苏申外港线（上海段）拦路港堤防护岸安全评价及对策研究

上海市堤防（泵闸）设施管理处

1 前 言

苏申外港线拦路港是连接太湖流域的主要水系及重要排水通道，汇集了太湖及其下游平原河网来水，具有流域行洪、区域排涝、航运、供水、旅游等综合功能[1]。拦路港两岸堤防设施是上海市“千里江堤”的重要防汛体系之一，对保障城市防汛安全、通航安全、经济安全具有重要意义[2]。

苏申外港线拦路港河道经过历史的变迁，由最初的断头河逐渐演变至目前重要的排水通道，河道流向数次改变，至90年代两岸堤防建设以后，流向才基本固定下来。但是由于近年来工情、水情和航运功能提升等变化较大，局部岸段河床呈现大幅度刷深，出现“深泓逼岸”的情况，部分河段最深处达到-10～-15m，沿线护岸的运行安全情况已不容乐观[3,4]。拦路港航道河势变化目前缺乏系统性、持续性的监测数据，对于沿线堤防护岸整体的安全状况和边界条件的变化可能引起的风险未能有详细的掌握，在防汛压力和通航压力日增的当下，不利于拦路港沿线堤防的风险管理以及预警体系的建立[5]。

鉴于此，本文综合采用现场调查、历史资料搜集、最新资料统计分析等方法，调查统计了拦路港堤防现状情况，并通过风险因素识别与安全分析，对沿线堤防采用风险分级评价。针对不同风险因素及风险等级的堤防岸段，结合近年来拦路港和黄浦江上游堤防应急抢险工程提出了建议化的改造加固方案及长效管理措施。

2 苏申外港线拦路港堤防现状情况调查

2.1 堤防护岸现状

苏申外港线拦路港堤防自拦路港段西起淀山湖，东至圆泄泾、斜塘交汇处的三角渡，河道全长约23 km，河宽一般在120～150m。两岸共有支流50条，其中左岸24条，右岸26条，支流已全部建闸控制，位于上海市青浦区和松江区内，如图1所示，拦路港段堤防长度为57.465 km，按五十年一遇防洪标准设防。

现状拦路港堤防主要在泖河、斜塘应急段工程，泖河斜塘一期工程，泖河、斜塘二期工程，太湖流域扩大拦路港、疏浚泖河、斜塘工程期间实施。其中太湖流域扩大拦路港、疏浚泖河、斜塘工程于1999年11月开工，2003年12月主体工程建成，至2007年7月全面建成。泖河、斜塘应急段工程、泖河斜塘一期工程、泖河、斜塘二期工程堤防基本为低护岸结构型式，护岸结构主要为新建重力式毛石砼挡墙结构和贴壁加固式重力式毛石砼挡墙，典型护岸断面见图2。

图1 苏申外港线拦路港段堤防分布示意图

图2 拦路港扩大工程加高加固典型断面

2.2 水位变化情况

苏申外港线水位既受上游洪水影响，又受下游潮汐顶托。根据沿江及上、下游现设有水文站水位资料分析以及拦路港参照《黄浦江上游堤防技术规定》中设计水位确定，采用五十年一遇高潮位，采用百年一遇高潮位校核。原设计与现设计水位对比见表1。

表1 原设计与现设计水位对比表

2.3 堤防维修加固及出险情况

近十几年来已对苏申外港拦路港部分险情岸段护岸进行了维修改造，累计改造长度17.01 km，占比总岸段32.13%。其中由于墙前泥面高程改变引起的墙体外倾是目前维修加固最直接的原因，问题岸段累计长14.78 km，占比86.9%；墙体损毁岸段长2.23 km，占比13.1%，其主要诱因有违规堆载，船舶撞击和违规停靠等。

近年来拦路港堤防出现倾斜或墙身受损情况，涉及岸段共19个，总长约321 m；出现违规行为，涉及岸段共9个，总长约651 m。2015年3月11日上午9点10分，拦路港右岸石湖荡至沪杭铁路桥段（拦路港右03+919～拦路港右03+955）发现地面产生1 cm左右裂缝，至9点55分板桩外移1 m左右，地面大面积沉陷。后将该段列入《2015年度拦路港堤防除险加固工程》，设计方案为前板后方高桩承台结构，桩长均为13.0 m。

3 堤防安全风险分析

3.1 安全风险因素识别

苏申外港拦路港堤防护岸由于建成已久，且面临的工情水情不断发生变化，已逐渐显露出墙体倾斜、墙身受损、结构老化等一系列的安全隐患[6]，根据2018年以来堤防险工薄弱段安全隐患排查调研情况，分析目前堤防护岸所面临的主要安全隐患及其诱因有：

（1）墙前水流冲刷、船行波淘刷引起泥面线降低

根据出险岸段分布情况，险情岸段主要集中在苏申外港干流与支流交汇处附近，分析原因主要是由于支河水闸引排水期间局部水流流态较为不利，对附近河床产生冲刷。此外，由于堤防工程建设期间的条件制约，绝大多数岸段墙前并无护坡护脚结构，墙前泥面易受船行波淘刷，成为影响堤防结构安全稳定的主要因素之一。

（2）码头疏挖、采砂等造成河床泥面大幅浚深

随着苏申内港线、长湖申线等航道的提标，为保证船只通行安全，2016年前拦路港等航道内大型浮吊分砂船大幅挖深致使河道中心底高程降低，加之目前仍未规范的采砂行为，使得现状河床泥面与堤防建设时期的泥面边界条件已发生较大的变化。

（3）船舶撞击、违章停靠和系缆致堤防结构受损

苏申外港线拦路港和黄浦江上游部分船只在非码头区违规停靠和带缆作业，并频繁的撞击和拉拽，造成堤防损坏事件，据统计船只平均撞击防汛墙的次数超过90次/年，损坏防汛墙面积超过500 m2。

（4）陆域违规堆载引起堤防倾斜、变形

现状堤防多采用天然地基基础，地基承载力接近承载力容许值，且有部分岸段地基应力已超过规范允许值。墙后违规堆载、搭建厂房等各类建（构）筑物很有可能会引起堤防的倾斜、变形乃至失稳。

（5）护岸底板宽度不足，存在地基渗漏风险

根据渗径计算，当遇内河低潮位或外河高潮位时，渗径需要5～11 m，而现状护岸底板宽度在2.20～3.00 m左右，远远不能满足防渗要求。此外，墙后回填土质量较差、地基填土夯压不实且局部存在孔隙、浆砌块石墙身砌筑不密实等因素，均会不同程度地引起护岸地基渗漏。

（6）原堤防结构老化严重

现状堤防多为浆砌块石及灌砌块石挡墙结构型式，由于建成时间较长，部分岸段结构老化严重，出现脱缝、开裂、局部坍塌等现象。部分岸段防汛墙受不均匀沉降及老化影响，挡墙间沉降缝受损，造成墙后土体流失，进而对堤防的安全稳定产生影响。

（7）防汛高程欠缺，存在漫顶风险

由于水情近20年发生了较大变化，现状条件较堤防建设期相比高潮位普遍升高，2013年“菲特”台风期间黄浦江上游米市渡水文测站实测最高潮位4.61 m，超历史纪录0.34 m。此外，考虑到堤防自身的沉降，目前部分岸段的设防高程与设防水位已不符合现实需求。

3.2 堤防安全风险分级评价

根据3.1小节堤防各类安全风险因素的识别及分析，结合历年来堤防险情的具体情况，进一步提出了影响堤防安全的可定性判断及定量观测的安全风险评价指标：①墙体损坏、变形严重；②墙前泥面高程小于2.25 m，但不小于1.0 m；③墙前泥面高程小于1.0 m；④墙前泥面平台宽度小于10 m；⑤河床岸坡坡比陡于1：2；⑥墙体结构基本完整，但变形超过30 mm、墙体贯穿缝超过3条；⑦地基渗漏，基础底部脱空；⑧设防高水位≤堤顶高程≤设防高程；⑨堤顶高程≤设防高水位。安全风险分级见表2。

表2 安全风险分级表

根据上述9条风险评价指标，结合现场调查情况统计分析各风险岸段占比（见图3）以及各风险岸段分布情况（见图4～7），拦路港高风险岸段长6 231 m，占比调查岸段14.14%，占比总岸段的10.84%；中高风险岸段长4 244 m，占比调查岸段9.63%，占比总岸段的7.39%；中风险岸段长15 654 m，占比调查岸段35.52%，占比总岸段的27.24%。

图3 拦路港堤防各风险段占比总岸段图

图4 拦路港堤防风险等级分布（左岸桩号0+000～6+000）

图5 拦路港堤防风险等级分布（左岸桩号6+000～12+000）

图6 拦路港堤防风险等级分布（左岸桩号12+000～18+000）

图7 拦路港堤防风险等级分布（左岸桩号18+000～24+000）

4 堤防安全风险对策建议

根据第3节中的堤防安全风险因素识别与分析，可以看出，拦路港整体防汛能力存在诸多隐患与不足，且在极端天气日益频繁的大背景下防汛和通航安全风险日益显著，必须采取相应的加固改造措施并建立有效的风险防控机制来积极应对[7]。

4.1 堤防加固改造建议

（1）对于高风险岸段，应尽快推进相应岸段的安全鉴定工作，根据鉴定结果，按风险等级实施必要的加高加固或拆除重建工作，对于护岸前滩面冲刷较深、边坡整体抗滑稳定不满足规范要求的岸段宜采取整体保滩措施。

（2）中风险岸段中，对于护岸前泥面高程淘刷的岸段，建议优先分析泥面抬高的可能性，恢复至原设计边界（高程、平台宽度），若无法恢复，再考虑改造挡墙结构；若现状边界条件与原设计相差不大，仅墙体损坏的岸段，可考虑加固或重建墙身。

（3）对于低风险岸段，加强日常养护与维修，注意与高、中风险岸段衔接处的风险隐患。

4.2 风险管控机制

（1）加强隐患排查监测力度和安全检测工作，形成对堤防结构沉降、位移变形和水下地形变化的常态化监测，做好堤防风险预警工作，防患于未然。

（2）加大对利用护岸从事装卸作业的行政管理力度，并加强对护岸后堆载、建（构）筑物搭建等行为的监管，及时杜绝违规行为。

（3）建立快速准确的信息反馈与应急抢险体系，综合利用信息技术、遥感技术、系统科学等先进手段于堤防安全管理中，提高堤防管理的动态模拟和实时监控能力，从而确保堤防安全。

5 结 论

（1）苏申外港线拦路港堤防存在的风险隐患有堤身结构老化、破损、渗漏、外倾、失稳等，主要诱因有护岸前水流、船行波淘刷、码头疏挖和采砂造成墙前泥面降低；船舶撞击、违章停靠和系缆致防汛墙结构受损；堤后违规堆载引起堤防倾斜、变形等。

（2）根据堤防安全风险因素的识别和安全评价，对现状未改造堤防岸段进行安全风险等级划分，结果显示，拦路港高风险岸段长6 231 m，占比调查岸段14.14%，占比总岸段的10.84%；中高风险岸段长4 244 m，占比调查岸段9.63%；占比总岸段的7.39%；中风险岸段长15 654 m，占比调查岸段35.52%，占比总岸段的27.24%。

（3）针对堤防存在的风险隐患，建议根据不同风险等级，采取保滩、改建或新建墙体等加固改造措施；加强对护岸和水下地形的日常监测，规范沿岸建设活动，建立有效的风险预警及应急抢险体系，提升苏申外港线拦路港堤防的安全保障能力。