三峡工程蓄水后荆江河段岸坡稳定及防护对策研究

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1、水电2006国际研讨会三峡工程蓄水后荆江河段岸坡稳定及防护对策研究何广水,姚仕明，黎礼刚，廖小永长江科学院，湖北武汉，430010摘要:三峡水库蓄水运用后，位于坝下游的荆江河段来沙量大幅度减少，引起荆江河道较剧烈的冲刷调整，近岸河床的水下岸坡变陡，河岸稳定出现了不同程度的隐患，局部河段甚至发生了岸坡崩塌险情，影响荆江河段防洪工程的安全运行。针对河道岸坡稳定存在险情隐患的具体情况，本文提出了相关对策。关键词：三峡工程；荆江河段；岸坡稳定；防护对策1前言荆江位于长江中游，上起枝城下迄洞庭湖口的城陵矶，全长约326km，

2、以藕池口为界分上、下荆江。由于二十世纪九十年代以来，特别是2003年6月三峡工程蓄水运用以来，长江上游来沙量进一步大幅度减小，位于坝下游的荆江河段出现了较剧烈的冲刷调整。本文根据三峡水库蓄水运用后荆江河段实测资料，结合以往的河道研究成果和岸坡勘探成果资料，对荆江河道岸坡的稳定性进行分析研究。分析认为：水库蓄水运用以来引起自上而下发展的沿程冲刷对荆江河道岸坡稳定的影响是长时期的；可能出险的地段分布较多；荆江护岸工程需要适当维护加固。2河道概况上荆江为微弯分汊型河道（图1），长约161km,由枝江、沙市、公安、郝穴河段

3、组成；下荆江上起藕池口，下迄城陵矶，自然情况下为典型的蜿蜒型河道，现为限制性弯曲河道，长约165km，由石首河段、沙滩子自然裁弯段、中洲子人工裁弯段、上车湾人工裁弯段、盐船套至荆江门、熊家洲至城陵矶段组成（图1）。荆江河段的径流和泥沙主要来自宜昌以上的长江干流，区间有清江、沮漳河等支流入汇，右岸沿程有松滋口、太平口、藕池口、调弦口（已于1959年建闸控制）经荆南河网分流入洞庭湖。荆江河段水、沙量沿程递减，荆江与洞庭湖出流在城陵矶汇合。四口多年（1950～2003年）3平均分流量911亿m、占长江来水量（枝城站）的2

4、0.2%，多年平均悬移质泥沙输沙量1.12亿t、占长江来沙量（枝城站）的22.4%，四口分流分沙量逐年呈减少趋势；下荆江裁弯,葛洲坝与三峡水利枢纽蓄水运用加速了四口分流分沙减少的进程。沙市、监利水文站分别为上、下荆江的水文控制站，根据1950～2005年的实测流量资料统计分析：沙市站、监利站多年平均33分流量分别为3936亿m、3578亿m。多年平均悬移质泥沙输沙量分别为4.25亿t、3.60亿t。由于20世纪90年代以来，特别是2003年6月三峡工程蓄水运用以来，长江上游来沙量进一步大幅度减小，沙市站和监利站年输

5、沙量从1998年的6.04亿t、4.07亿t减小到2005年的1.32-----------------------------作者简介：何广水（1964--），男，湖北武昌人，长江科学院河流研究所高级工程师，从事河流工程研究，电话02782829870电子信箱hgswh@126.com1066水电2006国际研讨会亿t、1.40亿t，与多年平均悬移质泥沙输沙量比较,2005年沙市站和监利站年输沙量下降幅度分别为:69%和51%。沙市监利枝江公安石首枝城盐船套至枝江河段沙市河段公安、郝穴河段石首河段沙滩子段中洲子段

6、上车湾段荆江门段熊家洲至城陵矶段上荆江河段下荆江河段图1荆江河道示意图3河道岸坡稳定的影响因素分析荆江河道岸坡稳定的影响因素有：来水来沙条件、护岸工程、地形和地质条件等。在天然条件下，地形、地质条件对岸坡稳定起着决定作用；在目前荆江河道岸坡已实施了系统的护岸工程的条件下，护岸工程的安全运行对岸坡稳定起着决定作用。护岸工程是按边坡稳定原理设计、实施的河岸防护措施，通过削坡减载改善枯水位以上边坡的应力条件；抛石（或袋装卵石、砂、土）还坡改善枯水位以下边坡的应力条件；对岸坡实施工程防护措施，改变岸坡的边界条件等来保证护岸

7、工程段的岸坡稳定。从荆江护岸的效果来看：按设计标准实施的护岸工程，在一段时期内，一般都能保证护岸工程段的岸坡稳定；因河势调整引起局部护岸工程段近岸河床的较大变形，对水下工程要进行及时加固。影响岸坡稳定的地质条件包括：地质构造、岸坡土体组成、土体岩性、地下水等，其中最主要的因素是岸坡土体组成和土体岩性。虽然最初构造单元及断裂构造决定了岸坡的起始物质组成，但经历了相当长时期的地质作用以后，岸坡的稳定状态就直接取决于岸坡土体组成和土体岩性，其中土体组成至关重要。一般来说荆江岸坡物质组成有三种形式，其中基岩质和硬质2粘土(

8、Q、Q3的老粘土等)组成的岸坡稳定性较好，而新近沉积的岸坡稳定状态较差。且不同的结构型式稳定情形又不一样，单一的粘性土层岸坡、双层结构及多层结构中粘性土较厚的岸坡的稳定性又高于单一的砂性土层岸坡、双层结构中粘性土较薄(<5M)及多层结构中砂性土较厚的岸坡；同时土体的物理力学性质、渗透特性等又有相当影响，当土体长期处于饱和时，其土体强度指标(c、φ值)降低，岸