight wide river channel with sandy banks. Our study can provide rewarding insights for studying formation process of similar stretches of Yangtze River's riverside plains along the middle and lower reaches of Yangtze River.
Keywords: The Wuhan reach of Yangtze River    riverside plains    branched river channel    multi-transformation of river-lakes-sand bars-land    

武汉是一座典型的滨江城市,武汉三镇坐落于长江两岸. 长江武汉城区段呈NNE向从城市中心流过,两岸的滨江平原(海拔22~24 m)是武汉城市的黄金宝地、精华所在. 武汉城区长江两岸的滨江平原共有4片,左岸(西岸)以龟山为界,其北为汉口滨江平原,南为汉阳滨江平原;右岸以蛇山为界,其南为武昌南滨江平原,北为武昌北滨江平原. 武汉是长江流域的特大城市之一,长江武汉段的河道与沙洲演化一直为学术界所关注,地学[1-2]、水利[3-9]、历史[10-12]等学界曾做过大量的研究,但对两岸滨江平原的形成与演化的研究极少,地质地理学者和城市建筑部门长期以来将其视为长江一级阶地[13]. 特别是江中沙洲与两岸陆地、河道与近岸湖泊的关系更是缺少注意. 近年来,我们在武汉市地质环境演化调查和研究中,通过野外地质地貌调查,特别是对大量历史记载与历史地图的收集与分析,发现这些滨江平原的成因属于两种,一种是汉口滨江平原,其成因为汉江三角洲平原;其他三处平原的共同特征是,平面形状似弓形分布于长江与晚更新世岗地之间,靠岗地一侧常发育有“夹河”和“夹湖”(图 1),其形成并非经典河流地质学的侧方加积模式,而是长江河道中江心洲并岸的产物,经历了江-洲-湖-陆的转变过程,本文以武昌北滨江平原为例,对其成因及形成过程进行了解析. 该研究对长江中下游地貌环境类似江段(上、下游有节点控制的顺直河段)的滨江平原形成具有启示意义.

① 李长安,张玉芬,庞设典等. 武汉市近代地质环境演化与城市发展研究报告, 2020.

图 1 长江武汉段滨江平原分布 (据1998年出版的《武汉历史地图集》改绘) Fig.1 Distribution of riverside plain in Wuhan reach of the Yangtze River
1 长江武汉段河道特征

长江武汉段上起纱帽山,下迄阳逻,全长约70.3 km. 该段由两种河型组成,纱帽山-青山矶段为顺直分汊河型;青山矶-阳逻段为弯曲分汊河型. 其中,纱帽山-青山矶段两岸由古生代碎屑岩和第四纪松散层相间组成. 基岩濒临江边构成了一系列矶头,左岸有纱帽山、大军山、小军山、沌口矶(虾蟆矶)、龟山(禹功矶)、湛家矶、十里长山,右岸有赤矶山、龙船矶(金口矶)、杨泗矶、梅家山、蛇山(黄鹄矶)、青山矶. 由于长江流向与基岩地层走向近乎直交,沙帽山和赤矶山、大军山和龙船矶、小军山和杨泗矶、沌口矶和梅家山、龟山和蛇山、谌家矶和青山矶形成6对两岸对峙的基岩节点-河道卡口(图 2),由此形成了由卡口控制的宽窄相间的“藕节状”平面形态. 在卡口之间河道展宽,心滩和江心洲发育.

图 2 长江武汉段矶头分布及对长江河道的约束 (底图为湖北省地质局“1∶50万湖北省建造构造图”) Fig.2 Distribution of heads of rock projecting over water in Wuhan reach of the Yangtze River and its constraints on the Yangtze River channel

由于受两岸节点(对峙矶头)的制约,长江武汉段主河道自形成以来其流路几乎无大的变动,这与汉江武汉段的河道演化截然不同(关于汉江的河道变化特征将另文讨论). 长江武汉段的河道变化主要发生在矶头卡口之间第四纪松散层组成河岸的岸线变化和江中沙洲的演变[14-15]. 也正是这些不变矶头和变化的沙洲与河岸决定了武汉江段的河道形态和岸线特点,并对武汉城市的形成与发展产生了巨大影响[16-17]. 本文重点讨论的是武汉城区江段的沌口-青山段.

2 长江武汉城区段河道沙洲的历史演化 2.1 长江武汉城区段河道特点

长江武汉城区江段,由于受沌口矶-梅家山、龟山-蛇山、谌家矶-青山矶3对矶头形成的卡口的约束,河道平面形态呈葫芦状(图 2). 明清时期该段河道形态与现今有很大不同:一是卡口之间河道左右两岸不对称;二是江面开阔,沙洲发育.

2.1.1 河道两岸不对称

图 1是1912年武汉市城区地图,图中黄色部分即为本文所称的滨江平原. 由图中可见,滨江平原地表平坦,而与之相邻灰色区域地表波状起伏,为波状岗地地貌,两者界线整齐截然. 调查发现,前者主要形成于清代期,后者形成于晚更新世,两者的界线即为明清时期长江的岸线. 与河道左岸相比,当时长江河道的两岸呈明显的不对称. 武昌城几近一个三面(南、西、北)环水的半岛. 造成这种右岸强烈弯曲的原因,除了汉江自左岸汇入对长江主流向右推挤外,上游禹功矶的挑流作用,以及新构造运动、科氏力[18]也可能是重要因素.

2.1.2 卡口之间江面开阔,沙洲发育

根据河流地质学原理,宽窄相间的武汉河道有利于江心洲发育[19-20],其原因有三:首先是水动力改变有利于泥沙淤积. 在束窄河段,江面相对狭窄,因水流能量集中,泥沙不易堆积;当流出束窄河段河后,河面展宽,水流分散,流速变缓,水能骤降,挟沙力降低,有利于泥沙沉积而形成沙洲. 其二是双向环流易于心滩发育. 当水流由束窄河流入展宽河段后,河心出现壅水现象,横剖面上河面呈上凸型,使表层河水由河心流向两侧. 底层河流由两岸向河流中间流动,水质点的运动轨迹在过水断面上的投影为运动方向相反的两个环,即双向环流. 当表层向背运动流向两岸时会对两岸产生侵蚀作用,使河床进一步加宽;而当底流发生相向运动时,在河心相遇,能量抵消,使携带的泥沙发生沉积,而形成心滩;其三是下游卡口顶托壅水加剧泥沙. 当河水流向下一个节点时,又会因河床变窄产生回流壅水的顶托,致使水位抬高流速减缓,进一步促使泥沙沉积的发生. 因此,长江武汉江段非常有利于沙洲的形成.

2.2 长江武汉城区沙洲演化

龟-蛇卡口是长江中下游最重要的卡口,宽仅1200 m,禹功矶-黄鹄矶紧锁长江. 鉴于其对长江河道的重要控制作用,长江武汉市城区段可以龟-蛇卡口分界划分为上、下两段.

2.2.1 长江武汉城区上游段沙洲演化

位于沌口矶-梅家山、龟山-蛇山两卡口之间的长江武汉上游段,历史上江面开阔,沙洲发育,规模较大且有名的沙洲有:鹦鹉洲、金沙洲、白沙洲、刘公洲、补课洲等[10-11],其中尤以鹦鹉洲规模最大,存在时间最长,影响最为深远;学界研究得最多,看法的分歧也最大. 对其演化过程我们曾进行过专门讨论[2],在此不再赘述.

2.2.2 长江武汉城区下游段沙洲演化

长江武汉下游段位于龟山-蛇山卡口与谌家矶-青山矶卡口之间,所处地质环境与上段相似,其不同之处在于左岸有汉江汇入,整个左岸为汉江三角洲. 按理,该河段更有利于沙洲发育,然,前人提及武汉江段的沙洲时,基本上都讨论的是上段河道的沙洲. 之所以今人对武汉下段沙洲研究少,是因为古人提及少,古籍记载少. 实际上在清代中期之前该段河道也是有大量沙洲存在的,之所以不及上游段被重视,主要是因为上游江段位于武汉早期曾繁盛一时的武昌城与汉阳城两座区域政治、经济中心之间,江中沙洲有着重要的经贸、文化、景观及军事意义. 而下游江段两岸的城市兴起较晚,当汉口在开埠之后沿岸城市迅速发展的时候,商船不再依托沙洲停泊,沙洲对城市码头经济发展的意义不再重要. 同时,到清朝的中后期该段河道很多沙洲也已并岸了.

古文献中关于该段沙洲的记载虽不像上游江段那么多见,但在一些地理类古典中还是有记录的,如《水经注·江水》记载,长江过夏口城,“江之右岸频得二夏浦,北对东城洲”. 可见其时龟、蛇二山下游江中即有沙洲存在的,因在夏口城(武昌城)之东,故名. 张修桂认为,东城洲地近武昌江岸,二夏浦当即东城洲左右两汊道,右汊道“大体沿今沙湖、白杨湖至青山镇西北与左支相汇”[10]. 在明清的志书中更有多个沙洲存在的记载,嘉靖《湖广图经志书》卷二《武昌府·山川》载,武昌城以下江中有一新洲淤出,云:“新淤洲在县西,与鹦鹉洲相对. ”乾隆《江夏县志》卷之一《山川》云:“新淤洲在鹦鹉洲下,明永乐十年为楚府立水母祠镇之. ”同时,还有黄鹤洲. 乾隆《江夏县志》卷之一《山川》云:“黄鹤洲,在县西北三十里. ”同治《江夏县志》卷二《疆土志》亦载:“黄鹤洲二,一在黄鹤楼江中,一在县北三十里,俗名黄花洲. ”黄花洲当在今武汉二七长江大桥附近. 此外,还有张公洲,嘉靖《湖广图经志书》卷二云:“张公洲在县南二十五里. ”乾隆《江夏县志》及同治《江夏县志》亦载,“张公洲在县东二十五里,晋隐士张公灌园处. ”另据夏增民对古文献的梳理,在该段河道中有记载的沙洲尚有东兴洲、铁板洲、鸭弹洲、广兴洲等[21].

除了古文献中有沙洲记载外,在一些古图中也有更直观、明确的标识. 图 3是清代晚期的一幅长江对景图,从图中可以清楚地看到,在长江武汉主城区江段存有不少沙洲,上段的鹦鹉洲(北岸)、白沙洲等均已并岸. 下段与上段一样有众多沙洲存在,其中东兴洲、汉阳洲(有些文献称东城洲)和黄花洲等均已并岸成陆,江中尚有添新洲(也称新添洲)及其旁侧无名沙洲、新河洲存在. 另外,由1899年的《武汉略图》可见,在武昌北低平原上标有“东新洲”,江中标有“新沙洲”(图 4);在光绪《湖北舆地图》(1901年)并列标有“天补洲、东兴洲和白鹤洲”(图 5);在1919年1∶5万磨山幅地形图上,在“东兴洲”的右下方还标有“大洲、小洲、大洲头”等(图 6),现在的武汉市青山区仍有“大洲”“小洲”的地名存在. 这些图件表明,武昌北滨江平原是由江中的沙洲并岸而成的,虽已成陆但仍沿用了早期沙洲的名称为地名. 这种演化过程是长江中下游分汊河道沙洲演化的常见模式[22-26].

图 3 清代后期长江武汉段对景图 (采集于互联网,城垣是标志推测时间约为1877年,原图出处不明) Fig.3 Pairs of landscape in Wuhan reach of Yangtze River in late Qing Dynasty
图 4 清光绪二十五年(1899年)武汉略图 (此图引自1998年出版的《武汉历史地图集》) Fig.4 Schematic map of Wuhan in the 25th year of Guangxu in Qing Dynasty (in 1899)
图 5 湖北省舆图武昌府江夏县局部示意图(1901年) (收藏单位:德国囯家图书馆) Fig.5 The partial sketch map of Jiangxia county of Wuchangfu of Hubei Province (in 1901)
图 6 1919年1∶5万磨山幅局部 (此图为1919年湖北陆地测量局测) Fig.6 The part of the 1∶50000 map of Moshan in 1919
3 长江武汉下段的河道-湖泊转化

沙湖是位于武昌北滨江平原与岗地分界带上的一个湖泊(图 7),历史上,在该分界带的沙湖南北分别有余家湖、白杨湖等. 这一系列湖泊原为长江的分支河道,因江中沙洲靠岸先后的不同,部分河段的河道被并岸的沙洲围限而成湖.

图 7 沙湖及两岸地貌特征 (左:1927年汉口幅;右:1940s汉口地图) Fig.7 Geomorphologic features of Sha Lake and its banks (left: Hankou in 1927; Right: Hankou in the 1940s)
3.1 沙湖

沙湖在诗书中记载较多,并有《沙湖志》[27]. 就目前资料,“沙湖”始见于嘉靖《湖广图经志书》卷二所附“武昌府总图”,该图在武昌城北标有“沙湖”,其下游经白杨桥与长江相通. 由清末、民初的地图上可见,沙湖为长条状,走向北东,西南深而宽,向北东方向变窄变浅,呈微凹向长江的长条形. 湖的南东岸明显高于北西岸,前者地表波状起伏,后者则十分平坦;南东岸线规则且平直,北西岸线弯曲和不规则(图 7). 表明沙湖为原来长江的分支河道,其右岸即为原长江南岸,左岸为江心洲.

3.2 白杨湖

白杨湖现已不存在,现存的北洋桥(即白杨桥)即是其影子. 白杨湖,在史书中又有白洋湖、白扬湖、北洋湖之称,偶作白羊湖. 据嘉靖《湖广图经志书》卷二《武昌府·山川》称:“白杨湖,一名白口湖,在县东三里,北通大江,谓之白口. ”此在县东三里应有误,应为“东十三里”[21]. 乾隆《江夏县志》卷之一《山川》也称:“白杨湖在县北十里,一曰北湖口. ”因武汉地区方言“白”“北”读音相近,故此“北湖口”与前之“白口湖”当为一地. 可见,在历史上确有白杨湖存在. 从明代郭正域《江夏县方域志下》记载:“县东北五里曰余家湖,南抵郭郑湖,入江. 又白杨湖,一名白口湖”可知,在武昌城之东北先是余家湖,再是白杨湖.

关于白杨湖,除了文字记载外,在古图上也有标识,如1736年乾隆《江夏县志》疆域图和晚晴的《湖北舆地图》等均明确标有“白洋湖”,其位置在沙湖之北.

在史书中,与白杨湖相关的记载还有白杨浦、白洋渡、白杨桥、白杨夹口等. 嘉靖《湖广图经志书》卷二《武昌府·山川》称:“白杨渡,在县北三十里”;又称“白洋桥,在县北二十里,旧以竹木为桥,每水冲决,民涉病焉. 正德丙寅,江夏义民周玺捐资改造石桥. ”乾隆《江夏县志》卷之一《山川》云:“白杨渡,在县北四十里.”又称:“白洋桥,在县北三十里. 明弘治中周廷用建;万历己丑大中丞常居敬重修,有碑. 土埠属容,故水涨犹有容姓渡舟焉.”白洋桥现称北洋桥,位于武汉市洪山区和平乡北洋桥村,距武昌城约8 km. 又有同治《江夏县志》卷二《疆土志》载:“白洋渡在县东北四十里.”又云:“白羊湖在县东北十五里,一曰白杨湖,西北流经青山矶北入江,曰白杨浦.”此外,陆游在《入蜀记》中也提到白杨口,“过青山矶,多碎石及浅滩. 晚泊白杨夹口,距鄂州三十里,陆行止十余里. 居民及泊舟甚多,然大抵皆军人也.”这些记载中虽与武昌城的距离不同(可能是计算的路径不一),但表明了它们之间的相对位置,即白杨桥位于白杨湖西南(上游),白杨口是白杨湖入长江的河口,白杨浦、白杨渡位于白杨湖与白杨口之间,长江右汊过沙湖后经白杨桥入白杨湖,从白杨湖流出后经白杨浦、白杨渡,由白杨口再入长江.

3.3 余家湖

在明代古籍中多有余家湖记载. 嘉靖《湖广图经志书》卷二《武昌府·山川》载:“余家湖,在县东北五里,南抵郭郑湖,西通大江.”同时又载,“余家湖河泊所,在县东北五里”. 郭正域《江夏县方域志下》也曰:“县东北五里曰余家湖,南抵郭郑湖,入江. ”而清代的文献记载更多,《读史方舆纪要》卷七十六《湖广二》载,“俞家湖,在县东北五里,南抵县东南四十里之郭郑湖,西通大江.”其中俞家湖,应为余家湖之误;《康熙湖广武昌府志》卷二《山川志》载:“余家湖,东北五里.”乾隆《江夏县志》卷之一《山川》亦载:“余家湖在县东北五里. ”同治《江夏县志》也有相同记录. 此外,在图 3图 5也标有余家湖. 从这些记载来看,武昌城东确有余家湖存在,大致位于沙湖之西南,靠近武昌城,其西与长江相通. 但也有古图将余家湖标在沙湖之北(图 5),有人经考证认为系误标[21].

由上述记载可见,在现武昌北沿江平原后缘,清代中期前至少存在着三个通江湖泊,自南向北依次为余家湖、沙湖和白杨湖. 长江右支由武昌城北流进余家湖,再经沙湖进白杨湖,后经白杨浦,从白杨口入长江. 从陆游的《入蜀记》描述“居民及泊舟甚多”、“然大抵皆军人也”. 可见,该汊道曾是当年武昌城与青山之间主要水路通道,也是军事要地. 同时由于这些湖泊为不同时期沙洲并岸而形成,流路非常弯曲,故有“距鄂州三十里,陆行止十余里”. 此陆行指的是沿当时长江的南岸陆路,即沿现东湖与沙湖间的一系列低丘岗埠.

4 武昌北滨江平原的形成过程

随着江中沙洲的不断汇聚、归并,到清代中期在武昌城北江中形成了一个巨大的江心洲. 之后,由于汛期洪水的漫滩沉积作用,洲面不断淤平、淤高. 在自然淤积和人类活动的共同作用下,右支河道和湖泊不断萎缩,最终发生断流,江心洲的上游与武昌城陆地联为一体,江心洲并岸,沿江平原形成,渐成城区. 其过程可划为两个阶段.

4.1 右汊道堵塞,洲滩并岸成滨江平原

图 8是清军剿灭太平军克复武昌省城图,从中可见1854年在武昌城下游长江呈分汊状态,右汊由城北流向沙湖,即当时沙湖还处在通江状态. 当时的胡林翼署理湖北巡抚,在其给北京所上的奏议中,多次提到清军与太平军在长江-沙湖的反复争夺. 这些史料均表明,在19世纪中期沙湖、白杨湖等仍为长江右支汊道. 之后,右支汊道分流口不断淤塞,直至1899年,张之洞主持修筑“武青堤”时,右支分流被堵塞,长江和沙湖由此隔断. 长江洲滩与南岸陆地相联,实现了由洲到陆的转变. 后在沙湖北岸形成了通往青山镇的官方大道(图 4). 长江右汊由武昌城北流入沙湖遗迹,在1919年日制汉口、武昌及汉阳地图上仍清晰可见武青堤修筑是时已萎缩的汊道(图 9). 同时,该汊道在最新(2010年)的武汉市幅1∶5万区域地质图上也可得到佐证(图 10).

图 8 1854年剿灭太平军图——克复武昌省城图 Fig.8 The map of conquering and recovering Wuchang when exterminating the Taiping army in 1854
图 9 1919年汉口、武昌及汉阳示意图 (影印自日本丁未出版社) Fig.9 The sketch map of Hankou, Wuchang and Hanyang in 1919
图 10 武汉市幅1∶5万区域地质图 (湖北省地质调查院,2010年) Fig.10 1∶50000 regional geological map in Wuhan (Hubei Geological Survey Institute, 2010)
4.2 滨江平原形成,开发渐成城区

长江南支断流后,特别是有了武青堤的保护,洲滩并岸后的陆地开始被开发利用. 1902年农历九月,张之洞派员清丈时,“南北两路共清丈有官民田地近二十万亩之谱”. 可见此地已是人烟阜盛. 与此同时,右支河道与湖泊也被不断地被挤占. 由民国之后,沙湖与白杨湖间河道仅以沙湖港一线相通,白杨湖萎缩为青山港. 1949年后,武汉市进入快速发展时期,沿江平原已成为城区,沙湖的面积也大大地萎缩,并成为城中湖.

(清)张之洞: 《修筑省城堤岸折》,《张文襄公奏议》卷五六《奏议》五六. 民国刻《张文襄公全集》本,第952页.

5 武汉市滨江平原的形成模式:河-洲-湖-陆转变

从上述武昌北滨江平原的形成过程,可将其形成模式概括为:河-洲-湖-陆的转化,即:河型-由多分汊变单分汊到单一河道;洲滩-由小洲变大洲到并岸成陆,河湖-由河道变通江湖泊到内陆湖. 武昌北滨江平原的形成过程大致经历以下阶段.

5.1 多沙洲与多分汊河型阶段

从历史记载可知,大约在明代中期至清代中期,长江武汉城区下段的河道极为宽阔,受左岸禹功矶的挑流作用及汉江三角洲淤积的胁迫,长江主流线偏向右岸,受蛇山和青山矶头的制约,右岸极度弯曲呈抛物线型. 河道开阔,沙洲发育,把长江分割成多分汊河型(图 11A).

图 11 武昌北滨江平原演化示意图 (A-多沙洲与多分汊河型阶段;B-沙洲合并、夹湖形成与单分汊河型阶段;C-洲滩并岸与滨江平原形成阶段;1-城墙;2-沙洲;3-山体) Fig.11 The sketch map of the evolution of riverside plain of the Yangtze River in north Wuchang (A-the stage of multi-sandbank and multi-braided river type; B-the stage of sandbank consolidation, the formation of the lakes between sandbank and land and single braided river type; C-the stage of sandbank close to land and the formation of plain bordered by the Yangtze River; 1-wall; 2-sandbank; 3-mountain)
5.2 沙洲合并、夹湖形成与单分汊河型阶段

大约从清代中期开始,江中沙洲不断向右岸移动和汇聚,逐渐合并为一个统一的巨大的江心洲,长江河道被分隔为东西(左右)汊道,西汊道为主河道(图 11B). 同时,西支主河道不断扩展,沙洲继续向右岸靠近,东汊河道不断被挤占而萎缩. 由于早期不同沙洲靠岸过程的差异,致使右支汊河道宽窄不一. 在开阔处形成了余家湖、沙湖和白杨湖等串珠状分布的通江湖泊.

5.3 右支汊道堵塞、洲滩并岸与滨江平原形成阶段

到清代晚期,右支汊道入口已萎缩成窄窄的河沟. 1899年右支汊道被人工筑堤堵塞,江心洲与河岸联为一体,滨江平原形成. 由于汊道断流,原河道及湖泊萎缩,白杨湖缩窄成河道-青山港,沙湖脱离长江成为独立的湖(图 11C). 并由此可见,人工筑堤是江湖失去联系的重要因素.

我们在武汉市城市地质调查专题“武汉市近代地质环境演化与城市发展”调研中发现,长江武汉城区段两岸滨江平原除了汉口平原属于汉江三角洲型平原外,其他滨江平原的形成均属于这种形成模式. 其中,武昌南滨江平原主要是由武昌鹦鹉洲、金沙洲、白沙洲等并岸形成,汉阳滨江平原则主要是刘公洲、汉阳鹦鹉洲等并岸而成[2]. 关于沙洲并岸的原因有待进一步研究.

② 李长安, 张玉芬, 庞设典等. 武汉市近代地质环境演化与城市发展研究报告, 2020.

6 结论

通过对长江武汉城区段下段的河道沙洲的历史演化、江-湖转化的综合分析,对武昌北滨江平原形成过程和模式进行了讨论,得到以下认识:

1) 早期河道特征与沙洲. 长江武汉蛇山-青山阶段在明代河道十分开阔,左岸校平直,因受汉江三角洲影响岸线微向突出;右岸向东弯曲,呈抛物线形,边界大致在现沙湖南岸-沙湖港-青山港一线. 河道中发育有多个沙洲,河型为多分汊河道.

2) 河道演化与沙洲夹湖的形成. 至清代中期后,河中沙洲先后向右岸移动,多沙洲不断聚合. 原先的多分汊河道变为单分汊河型. 由于各沙洲不均匀地靠岸,使右汊河道不断均匀萎缩,原河道被分隔为余家湖、沙湖、白杨湖3个串珠状湖泊.

3) 右汊道淤塞与滨江平原的形成. 在自然和人工作用下,1899年右汊入口被堵塞,沙洲与南岸陆地相联余家湖消失,白杨湖萎缩成现在的青山港,沙湖成为内陆湖,滨江平原形成.

4) 武汉市滨江平原的形成模式. 从武昌北滨江平原的形成过程可见,长江武汉城区段滨江平原形成模式为:河-洲-湖-陆转化,其形成过程可归结为:多沙洲与多分汊河道-单分汊河道与沙洲夹湖-顺直河道与沙洲成陆.

致谢: 感谢徐望生先生提供的古地图及诸多建议.

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