长江王家洲崩岸治理及护岸效果分析

宋富春

摘要：通过分析长江上下三号河段近期河势变化趋势，由于受上游河势变化影响，王家洲岸坡易发生崩塌后退，需实施整治工程。为解决王家洲崩岸问题，对崩岸段采取岸坡防护加固措施。工程实施后，结合新近护岸测图，对该区域水文和地质进行了研究，分析了河道演变，并采用了平面法、横断面法和冲淤分析法，综合分析王家洲护岸工程实施后的效果。结果表明护岸工程的实施保障了岸坡的稳定，历经多次洪水考验。实际说明护岸段近岸河床及岸坡相对稳定，护岸效果较好，并结合工程实践经验，提出后续建议和保护措施。

关键词：上下三号河段 河势分析 累积冲淤 崩岸治理 护岸效果

中图分类号：TV882.2;X171

Analysis of Bank Collapse Treatment and Bank Protection Effects in Wangjiazhou of the Yangtze River

SONG Fuchun

（Anhui Yangtze River Channel Management Bureau， Wuhu， Anhui Province， 241000 China）

Abstract： By analyzing the recent change trend of river regime in the upstream and downstream Sanhao reaches of the Yangtze River， it is found that due to the influence of changes in upstream river regime， the bank slope of Wangjiazhou is prone to collapse and retreat， which requires the implementation of rectification projects. In order to solve the problem of bank collapse in Wangjiazhou， the protection and reinforcement measures of bank slopes have been taken for bank collapse reaches. After the implementation of the project， combined with recent bank protection mapping， the hydrology and geology of this area are studied， the evolution of the river channel is analyzed， and the plane method， cross-sectional method and erosion and deposition analysis method are used to comprehensively analyze the effect of the implementation of the bank protection project in Wangjiazhou. The results indicate that the implementation of the revetment project ensures the stability of bank slopes， and that they have been tested by multiple floods， which actually shows that the nearshore riverbed and bank slope of revetment reachs are relatively stable with good revetment effects. Combined with the practical experience of the project， follow-up suggestions and protection measures are proposed.

Key Words： Upstream and downstream Sanhao reaches; River regime analysis; Accumulative erosion and deposition; Bank collapse control; Revetment effect

1 工程概况

安徽省长江崩岸应急治理工程治理范围涉及安庆、池州、铜陵、芜湖、马鞍山5市，共治理崩岸段24处、护岸总长度43.85 km，主要工程措施为水下抛石、混凝土铰链排护脚和水上块石、混凝土预制块护坡。

根据2015年国家发展改革委关于安徽省长江崩岸应急治理工程的批复，工程任务为：在充分发挥现有工程的基础上，通过采取工程措施，使长江干流安徽段岸线基本稳定，保证长江堤防的防洪安全，河势得到有效控制，初步解决长江安徽段崩岸治理问题，为沿江地区社会经济发展和人民生命财产安全提供有效保障[1]。

1.1工程设计概况

王家洲护岸工程是安徽省长江崩岸应急治理工程第二批施工Ⅰ标，护岸对应同马大堤桩号K39+430～K42+430，总长3 000 m，分为水上护坡和水下护脚。

1.1.1水上护坡

水上护坡：对应同马大堤桩号K39+430～K39+830，总长400 m，采用干砌砼预制块护坡型式。护坡自8.3 m高程护至12.0 m高程，护坡底部设浆砌石脚槽，脚槽外侧设接坡石与水下抛石护脚连接。

1.1.2水下护脚

水下护脚：对应同马大堤桩号K39+430～K42+430，总长3 000 m，采用水下抛石护脚型式，抛石护脚自7.0 m高程向深泓侧抛宽40～70 m。

其中K39+430～K39+830段抛石长400 m，宽50 m，均厚1.5 m，抛石深泓侧设20 m3/m防冲备填石；K39+830～K40+610段抛石长780 m，宽40 m，均厚1.0 m；K40+610～K41+850段抛石长1 240 m，宽70 m，均厚1.0 m；K41+850～K42+430段抛石长580 m，宽60 m，均厚1.0 m。

1.2工程实施概况

本工程2015年10月20日开工，2016年11月15日完工。其中，水下抛石护脚自2015年11月13日开工至2016年4月24日完工，水上护坡自2016年2月27日开工至2016年11月13日完工。

王家洲标段堤防外滩狭窄，工程实施前工程上段岸坡为土质岸坎，局部岸坎崩塌，崩岸进一步发展危及堤防防洪安全[2]。工程实施后现场照片如图1所示。

2河势分析

2.1河道概况

上下三号河段上起江西龙潭山，下迄安徽小孤山，属于首尾束窄、中间展宽的顺直微弯分汊型河道。全河道长度约为31 km，进口河宽约1.53 km，出口受小孤山与彭郎矶对峙节点的控制，江面宽仅0.68 km，中间展宽段宽约4.9 km。河段江中分汊段内依次顺列有上三号洲和下三号洲，依次将河道分成三汊，即左汊、中汊和右汊，其中主流在中汊。目前，上三号洲左汊在枯水期基本已断流，2021年5月中汊分流比为85.8%。长江水自八里江口进入本河段后，水流靠近右岸下行，在下三号洲头分流为左、右汊，下三号洲左汊是主流，顶冲左岸王家洲，水流对王家洲段冲刷力度较大，部分岸坡冲刷后退形成了崩岸。王家洲护岸位于下三号洲左汊，该段主流贴岸，滩槽高差大，岸坡较陡，为历史上有名的险工险段，近年来下三号洲左汊分流比变化较大，加之三峡清水下泄，护岸范围内岸坡相对稳定，但护岸范围外深槽冲刷下切。王家洲段护岸距离同马大堤堤脚最近仅44 m，崩岸段影响上下三号河势稳定和同马大堤堤防防洪安全，直接威胁辖区内人民生命财产安全，因此，实施王家洲崩岸应急治理工程意义重大。

2.2水文、地质特征

2010年12月上三号洲左汊断流，下三号洲左右汊分流比分别为95%和5%，2017年10月下三号洲左右汊分流比分别为86.1%和13.9%，2021年5月下三号洲左右汊分流比分别为85.8%和14.2%。

王家洲护岸段地形属于丘陵平原区，主要由粉土和粉质黏土组成[3]。根据物理力学、沉积年代和成因类型性质，土层的结构特征、性质及其分布自上而下为：第一层灰黄色杂（冲）填土，第二层灰色粉砂，第三层灰色淤泥质粉质黏土，第四层灰色粉砂。

2.3河道近期演变

下三号洲左汊为主汊，处于不断变化中；右汊为支汊，随着洲头冲刷后退，进流条件改善，深槽有所冲刷发展。

2.3.1洲滩岸线变化

自八里江口下至上三号洲头段左岸为宽阔的边滩，称为新洲。至2021年5月，新洲洲头左摆，5 m高程线新洲已和左岸淤连成一片，洲头右缘冲失约一半，整体呈左摆并岸之势。右岸龙潭山～包公山段岸线冲刷后退，2003—2021年冲淤交替，变化不大。上三号洲头随其前沿边滩逐年淤积而下移，洲头下移。洲体右缘略有冲刷后退，洲体左缘部分区域逐渐与左岸连为一体，洲尾变化不大。2015—2021年，下三号洲洲头冲刷后退450 m，右汊口门入流条件进一步改善。

2.3.2汊道变化

下三号洲左汊左岸为王家洲护岸区，经护岸工程实施后，近期该段岸线相对稳定。2010年下三号洲左汊-20 m深槽头部变化不大，深槽尾部冲刷下移2.2 km，2015年下三号洲左汊下段-20 m深槽冲刷贯通。2015—2021年，下三号洲左汊深槽变化不大。2010—2021年下三号洲右汊随着洲头的冲刷后退，进流条件有所改善，零米深槽有所冲刷发展。

2.3.3深泓线

上段上三号洲尾至王家洲段变化较频繁，1976—1998年右摆约1 km左右，1998—2007年又左摆约600 m，2007—2010年又左摆约600 m，2010—2015年左摆约100 m。2015—2021年变化不大。王家洲以下深泓线近期略有左摆。

2.3.4断面变化

王家洲上1976—1998年岸坡左淤右冲，1998—2010年左冲右淤，深槽左移，2010—2015年左侧深槽及右侧岸坡均冲刷发展。2015—2021年，转为右侧岸坡冲刷，左侧深槽相对稳定。王家洲段（下左2断面）左岸坡1976—1987年淤积，1987—2015年变化不大；右岸坡（下三号洲左缘）1998—2007年总体呈冲刷状，2007—2010年呈淤积态势，2010—2021年呈冲刷态势。王家洲下段深槽略有冲刷。

2.3.5分流分沙比变化

从近期分流比情况看，下三号洲左汊分流比由1959年的60.1%迅速增大至2008年元月的98.1%，后又逐渐变小，2017年10月高水期下三号洲左汊分流比为86.1%，下三号洲左汊道处于发展趋势，至2021年5月左汊分流比为85.8%，左汊发展趋于稳定。从在同期下三号洲左右汊的分沙比变化情况看，右汊分沙比与分流比相近，近期分流比大于分沙比，这是右汊仍能长期保持一定分流的重要因素[4]。

2.3.6河道演变特点

上三号洲右汊是主汊，下三号洲左汊也是主汊，分流比大小处于动态变化之中；上下三号河段主流是由上三号洲右汊流入下三号洲左汊，再冲向彭泽弯道。进口段新洲洲体逐年抬高，洲头左摆并岸，新洲左汊呈淤积之势。上三号洲左汊随着新洲左汊的衰退，入流条件恶化，持续单向淤积，将已彻底消亡。下三号洲右汊入流条件改善，汊道河槽刷深，下三号洲右汊仍将维持一定的分流态势。

3护岸区近岸河床变化分析

采用了6个测次水下地形测图，测量日期分别为：2015年10月、2016年1月、2016年11月、2017年10月、2018年3月和2018年4月，具体分析护岸区河床地形的变化情况[5]。

3.1平面变化

（1）5 m等高线：2015年10月—2016年1月略有淤积；2016年1月—2018年4月变化不大，基本稳定。（2）0 m等高线：2015年10月—2016年1月略有淤积；2016年1月—2018年4月变化不大，基本稳定。（3）-5 m等高线：2015年10月—2016年1月总体小幅淤积，其中40+000以上淤积前移2～5 m，在40+000以下淤积约1 m左右；2016年1月—2018年4月变化不大，基本稳定。（4）-10 m等高线：2015年10月—2016年1月总体小幅淤积；2016年1月—2018年4月变化不大，基本稳定。（5）-15 m深槽：2015年10月—2016年1月变化不大，2016年1月—2018年4月总体范围扩大，深槽头部上延约50 m，深槽贯通并向江中间方向展宽约20～50 m，深槽左缘基本稳定。（6）-20 m深槽：2015年10月—2016年1月深槽淤积，范围有所缩小，2016年1月—2018年4月深槽冲刷范围扩大，深槽向江中间方向展宽约20～40 m，深槽左缘基本稳定。

3.2横断面变化

从河道图中自上而下，依次截取WJZ1～WJZ1515个河道横断面，从横断面变化图中可以看出：2015年10月—2017年10月，护岸区工程范围内近岸岸坡基本保持稳定，护岸范围以外深槽冲刷下切，下切幅度2～6 m；2017年10月—2018年4月，护岸范围以外深槽有所淤积。

3.3河床冲淤变化分析

根据2015年10月、2016年1月、2016年11月、2017年10月、2018年3月、2019年4月、2020年4月、2021年4月及2022年5月及2023年5月共10个测次水下地形测图，分析了护岸区域施工前后河床冲淤情况[6]，2020年11月—2023年5月分析见表1及图2。

通过2020年11月—2023年5月水下地形冲淤变化图可以看出：施工区域河床整体呈淤积状态，最大淤积厚度为5.2 m。其中河床冲刷区域平均冲刷深度为0.86 m，河床淤积区域平均淤积厚度为1.58 m，但总体以淤积为主，平均淤积厚度为0.67 m。

4护岸效果分析

对比分析2015年10月至2023年5月10个测次王家洲护岸工程实施前后地形图，护岸工程段河床有以下变化。

（1）根据分析工程实施前后地形测图，经过2016年、2020年长江大洪水后，王家洲护岸范围内岸坡小幅淤积，护岸范围以外深槽范围扩大，而近岸侧基本保持稳定。护岸工程实施后，对控制局部河段河势与稳定岸线发挥重要作用，基本达到了守护任务要求[7]。

（2）受河势变化影响，下三号洲左汊分流比发生变化，护岸范围以外局部深槽有所冲刷[8]。

（3）护岸工程区出现明显的淤积，累积淤积厚度达1.39 m，具体冲淤计算见表2和图4。

5结语

（1）王家洲护岸位于下三号洲左汊，该段主流贴岸，滩槽高差大，岸坡较陡，历史上曾发生严重崩岸，该段历年来为同马大堤险工段，经多年的护岸工程实施后，该段岸线大部分已基本稳定，但因下三号洲左汊分流比逐年增大，过流量增加，该段深槽扩大、向近岸发展，威胁岸坡稳定及堤防安全。

（2）根据工程实施前后不同测次水下地形对比分析，在清水下泄、主流贴岸冲刷、岸坡地质条件较差的情况下，本工程实施后，经受住了2016年、2020年大洪水的考验，对控制局部河段河势与稳定岸线发挥重要作用，基本达到了守护任务要求。

（3）受河势变化影响，护岸范围以外局部深槽有所冲刷。建议定期对护岸工程区域进行监测分析，遇不利情况及时采取工程措施，确保岸坡稳定和堤防防洪安全。

参考文献

[1] 李金瑞，丁兵.安徽省长江崩岸应急治理工程效果分析及建议[J].人民长江，2020，51（8）：1-7.

[2] 刘东风，李金瑞，高建华.水域地震反射波法辅以侧扫声呐法在长江护岸抛石检测中的应用研究[J].大坝与安全，2021（5）：56-61.

[3] 李颖.官洲河段幸福洲崩岸治理及护岸效果分析[J].云南水力发电，2022，38（8）：214-218.

[4] 李金瑞，方娟娟，丁兵.强水沙变化下长江安徽河段护岸失稳及防护研究[J].人民长江，2021，52（12）：9-14，71.

[5] 赵俊.长江大桥桥墩水域监测和分析[J].海洋测绘，2020，40（6）：74-77.

[6] 赵俊.长江干流城市供水取水口水下地形监测分析[J].水利水电快报，2021，42（10）：18-21.

[7] 王菲.长江贵池河段河势变化及长沙洲护岸效果分析[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2021，21（2）：4-6.

[8] 武荣.长江上下三号河段河势演变及趋势预估[J].江淮水利科技，2014（3）：20-21，30.