強(qiáng)水沙變化下長(zhǎng)江安徽河段護(hù)岸失穩(wěn)及防護(hù)研究

李金瑞 方娟娟 丁兵

摘要：長(zhǎng)江下游安徽河段存在較多的岸線險(xiǎn)工段，受近年來(lái)沙量銳減及2016年大洪水的影響，岸線及護(hù)岸建筑物坡腳沖刷加劇，部分岸線及護(hù)岸出現(xiàn)了失穩(wěn)現(xiàn)象。結(jié)合安徽省工程河段水文、地質(zhì)、地形等資料及河道演變特性，分析了護(hù)岸建筑物失穩(wěn)區(qū)域的斷面變化特征，研究了護(hù)岸工程適應(yīng)性及失穩(wěn)破壞機(jī)理、防護(hù)對(duì)策及效果。結(jié)果表明：河岸二元土質(zhì)結(jié)構(gòu)及近岸深槽大幅沖刷是崩岸的主要原因，2016年大洪水加快了崩岸的發(fā)生;從防護(hù)布置、標(biāo)準(zhǔn)、型式、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面制定應(yīng)急修復(fù)、補(bǔ)充完善工程防護(hù)對(duì)策，實(shí)現(xiàn)了2017～2019年成功度汛，總體守護(hù)效果較好。研究成果可為探索三峽工程運(yùn)行后新水沙條件下的崩岸治理方法提供參考依據(jù)。

關(guān) 鍵 詞：水沙變化; 護(hù)岸工程; 破壞機(jī)理; 防護(hù)對(duì)策; 長(zhǎng)江安徽河段

中圖法分類號(hào)： TV14

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.12.002

0 引 言

穩(wěn)固的護(hù)岸工程和堤防工程體系是沿江地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展必不可少的安全保障[1-2]。護(hù)岸工程的實(shí)施會(huì)使工程范圍內(nèi)的橫向河床發(fā)生變形，但近岸未防護(hù)處的縱向與垂向沖刷加劇，深泓刷深并內(nèi)移，進(jìn)而使護(hù)岸工程發(fā)生調(diào)整;對(duì)于不同材料與結(jié)構(gòu)形式的護(hù)岸工程，其調(diào)整變化、適用能力與破壞機(jī)理不同[3]。長(zhǎng)江中下游河道崩岸隨河岸地質(zhì)條件不同而呈不均衡分布，大洪水年崩岸范圍和強(qiáng)度有明顯增大趨勢(shì)，年內(nèi)崩岸主要發(fā)生在汛期和汛后退水期。護(hù)岸失穩(wěn)主要與自然因素中的水流動(dòng)力條件、河床邊界條件以及可能的人為因素等有關(guān)，目前該方面的研究還有待深入[4-7]。

受三峽工程運(yùn)行后長(zhǎng)江中下游來(lái)水來(lái)沙變化及河勢(shì)調(diào)整影響，長(zhǎng)江干流安徽河段崩岸頻繁發(fā)生。防洪仍然是長(zhǎng)江治理開發(fā)和保護(hù)的首要任務(wù)[8]。為維護(hù)岸線和河勢(shì)穩(wěn)定，保障防洪安全，根據(jù)國(guó)家相關(guān)部門批復(fù)，2015～2018年實(shí)施了安徽省長(zhǎng)江崩岸應(yīng)急治理工程[9]。工程實(shí)施過(guò)程中，受2016年長(zhǎng)江流域大洪水沖刷影響，長(zhǎng)沙洲、新大圩、秋江圩等護(hù)岸工程局部發(fā)生水毀崩岸。本文通過(guò)水毀情況現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，結(jié)合工程河段水文、地質(zhì)、地形等資料，開展強(qiáng)水沙變化條件下河道演變和護(hù)岸工程失穩(wěn)破壞機(jī)理及防護(hù)工程適應(yīng)性分析，研究提出護(hù)岸工程水毀后防護(hù)對(duì)策措施，并針對(duì)后續(xù)實(shí)施的防護(hù)工程，分析其防護(hù)效果。研究通過(guò)總結(jié)提升強(qiáng)水沙變化條件下崩岸治理技術(shù)，可為探索三峽工程運(yùn)行后新水沙條件下的崩岸治理提供技術(shù)支撐。

1 河段及水沙條件

1.1 河段概況

長(zhǎng)江干流安徽河段位于長(zhǎng)江下游，上起宿松縣段窯，下迄和縣駟馬河口，河道全長(zhǎng)416 km，河段內(nèi)安徽省長(zhǎng)江崩岸應(yīng)急治理工程是國(guó)家172項(xiàng)重大水利項(xiàng)目中長(zhǎng)江中下游干流河道治理的子項(xiàng)目，治理范圍涉及九江、馬垱、東流、安慶、太子磯、貴池、大通、銅陵、黑沙洲、蕪裕和馬鞍山等11個(gè)河段。安徽省長(zhǎng)江崩岸應(yīng)急治理工程新大圩、長(zhǎng)沙洲和秋江圩護(hù)岸段分別位于蕪裕河段上段大拐段河道右岸、貴池河段長(zhǎng)沙洲左緣中下段和太子磯河段鐵銅洲汊道出口段河道右岸扁擔(dān)洲外灘。

1.2 三峽工程運(yùn)行前后水沙變化

據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)江大通站以下干流區(qū)間入江流量約占大通站流量的3%左右，大通水文站的流量、泥沙特征基本代表長(zhǎng)江下游來(lái)水、來(lái)沙特征。三峽水庫(kù)蓄水前，大通站多年平均徑流量、輸沙量分別為9 052億m3、4.27億t。三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái)，2003～2018年該站年均徑流量8 597億m3、輸沙量1.34億t，與蓄水前均值相比，來(lái)水略偏枯5%，來(lái)沙減少了68%（見(jiàn)圖1）。

1.3 2016年長(zhǎng)江洪水特點(diǎn)

2016年梅雨期長(zhǎng)江流域發(fā)生中下游型區(qū)域性大洪水，長(zhǎng)江中下游干流水位超警戒范圍、超警戒持續(xù)時(shí)間均為1998年以來(lái)少有，呈現(xiàn)出中下游干流水位高、高水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、多條支流特大洪水并發(fā)等主要特征[10-11]。2016年長(zhǎng)江干流大通站實(shí)測(cè)年徑流量為10 450億m3，與多年平均值、近10 a平均值、上年值比較，偏大17%、偏大20%、增大14%;實(shí)測(cè)年輸沙量為1.52億t，與多年平均值、近10 a平均值、上年值比較，偏小59%、偏小17%、增大31%[12]。2016年長(zhǎng)江大通站最高水位15.64 m（吳淞高程），超過(guò)警戒水位1.24 m，最大流量為70 800 m3/s，年徑流量為1998年以來(lái)的首位，大于45 000 m3/s（河段平灘流量）的時(shí)間達(dá)到120 d，而輸沙量與前幾年相比變化不大（見(jiàn)圖2），大水的造床作用顯著[13-14]。

1.4 水沙變化對(duì)河道沖淤影響

根據(jù)有關(guān)研究成果，三峽工程運(yùn)用以來(lái)，由于上游來(lái)沙量大幅減小，對(duì)應(yīng)長(zhǎng)江中下游河道呈現(xiàn)出一系列的新變化，具體表現(xiàn)為：① 長(zhǎng)江中下游干流河段（特別是宜昌至大通河段）河床沖刷劇烈，三峽水庫(kù)蓄水以來(lái)的河床沖刷強(qiáng)度遠(yuǎn)大于蓄水前;② 河道深泓近岸及迎流頂沖段沖深幅度大，岸坡普遍變陡，崩岸頻率和強(qiáng)度加劇;三峽工程蓄水運(yùn)用后，長(zhǎng)江中下游河道將長(zhǎng)距離、長(zhǎng)時(shí)間地處于受沖刷的狀態(tài)。特別是經(jīng)過(guò)2016年長(zhǎng)江大洪水，上游來(lái)水來(lái)沙條件的改變有可能強(qiáng)化這一趨勢(shì)[15-16]。長(zhǎng)江安徽河段總體河勢(shì)處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，局部區(qū)域在調(diào)整之中，大水大沙年局部區(qū)域河床變化較為劇烈;三峽工程運(yùn)用以來(lái)，新大圩、長(zhǎng)沙洲所在的蕪裕、貴池河段總體表現(xiàn)為沖刷，近年沖刷幅度呈增大趨勢(shì);秋江圩所在的太子磯河段總體表現(xiàn)為淤積，2011年后由淤轉(zhuǎn)沖[17]。

2 工程適應(yīng)性及破壞原因分析

安徽省長(zhǎng)江崩岸應(yīng)急治理工程共治理崩岸26處，護(hù)岸總長(zhǎng)度50.5 km（見(jiàn)表1）。工程于2019年12月通過(guò)竣工驗(yàn)收，分兩期實(shí)施，一期為2015年汛后至2016年汛前，二期為2016年汛后至2017年汛前。護(hù)岸采用干砌混凝土預(yù)制塊和干砌塊石水上護(hù)坡型式、以及拋石和混凝土鉸鏈排水下護(hù)腳型式。工程實(shí)施后總體守護(hù)效果較好，穩(wěn)定了現(xiàn)有岸線，完善了防洪工程體系，對(duì)維護(hù)長(zhǎng)江安徽河段河勢(shì)穩(wěn)定、提高抵御崩岸災(zāi)害能力、保障防洪安全、促進(jìn)沿江經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有重要作用。工程實(shí)施過(guò)程中，局部段長(zhǎng)沙洲、新大圩、秋江圩等護(hù)岸工程發(fā)生了水毀（崩岸）。

2.1 水毀崩岸情況

新大圩護(hù)岸位于蕪裕河段上段，C段工程長(zhǎng)940 m，采用水上散拋石護(hù)坡和水下拋石護(hù)腳型式，2016年5～6月實(shí)施。工程完工后僅一個(gè)月，2016年7月24日工程區(qū)下游發(fā)生強(qiáng)烈水毀，崩岸長(zhǎng)250 m、寬150 m，見(jiàn)圖3（a），崩窩距離后方八凸圩堤不足15 m，崩岸直接危脅防洪安全。

長(zhǎng)沙洲段護(hù)岸位于貴池河段，長(zhǎng)2 840 m，采用水上干砌混凝土預(yù)制塊護(hù)坡、混凝土鉸鏈排和拋石護(hù)腳型式，2015年10月至2016年6月實(shí)施。在2016年大洪水作用下，護(hù)岸前沿深槽縱向沖刷最大下切5～6 m，9月份工程區(qū)下段混凝土鉸鏈排護(hù)岸區(qū)發(fā)生水毀險(xiǎn)情，見(jiàn)圖3（b）。兩處崩窩長(zhǎng)度分別為60 m和40 m，系排梁崩斷，混凝土塊護(hù)坡坍塌;4處累計(jì)長(zhǎng)約200 m的系排梁基礎(chǔ)瀕臨淘空，混凝土鉸鏈排下層河岸沖刷流失，排體懸掛在系排梁上，極有可能造成新的崩塌險(xiǎn)情。

秋江圩段護(hù)岸位于太子磯河段，擬護(hù)岸長(zhǎng)4 080 m，采用水上干砌混凝土預(yù)制塊護(hù)坡、水下混凝土鉸鏈排和拋石護(hù)腳型式。在2016年大水作用下，正在準(zhǔn)備施工的秋江圩C段發(fā)生數(shù)處崩窩，岸線犬牙交錯(cuò)?；炷料蹬帕悍艠影l(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)折處較多且需大量削坡，通過(guò)地形測(cè)圖分析，枯水位以下岸坡較陡，5.0～-5.0 m高程區(qū)間坡度在1.0∶1.8～1.0∶2.6，難以保證混凝土系排梁及鉸鏈排穩(wěn)定，見(jiàn)圖3（c）。

2.2 破壞原因分析

新大圩段和長(zhǎng)沙洲段護(hù)岸水毀、秋江圩段崩岸主要有以下幾方面影響因素。

（1） 河岸地質(zhì)條件差、抗沖性差，是崩岸發(fā)生的內(nèi)在因素。

新大圩、長(zhǎng)沙洲、秋江圩三段河岸均為二元結(jié)構(gòu)，上部為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土或粉質(zhì)壤土，下部為粉細(xì)砂，岸坡穩(wěn)定性差，河岸抗沖性能差。

（2） 河勢(shì)調(diào)整變化，水流頂沖或貼岸沖刷，是崩岸的自然因素。三峽工程運(yùn)用后，黑沙洲中汊在枯水期間斷流，右汊分流比基本穩(wěn)定在60%左右。近期受上游黑沙洲河勢(shì)變化調(diào)整影響，新大圩崩岸所在的蕪裕河段進(jìn)口段水流右擺，進(jìn)入潛洲右汊的水流切割潛洲右緣，致使?jié)撝抻揖墰_刷后退，潛洲右汊口門展寬，入流條件改善，汊道沖刷發(fā)展，水流直接頂沖新大圩彎道段（新大圩段斷面變化見(jiàn)圖4（a））。近期受上游河勢(shì)變化調(diào)整影響，三峽工程運(yùn)用以來(lái)長(zhǎng)沙洲崩岸所在的貴池河段長(zhǎng)沙洲左汊分流比呈增加之勢(shì)，由2003年的31.1%增加至2006年9月的50.6%，水流貼岸帶居中下延，新長(zhǎng)洲頭沖刷后退，新長(zhǎng)洲與長(zhǎng)沙洲間汊道入流條件改善，汊道沖刷發(fā)展，水流頂沖長(zhǎng)沙洲左緣中段后貼岸下行，致使長(zhǎng)沙洲左緣中下段持續(xù)沖刷后退（長(zhǎng)沙洲段斷面變化見(jiàn)圖4（b））。三峽工程運(yùn)用后太子磯河段鐵銅洲右汊內(nèi)西港幾近衰亡，中高水位西港分流比不足右汊流量的5%，東港占據(jù)了超過(guò)95%的右汊流量。受河勢(shì)調(diào)整影響，秋江圩崩岸所在的太子磯河段在鐵銅洲尾匯流后居右下行，貼右岸沖刷秋江圩扁擔(dān)洲一帶河岸，該段自20世紀(jì)90年代后期以來(lái)持續(xù)沖刷后退（秋江圩段斷面變化見(jiàn)圖4（c））。

（3） 來(lái)水來(lái)沙變化及大洪水作用，加速了崩岸發(fā)生發(fā)展。

三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái)，與蓄水前均值相比，來(lái)沙減少了68%，沙量的大幅減少主要發(fā)生在汛期5～10月間。來(lái)水來(lái)沙的變化對(duì)河道的沖刷和淤積具有重要的影響。計(jì)算表明，近年來(lái)新大圩、長(zhǎng)沙洲、秋江圩三段護(hù)岸工程所在的河段沖刷幅度呈增大趨勢(shì)。2016年長(zhǎng)江大洪水，水位高、流量大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，造床作用顯著，加速了河道沖刷發(fā)展，尤其是水流頂沖或貼岸沖刷地段表現(xiàn)更加明顯，一定程度上加速了崩岸的發(fā)生發(fā)展。

（4） 河床豎向沖刷發(fā)展，岸坡變陡失穩(wěn)，崩岸是必然結(jié)果。

新大圩、長(zhǎng)沙洲河岸防護(hù)后，河道橫向沖刷受阻，在大洪水強(qiáng)烈沖刷作用下，河床向豎向沖刷發(fā)展，新大圩和長(zhǎng)沙洲護(hù)岸前沿深槽分別豎向沖刷下切4 m和5～8 m，坡腳沖刷岸坡變陡，護(hù)岸工程水毀前局部陡坡在1.0∶1.5～1.0∶1.7;秋江圩段近年來(lái)持續(xù)沖刷崩退，下部粉細(xì)砂抗沖能力弱，上部粉質(zhì)黏土抗沖能力相對(duì)較好，致使岸坡下部較上部沖刷速度快，岸坡變陡，局部陡坡1.0∶1.8左右。岸坡變陡至不穩(wěn)定坡度，在水流沖刷擾動(dòng)下失穩(wěn)崩塌是必然結(jié)果。

（5） 護(hù)岸工程適應(yīng)性。

水上護(hù)坡的防護(hù)效果主要受岸坡地質(zhì)和護(hù)腳運(yùn)行狀態(tài)的影響，其中水下護(hù)腳工程運(yùn)行狀態(tài)的影響至關(guān)重要。新大圩、長(zhǎng)沙洲段水上散拋石護(hù)坡和干砌混凝土預(yù)制塊護(hù)坡面坍塌坡，均是受到護(hù)腳破壞導(dǎo)致下部坍塌的影響。

拋石護(hù)腳工程適應(yīng)河道變形能力相對(duì)較強(qiáng)，但整體性較差[18]。新大圩段為歷史崩岸劇烈段，近期受上游河勢(shì)調(diào)整影響，河道沖刷發(fā)展，水流直接頂沖新大圩彎道段，整體抗沖性相對(duì)較差的拋石護(hù)腳在沖刷劇烈區(qū)域隨岸坡的沖刷變化而調(diào)整，穩(wěn)定性降低直至失穩(wěn)坍塌?；炷零q鏈排護(hù)腳整體性好，容易控制工程數(shù)量和質(zhì)量，護(hù)岸效果好，但對(duì)岸坡的地形要求較高。長(zhǎng)沙洲近期受河勢(shì)調(diào)整變化，水流頂沖或貼岸沖刷，近年來(lái)河床豎向沖深、岸坡變陡（局部達(dá)1.0∶1.7），導(dǎo)致鉸鏈排穩(wěn)定難以保證，下部土體掏空崩塌，從而引起岸坡崩塌。崩塌成因歸納如表2所列。

3 防護(hù)對(duì)策措施及工程效果

3.1 防護(hù)對(duì)策制定

根據(jù)護(hù)岸工程破壞原因及適應(yīng)性分析，對(duì)新大圩、長(zhǎng)沙洲、秋江圩三處水毀（崩岸）區(qū)提出并實(shí)施了相應(yīng)的防護(hù)措施。

新大圩修復(fù)工程于2016年12月至2017年1月底實(shí)施，包括上下游拋石裹頭、崩窩內(nèi)沉樹及散拋石護(hù)坡。2017年汛后至2018年3月在已護(hù)工程下游側(cè)又實(shí)施了新大圩補(bǔ)充完善工程，主要包括崩窩區(qū)水下拋石護(hù)腳加固、崩窩沉樹促淤等。鑒于該段為歷史崩岸段且近期仍呈沖刷發(fā)展態(tài)勢(shì)，根據(jù)《長(zhǎng)江中下游平順護(hù)岸工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求（試行）》，水下拋石護(hù)腳由原設(shè)計(jì)寬度60 m調(diào)增至80 m，拋石區(qū)深泓側(cè)加拋防沖備填石20 m3/m。

長(zhǎng)沙洲段修復(fù)工程于2016年12月至2017年2月實(shí)施，主要包括拋石還坡固腳，干砌混凝土預(yù)制塊護(hù)坡修復(fù)，崩窩上下游及前沿拋石固腳、窩內(nèi)散拋石。2017年汛后至2018年11月又對(duì)長(zhǎng)沙洲下段原混凝土鉸鏈排區(qū)長(zhǎng)1 380 m實(shí)施補(bǔ)充完善拋石加固工程，主要為解鎖已實(shí)施的鉸鏈排與系排梁解鎖，自系排梁新大圩粉質(zhì)壤土粉細(xì)砂8～10>15較差崩窩（250 m×150 m）距后方八凸圩堤不足15 m二元結(jié)構(gòu)，上部為粉質(zhì)壤土或粉質(zhì)黏土，下部為粉細(xì)砂，抗沖性差三峽工程運(yùn)行后，河段總體表現(xiàn)為沖刷，近年沖刷幅度呈增大趨勢(shì)近期河勢(shì)調(diào)整，潛洲右汊沖刷發(fā)展，新大圩地處右汊彎道凹岸頂點(diǎn)，水流頂沖強(qiáng)烈河床豎向沖深、岸坡變陡，局部陡坡1.0∶1.5三峽工程運(yùn)行后，下游來(lái)水來(lái)沙條件改變，來(lái)沙量銳減，尤其是汛期5～10月間沙量大幅度減少，對(duì)河道沖淤變化有重要影響;2016年大洪水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，造床作用強(qiáng)，加劇了河道沖刷水下拋石護(hù)腳適應(yīng)河道變形能力相對(duì)較強(qiáng)，但整體性較差，新大圩段為歷史崩岸段

長(zhǎng)沙洲粉質(zhì)壤土粉細(xì)砂夾砂壤土2>15差系排梁和鉸鏈排沉入水中，混凝土預(yù)制塊護(hù)坡坍塌嚴(yán)重二元結(jié)構(gòu)，上部為粉質(zhì)壤土或粉質(zhì)黏土，下部為粉細(xì)砂，抗沖性差三峽工程運(yùn)行后，河段總體表現(xiàn)為沖刷，近年沖刷幅度呈增大趨勢(shì)近期河勢(shì)調(diào)整，新長(zhǎng)洲與長(zhǎng)沙洲間汊道沖刷發(fā)展，長(zhǎng)沙洲左緣水流貼岸沖刷河床豎向沖深、岸坡變陡，局部陡坡1.0∶1.7三峽工程運(yùn)行后，下游來(lái)水來(lái)沙條件改變，來(lái)沙量銳減，尤其是汛期5～10月間沙量大幅度減少，對(duì)河道沖淤變化有重要影響;2016年大洪水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，造床作用強(qiáng)，加劇了河道沖刷水下混凝土鉸鏈排護(hù)腳整體性好，但對(duì)岸坡地形要求較高，長(zhǎng)沙洲近年來(lái)河床豎向沖深、岸坡變陡（局部達(dá)1.0∶1.7）秋江圩淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土粉細(xì)砂12>15差岸坡沖刷后退，出現(xiàn)數(shù)處近百米的連續(xù)崩窩二元結(jié)構(gòu)，上部為粉質(zhì)壤土或粉質(zhì)黏土，下部為粉細(xì)砂，抗沖性差三峽工程運(yùn)行后，河段總體表現(xiàn)為淤積，2011年后由淤轉(zhuǎn)沖近期河勢(shì)調(diào)整，水流貼右岸扁擔(dān)洲（秋江圩外灘）沖刷河床豎向沖深、岸坡變陡，局部陡坡1.0∶1.8三峽工程運(yùn)行后，下游來(lái)水來(lái)沙條件改變，來(lái)沙量銳減，尤其是汛期5～10月間沙量大幅度減少，對(duì)河道沖淤變化有重要影響;2016年大洪水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，造床作用強(qiáng)，加劇了河道沖刷外側(cè)向深泓拋石、增設(shè)防沖備填石，局部陡坡段拋石還坡。

秋江圩C段護(hù)岸工程原水下方案為混凝土鉸鏈排護(hù)腳。該段近年來(lái)岸坡崩塌嚴(yán)重，導(dǎo)致岸坡曲率過(guò)大，岸坎均陡，加之長(zhǎng)江安徽河段2016年冬季水位較正常年份平均偏高2.0～2.5 m，原設(shè)計(jì)混凝土系排梁及鉸鏈排無(wú)法施工。綜合考慮后變更為水下拋石護(hù)腳方案，水下拋石寬為70 m，外側(cè)設(shè)防沖備填石。工程于2017年汛前完工。2017年汛后至2018年汛前又對(duì)秋江圩下段進(jìn)一步實(shí)施了水下拋石補(bǔ)充完善工程。

3.2 防護(hù)效果分析

新大圩和長(zhǎng)沙洲修復(fù)工程實(shí)施后，經(jīng)過(guò)2017年長(zhǎng)江洪水考驗(yàn)，工程區(qū)內(nèi)近岸河床岸坡及前沿深槽總體相對(duì)穩(wěn)定，局部略有小幅淤積，工程效果較好（見(jiàn)圖5）。但是，新大圩護(hù)岸范圍以外局部形成陡坡，深槽沖刷下切且向下游發(fā)展，水流沖刷貼岸帶向下游延伸，下游段岸坡仍有沖刷后退;長(zhǎng)沙洲護(hù)岸范圍以外江中側(cè)深槽有所回淤，下游段岸坡及深槽仍呈沖刷后退態(tài)勢(shì)。完善工程實(shí)施后，工程岸坡總體穩(wěn)定，深槽部位沖刷幅度減小，經(jīng)過(guò)2018，2019年洪水考驗(yàn)，達(dá)到了預(yù)期防護(hù)效果。

秋江圩修復(fù)工程實(shí)施后，工程區(qū)總體相對(duì)穩(wěn)定，局部略有小幅崩退;前沿深槽沖淤變化不大，相對(duì)穩(wěn)定，工程效果較好。但是工程下游水流沖刷強(qiáng)度較大，深槽部位仍然繼續(xù)沖刷，岸坡仍沖刷后退，水下拋石補(bǔ)充完善工程后，經(jīng)過(guò)2019年洪水考驗(yàn)，工程區(qū)岸坡穩(wěn)定，深槽部位沖刷幅度減小，防護(hù)效果較好。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

（1） 三峽工程運(yùn)用以來(lái)，上游來(lái)沙量大幅減小，新大圩、長(zhǎng)沙洲所在的蕪裕、貴池河段總體表現(xiàn)為沖刷，近年沖刷幅度呈增大趨勢(shì)，秋江圩所在的太子磯河段總體表現(xiàn)為淤積，2011年后由淤轉(zhuǎn)沖。2016年長(zhǎng)江干流大通站實(shí)測(cè)年徑流量為10 450億m3，最大流量達(dá)70 800 m3/s，大于河段平灘流量的時(shí)長(zhǎng)達(dá)到120 d，而輸沙量變化不大，大水造床作用顯著。

（2） 新大圩、長(zhǎng)沙洲、秋江圩崩岸主要與河岸地層條件、河床沖刷、水沙條件以及護(hù)岸型式適應(yīng)性有關(guān)。河岸地質(zhì)呈二元結(jié)構(gòu)，存在較厚的粉砂、細(xì)砂層及近岸深槽的大幅沖刷，是造成崩岸的主要原因，2016年大洪水起到了加快近期河道沖刷進(jìn)而造成崩岸的作用。

（3） 新大圩、長(zhǎng)沙洲、秋江圩護(hù)岸水毀修復(fù)及完善工程實(shí)施后，近岸河床岸坡總體相對(duì)穩(wěn)定，工程實(shí)施后護(hù)岸范圍內(nèi)前沿深槽沖淤變化不大。在水沙條件變化、水流常年貼岸沖刷、地質(zhì)條件較差的情況下，經(jīng)過(guò)2017～2019年長(zhǎng)江大洪水考驗(yàn)，工程實(shí)施后總體守護(hù)效果較好。

4.2 建 議

（1） 護(hù)岸工程抑制了河道的橫向發(fā)展，在河勢(shì)未改變、水流沖刷強(qiáng)度不變的情況下，已護(hù)岸區(qū)河道將向豎向發(fā)展，河道將沖深下切。因此對(duì)于護(hù)岸工程設(shè)計(jì)，應(yīng)在河勢(shì)演變分析基礎(chǔ)上，以最不利因素狀況研判河床可能的最大沖刷深度，綜合確定防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，以此確定足夠的防護(hù)寬度，并適當(dāng)考慮增加防護(hù)區(qū)末端（深泓側(cè)）防沖備填石量。另外，考慮水流頂沖部位變動(dòng)因素，護(hù)岸長(zhǎng)度也要留有一定富余。護(hù)岸工程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)河勢(shì)演變及近岸岸坡陡緩程度、水流沖刷強(qiáng)度、河岸地質(zhì)組成、河岸有無(wú)防護(hù)及平緩程度等邊界條件，選擇適合的防護(hù)型式。在河道沖刷劇烈、河勢(shì)變化大的區(qū)域，建議在數(shù)學(xué)模型計(jì)算和物理試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多種方案比選，選取合適的水下護(hù)腳工程型式。

（2） 長(zhǎng)江中下游尤其是安徽河段，河岸地質(zhì)組成大多呈二元結(jié)構(gòu)，抗沖性差，在水流長(zhǎng)期沖刷下，岸坡逐漸變陡較易導(dǎo)致失穩(wěn)崩塌。此類地質(zhì)結(jié)構(gòu)的河岸應(yīng)以足夠的防護(hù)范圍，嚴(yán)格控制工程防護(hù)均勻度，以形成有效的防護(hù)覆蓋層為主要控制因素。

（3） 建議加強(qiáng)崩岸、護(hù)岸區(qū)的運(yùn)行情況及上下游一定范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)和分析，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取防護(hù)措施;特別是遇大水年作用后的觀測(cè)更為重要，可豐富對(duì)崩岸治理的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，為探索三峽工程運(yùn)行后新水沙條件下的崩岸治理方法提供參考依據(jù)。

（4） 建議加強(qiáng)工程河段河道崩岸與河勢(shì)控制關(guān)系的深入研究，盡早開展相應(yīng)河段綜合治理工程。

參考文獻(xiàn)：

[1] 熊鐵.長(zhǎng)江重要堤防隱蔽工程建設(shè)重點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題及對(duì)策[J].人民長(zhǎng)江，2002，33（1）：10-12.

[2] 陳肅利.對(duì)長(zhǎng)江中下游干流河道治理的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J].人民長(zhǎng)江，2003，34（3）：1-3.

[3] 姚仕明，岳紅艷，何廣水，等.長(zhǎng)江中游河道崩岸機(jī)理與綜合治理技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2016.

[4] 余文疇，盧金友.長(zhǎng)江河道崩岸與護(hù)岸[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2008.

[5] 劉東風(fēng)，呂平.安徽省長(zhǎng)江崩岸預(yù)警技術(shù)研究與應(yīng)用[J].水利水電快報(bào)，2017，38（11）：91-95，118.

[6] 劉東風(fēng)，呂平.安徽省長(zhǎng)江河道治理及保護(hù)的實(shí)踐與探索[J].長(zhǎng)江技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2018（2）：41-46.

[7] 欒華龍，劉同宦，高華峰，等.新水沙情勢(shì)下長(zhǎng)江中下游干流岸線保護(hù)研究：以揚(yáng)中市2017年江堤崩岸治理為例[J].人民長(zhǎng)江，2019，50（8）：14-19.

[8] 陳敏.防洪仍然是長(zhǎng)江治理開發(fā)與保護(hù)的首要任務(wù)[J].人民長(zhǎng)江，2015，46（10）：48-74.

[9] 長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院，安徽省長(zhǎng)江河道管理局.安徽省長(zhǎng)江崩岸應(yīng)急治理工程強(qiáng)水沙變化條件下護(hù)岸工程破壞原因及防護(hù)研究[R].武漢：長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院，安徽省長(zhǎng)江河道管理局，2019.

[10] 鄭守仁.從2016 年長(zhǎng)江洪水看三峽工程防洪作用[J].長(zhǎng)江技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2017（1）：38-42.

[11] 王俊.2016年長(zhǎng)江洪水特點(diǎn)與啟示[J].人民長(zhǎng)江，2017，48（4）：54-65.

[12] 水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì).長(zhǎng)江泥沙公報(bào)2016[M].武漢：長(zhǎng)江出版社，2017.

[13] 蔡正中，朱后坤.安徽省2016年長(zhǎng)江洪水與防汛抗洪[J].人民長(zhǎng)江，2017，48（4）：47-50.

[14] 程曉陶，劉海聲，黃侍峰，等.2016年安徽省長(zhǎng)江流域洪水災(zāi)害特點(diǎn)、問(wèn)題及對(duì)策建議[J].中國(guó)防汛抗旱，2017，27（1）：79-83，103.

[15] 張細(xì)兵，王敏，朱勇輝.三峽水庫(kù)壩下游河道反應(yīng)與治理對(duì)策探討[J].人民長(zhǎng)江，2017，48（6）：1-6.

[16] 胡向陽(yáng)，張細(xì)兵，黃悅.三峽工程蓄水后長(zhǎng)江中下游來(lái)水來(lái)沙變化規(guī)律研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2010，27（6）：4-9.

[17] 水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì).長(zhǎng)江干流安慶至南京段黃金水道建設(shè)對(duì)河勢(shì)控制與防洪影響分析及對(duì)策措施報(bào)告[R]武漢：水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)，2019.

[18] 李金瑞.長(zhǎng)江拋石護(hù)岸質(zhì)量控制與檢測(cè)評(píng)定關(guān)鍵問(wèn)題探討[J].江淮水利科技，2019（6）：13，29.

（編輯：謝玲嫻）

Study on instability mechanism and protective measures of bank protection project in Anhui section of Changjiang River under strong water and sediment changes

LI Jinrui1，F(xiàn)ANG Juanjuan2，DING Bing2

（1.Yangtze River Course Management Bureau of Anhui Province，Wuhu 241000，China; 2.River Research Department，Changjiang River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China）

Abstract：

In Anhui section of the lower reaches of the Changjiang River，there are many dangerous sections along the coastline.Affected by the sharp decline of sand transport in recent years and the great flood in 2016，the erosion to the coastline and the slope toe of the revetment building has intensified，and some coastlines and revetments have become unstable.Combined with the hydrology，geology，topography and other data of the engineering river section in Anhui province and the analysis of the river evolution characteristics，we analyzed the variation characteristics of section in instability area of bank revetment buildings，and studied adaptability and instability damage mechanism，protection countermeasures and protection effect of bank protection project.The results showed that the main reasons for bank collapse were the dual soil structure of the river bank and the large scouring of the deep channel near the bank.At same time，the occurrence of bank collapse was accelerated by the flood in 2016.The emergency repair and supplementary engineering protection countermeasures were formulated from the aspects of protection layout，standard，type and structural design，which realized the successful flood control from 2017 to 2019，and the overall protection effect was good.The results can provide a reference for exploring new bank collapse control methods under new water and sediment conditions after the operation of the Three Gorges Project.

Key words：

water and sediment change;bank protection project;failure mechanism;protection countermeasures;Anhui section of Changjiang River