长江中下游河流崩岸研究综述

李威　黎良辉　赖敬飞　徐富刚

摘 要：本文基于现有长江中下游河流崩岸研究成果进行分析，总结归纳了相应河段河流崩岸的常见机制，提出了崩岸研究面临的问题并进行了一定的思考。

关键词：河流崩岸；河流动力学；土坡失稳；渗流潜蚀

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.094

1 引言

河流崩岸是河道演化的重要环节，是岸坡在外力作用下土坡失去稳定沿岸坡产生崩落、崩塌和滑坡等现象，给我国经济社会发展带来重大影响，长江中下游崩岸灾害尤为严重，因此加强对长江中下游河流崩岸的研究具有较大现实意义。

2 国内关于长江崩岸的成果

国内对于长江崩岸的研究成果可分析如下：

金腊华等以马湖崩岸为实例，通过研究崩岸滑体的形态特征及河段水文条件和地下水位状态，并探讨其对崩岸的影响。夏军强等建立非均匀悬移质泥沙数学模型，提出了河道在冲刷过程中的横向展宽过程，同时分析了不同河岸土体特性对横向展宽和冲刷过程的影响。徐永年等把崩岸分为四种形式，并分析了河床演变对崩岸的影响。岳红艳等从水流动力条件和泥沙动力学角度，分析了近岸泥沙的运动对崩岸的影响。王媛等分析流体力学的涡流理论，提出了窝崩形成的原理和方法。张幸农等通过概化模拟试验研究崩岸破坏的形成和发展过程。

3 河流崩岸触发机理归纳

3.1 河流动力学观点

河流动力学观点认为崩岸主要是岸坡受水流冲刷，在重力作用下边坡失去稳定。此观点认为水流的冲刷对崩岸的发生起着关键作用。

根据调查显示，多数学者对于长江中下游崩岸研究是基于水流对河岸的冲刷侵蚀。夏军强等利用实测的荆江段水下地形图及断面资料，定性分析该河段平面及断面形态的变化过程，得出河段崩岸的分布规律为左岸多于右岸，上河段多于下河段，且定量分析了土体及水沙条件对崩岸的影响，得知来水来沙条件对崩岸的影响占主导地位。章志强等根据长江三江口实测地形资料，分析窝崩形成的原因，得出水流冲刷及水位升降因素是窝崩产生的主要因素。魏延文以长江江苏河段嘶马弯道为实例，根据其来水来沙、河岸边界、水流的环流等条件，分析河岸的侵蚀和河床的演变规律，指出长江下游嘶马段崩岸的形成原因。

3.2 土坡失稳观点

部分学者认为，崩岸的发生主要源于土坡失稳破坏，其从土力学的角度出发，采用土坡稳定理论进行崩岸研究，以土坡的抗滑力与滑动力的比值作为土坡是否稳定的判断依据。

邓珊珊等构建了考虑水位变化的岸坡稳定计算模型，得出水位变化引起土坡失稳。刘东风采用土力学中的瑞典条分法，计算并分析了河岸构成、水位变化、边坡变化、外加荷载、河岸防护因素的变化改变了边坡土体的内力，使河岸边坡不稳定，从内外部因素揭示了长江中下游崩岸的形成。吴永新等以长江下游南京河段为实例，考虑岸坡稳定性和河岸水流底部水流水沙的情况，分析总结出崩岸的本质由于水流掏空岸坡底部造成上部岸坡失稳，或者是岸坡陡于稳定坡度导致崩岸。

3.3 渗流潜蚀的观点

除了上述两种观点，部分学者认为岸坡内部的渗流潜蚀导致了崩岸。周瑞丽等认为长江条崩的发生受水流冲刷、渗流、重力、冻融等因素综合影响，并以颗粒离散元的方法建立条崩模型，分析条崩颗粒流数值模拟结果表明，在退水期和枯水期，土体内部会产生一定的入河渗流，土颗粒受渗流力的作用导致岸坡失稳。谢立全等根据实测资料，得出枯水季节和洪水水位剧降期间，崩岸的发生频率较高，定性得出渗流场的存在对冲刷的影响不容忽视；进而考虑渗透力作用，推导出泥沙起动条件和计算公式，对渗流作用做出了定量的分析，得出渗流对岸坡泥沙的起动条件有重要影响，从而影响岸坡的稳定。

3.4 其他观点

崩岸机理的研究还有其它观点，如：

（1）降雨径流引起崩岸的观点。笔者调研长江九江段棉船镇的崩岸险情发现，此处的地质条件主要是上层为粘性土和粉细砂土的混合物，且易冲刷；下层为沉积的黏性土，质地坚硬，抗冲刷强。在岸坡附近沟壑纵横，主要是降雨所产生的地表径流侵蚀河岸，径流在岸坡形成的水沟不断加深拓宽。随着高程降低，侵蚀越来越严重，最终在降雨径流入江处，产生巨大沟壑使岸坡失稳，引发崩岸。王莹莹认为降雨形成地表径流在坡面产生侵蚀，最后导致岸坡失稳。（2）人为因素引起崩岸的观点。张幸农等认为崩岸的发生与人类活动有着不可分割的关系，并认为有以下四种人类活动引起崩岸：a、船舶航行引起的水流波动会对岸坡产生冲刷，导致崩岸；b、河流上的人为工程下泄水流冲刷岸坡，导致崩岸；c、人为挖沙使岸坡变陡，增加边坡失稳的可能性；d、人类活动对岸坡的植被破坏，导致岸坡易冲刷，易崩塌。

4 崩岸研究面临的问题及思考

4.1 崩岸面临的问题

（1）长江中下游崩岸的研究理论比较成熟，但是各种观点都有理有据，学者各执其词，长江中下游崩岸机理的研究没有统一观点。（2）在众多崩岸研究的观点中，长江中下游崩岸发生的类型区分不明。（3）随着崩岸的研究理论越趋成熟，而且崩岸的研究理论应该是为崩岸预测和防治服务的。但是崩岸的预测和防治理论比较缺乏，主要只是停留于崩岸发生的研究。（4）多数崩岸的研究是从某一因素、单一计算方法出发进行分析的。其实崩岸的发生是多种因素作用的结果，单纯从某一学科、方面进行分析，具有很大的局限性，与实际情况有偏差。

4.2 引发的思考

笔者认为每种崩岸机理的观点都是客观存在的，但是各种观点本质却有着不可分割的联系。笔者通过查阅文献了解到，多数学者持河流动力学的观点，认为水流对河床和岸坡的冲刷导致崩岸；还有部分学者持有土坡失稳的观点，从崩岸的本质出发，认为水位的变化、外荷载、河岸防护等因素引起土坡失稳，导致崩岸。河流动力学的观点主要是从表观解释了崩岸的发生，实则也是由于水流侵蚀后引起土坡失稳，导致崩岸。崩岸发生的前提是其内部的失稳，但是导致岸坡失稳的却是由众多因素引起的。另外的降雨因素和人为因素的观点也是如此，本质也是岸坡在许多因素作用下引起的内部失稳。

参考文献：

[1]卢金友，朱勇辉，岳红艳等.长江中下游崩岸治理与河道整治技术[J].水利水电快报，2017，38（11）：6-14.

[2]夏军强，林芬芬，周美蓉等.三峽工程运用后荆江段崩岸过程及特点[J].水科学进展，2017，28（04）：543-552.

*为通讯作者