枞阳江堤一心外护圩池州汽渡段崩岸原因分析及其治理对策

枞阳江堤一心外护圩池州汽渡段崩岸原因分析及其治理对策

李兵

安徽省枞阳长江河道管理局 安徽铜陵 246700

摘要：2020年11月～2021年4月期间，枞阳江堤一心外护圩池州汽渡段发生崩岸，崩岸累计长度达110m左右，岸坡崩宽16～24m，严重威胁附近居民生命财产、一心外护圩及池州汽渡工程安全。枞阳县人民政府本着“先抢护、后加固”的治理原则，工程分期实施水下抛石守护，先对下游崩窝险情进行了应急处理。从贵池河段河势分析来看，左岸一心外护圩段受长江主流贴岸冲刷影响，近岸河床冲刷后退的态势仍将维持。从近岸河床变化分析来看，在长江崩岸应急治理工程实施后，崩岸区有明显下移趋势，下游河床持续刷深变陡，局部出现崩岸险情。针对崩岸产生的原因，提出了防止水土流失、稳定河势、控导水流、定期观测、分期整治、加强维护的治理原则。

1. 概况

枞阳江堤位于长江下游左岸，上起枞阳县幕旗山脚与安庆市广济圩堤相接，下至无为县红土庙与无为大堤毗连，全长83.949km。枞阳江堤纵跨长江太子矶、贵池、大通、铜陵四个河段，控制两赛湖、白荡湖、陈瑶湖三个水系，流域面积1551.5 km²，是枞阳县、普济圩农场以及无为县、庐江县和铜陵市郊部分地区的防洪屏障，保护面积748km²，保护耕地66.5万亩，保护人口94.2万。枞阳江堤为2级堤防，按防御长江1954年型洪水的防洪目标和规划方案。

一心外护圩对应枞阳江堤桩号36+100～39+200，位于桂家坝下，北依江堤，西、南、东均临江，面积1.80km，耕地1200亩，共271户，人口1076人。圩内地面高程10.0～11.0m(吴淞高程，下同)，一心外小圩堤长3.67km，堤顶高程16.5m，堤顶宽4.0m，外坡1:1.5，内坡1:2，沿圩有穿堤建筑物2座，其中排涝站一座，装机2×55KW，明渠出水。一心外小圩曾在1983年、1998年出现溃堤，2020年一心外护圩对圩内开闸行洪防圩堤溃破。

一心外护圩2003年实施了平垸行洪项目。受长江河势调整影响， 2015年一心外护圩对应枞阳江堤36+950岸坡发生崩塌。2016～2017年，一心外护圩对应枞阳江堤桩号36+160～36+300、36+700～37+200段分别实施了水下抛石、毛石粗排护坡及混凝土锁块护坡。2017年，将该段崩岸段列入了“安徽省长江崩岸应急治理工程项目”进行综合治理。桩号35+500～37+400段采用水下抛石加固，桩号36+300～36+700、37+200～37+400段采用混凝土锁块护坡，通过多次治理，已治理段险情基本得到控制。

2021年5月，长江水利委员会发布安徽省长江崩岸预警区共22段,预警区总长53.7km。其中桂家坝崩岸预警区位于贵池河段左岸，为Ⅱ级预警区，对应枞阳江堤桩号35+500～38+200，长2700m。枞阳江堤一心外护圩池州汽渡段崩岸处于桂家坝Ⅱ级崩岸预警区内。为了确保人民群众生命财产安全、一心外护圩及池州汽渡工程安全，分析崩岸原因及发展趋势，并对汽渡崩岸段提出应急治理措施。

2、崩岸原因分析

2.1河段来沙情况演变趋势

三峡工程蓄水运行以来，皖江水沙变化特点可概括为两点，一是主汛期流量明显减少，枯水季流量有所增加，流量过程线变得相对扁平化；二是来水含沙量大幅度减少，清水下泄明显。

图1三峡工程运行前后大通站月均含沙量对比图

表1　大通水文站流量、泥沙特征值统计表（三峡建库前）

表2　大通水文站流量、泥沙特征值统计表（三峡建库后）

据大通水文站实测的资料统计分析，三峡工程蓄水运行前多年平均流量28700 m³/s，运行后26539 m³/s，减少7.5%。主汛期6、7、8 三个月平均流量运行前45033m³/s，运行后39933 m³/s，减少11.3%。枯水期1、2、12 三个月平均流量运行前12333m³/s，运行后12999m³/s，增加4.6%。多年平均含沙量运行前0.479 kg/m³/s，运行后0.179 kg/m³/s，减少62.7%。枞阳江堤一心外护圩池州汽渡段崩岸所在贵池河段年输沙量呈减少态势，三峡工程运行后输沙量进一步减少，洪水期含沙量减少更为明显，下泄清水，水流流速加快，河道深槽一般遵循洪冲枯淤的规律，河道深槽冲刷相对将更加突出，加之长年中低水位淘蚀，致使深泓线摆动，引起脱坡和崩岸发生。

2.2河段演变趋势

图2贵池河段河势平面图

贵池河段系多分汊河段，历史上经历过沙洲合并、冲淤，汊道交替兴衰过程。二十世纪六十年代以来，总体河势保持中汊为主汊、长沙洲左汊和凤凰洲右汊为支汊的格局。但汊道变化较大，主要表现为：凤凰洲右汊分流比大幅度减少，汊道大幅度淤积萎缩；长沙洲左汊受汊道内新长洲冲淤变化影响，汊道分流比变化较大。从河段演变趋势上看，近期本河段仍将保持左、中、右三汊分流格局，总体河势不会发生大的改变。由于长沙洲左汊内新长洲冲淤变化，近期长沙洲与新长洲间汊道冲刷发展，分流比增大，受汊道出流顶冲作用，左岸桂家坝一带深槽冲刷向左岸发展，河岸将冲刷后退，局部后退幅度较大；河床深槽逐年下切，刷深幅度较大；近岸坡脚下切，岸坡变陡。近岸河床演变分析，本次汽渡崩岸段近岸岸坡变化主要表现冲刷后退，深槽冲刷下切明显，深槽最大后退幅度达80m，深槽刷深最大幅度达5.0m，近岸岸坡逐年冲刷变陡，极易发生崩岸。

2.3河岸抗冲抗剪性差

参考相关地质资料，本次汽渡崩岸段的岸坡地质组成为上部较薄的粘土及壤土，下部较厚的粉细砂层，呈典型二元结构。上部土体抗剪强度低，在外力作用下易滑动破坏；下部砂层遇水流冲刷岸坡极易发生冲刷崩塌现象，河岸抗冲性较差。汽渡崩岸段前受长江高水位浸泡，土壤含水负重，抗剪、抗压强度减弱。枯季水位迅速降落后，平衡岸坡饱和土体的侧向水压力迅速减小，淤泥和淤泥质的软土基础难以支撑沉重的饱和土体和抗拒侧向压力产生的剪应力，长江水位的突变，岸坡土体发生剪切破坏，形成崩岸。

3、治理措施

在规模崩岸治理中，有弯道曲率控制、河床边界调整等。崩岸常见治理措施有沉排、沉柳、抛石、护坡等护岸工程。护岸是最普遍且比较有效的工程措施，在河势、河床边界是条件等尚未得到改善时（通常河势、河床边界的调整是要有一个较长过程和时期的），对那些因为迎流顶冲、风浪淘刷等原因造成的崩岸，必须给予及时守护和治理，增强岸坡的抗冲性与稳定性。根据崩岸段河床演变分析、工程地质条件、崩岸发展状况及其对防洪和人民生命财产产生的不利影响，确定对崩岸段实施应急守护，防止崩岸进一步发展，分期整治，保障河岸稳定及防洪安全。

根据现场崩窝和水下地形情况，按轻重缓急的分步实施设计思路，先对崩窝段实施应急守护，防止崩窝进一步发展，再对守护空白段实施水下护脚，以稳固岸线。采取水下抛石护脚、水下抛石锁口、窝内抛石缓坡、窝内沉树促於、拆除挑流挡墙、削坡减载、岸坎散抛石防护等治理措施。后期根据崩岸现状及发展趋势以及资金安排，崩岸治理工程分步实施：

（1）挡墙拆除：拆除渡口斜坡道下游侧部分浆砌石挡墙。

（2）削坡减载：根据现场实际情况，削除崩岸后缘直立陡坡，减少岸坡上部荷载。削坡后岸坡表面采用0.6m厚散抛石防护，之后以1:1.5的坡比整理坡面。

（3）岸坎防护：岸坎采用散抛石防护，自崩窝内向坎顶以散抛石（厚度0.6m）还坡，还坡后按坡比1:5人工整理坡面。

（4）水下抛石护脚：向深泓区抛石宽70m，其中近岸侧抛宽20m，抛厚0.1m，中侧抛宽30m，抛厚1.0m，深泓侧抛宽20m，抛厚1.2m。

（5）防冲备填石：在水下抛石护脚深泓侧设置防冲备填石宽10m，厚2m。

4、应用效果

池州汽渡段崩岸经过初步实施应急治理措施，经竣工测量分析，已建工程区域河床、岸坡基本稳定，保障了一心外护圩防洪和沿堤人民生命财产安全。

参考文献

[1]安徽长江河道测绘研究院2021年4月测图；

[2] 长江勘测规划设计研究院，《枞阳江堤防渗护岸工程单项初步设计报告》（地质勘探部分）；

[3] 枞阳江堤一心外护圩池州汽渡段崩岸应急治理工程实施方案. 中水珠江规划勘测设计有限公司,2021.5。