长江江都嘶马段岸崩灾害的形成机理与防治对策

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1、第40卷第2期2016年6月地质学刊JournalofGeologyV01．40No．2Jun．，2016doi：10．3969／issn．1674—3636．2016．02．357长江江都嘶马段岸崩灾害的形成机理与防治对策胡秀艳1，姚炳魁2，朱常坤2(1．扬州市江都区国土资源局，江苏江都225200；2．江苏省地质调查研究院，江苏南京210018)摘要：江岸稳定性取决于最大崩塌临界机制的驱动力和抵抗力的平衡，二者的平衡又受控于岸边坡形态、岩土组成、水流浪涌特征、植被覆盖等。崩岸是长江嘶马弯道床演变的一个重要方面。通过对嘶马弯道遥感解译图像资料进行对比分析，查清研

2、究区江岸岸线特征及其变迁历程。为了揭示北岸崩塌产生的原因，通过野外踏勘、测量与钻探等技术方法查明该区地质基础条件，并基于实时动态定位技术(RealTimeKinematic，RTK)的水下测量数据建立典型剖面，分析凸岸和凹岸的水流运动特征及其对边岸的影响。从地质基础和水动力条件2个方面揭示嘶马段江岸坍塌形成机理，即具有上细下粗二元结构的边岸地层是岸崩形成的基础，丁坝回流和弯道螺旋流的掏蚀作用是岸崩形成的重要条件。并基于江岸稳定性现状及其发展趋势，提出相应的江岸整治措施。关键词：长江嘶马弯道；江岸稳定性；遥感；RTK技术；岸崩机制；江苏江都中图分类号：P642．21

3、；X43文献标识码：A文章编号：1674-3636(2016)02—0357—060引言天然江河岸坡或洪漫滩地的崩塌破坏(简称崩岸)是一种危害性较大的自然灾害现象，在全世界各大江河普遍存在(Hagertyeta1．，1981；Abam，1993)，而我国长江中下游崩岸现象尤为严重(王延贵等，2014)。影响边岸稳定性的因素众多，相互作用复杂，许多学者对边岸坍塌问题进行了深入的探讨。马荣华等(2004)以岸线稳定性、岸前水深、岸前水域宽度和岸线陆域宽度作为评价因子，使用GIS叠加分析与格网分析技术对江苏长江段岸线进行了稳定性评价。张伟(2006)根据弯道内非均匀沙起

4、动的临界条件，采用分层进行的河床冲刷粗化计算方法，计算了嘶马弯道的冲刷深度。美国农业部农业研究局(USDA-ARS)提出的BankStabilityandToeErosionModel(BSTEM)是一个用于预测河岸稳定性与坡脚侵蚀速率的模型(冉冉等，201l；Midgleyeta1．，2012)。王博等(2014)利用BSTEM模型计算了长江中游荆江出口典型断面在不同岸坡形态、水位条件、坡脚横向冲刷距离等条件下的河岸稳定安全系数。刘艳锋等(2010)研究发现，当水体沉积物负荷过高时，BSTEM模型计算的侵蚀量数值偏低，该模型与河岸崩塌机理不能完全匹配。姚志雄等(

5、2015)认为渗流潜蚀是岸坡崩坍的一个重要成因，并基于实际岸坡的潜蚀破坏过程，使用解析方法对堤岸剪切与倾覆2种破坏模式的失稳机理进行分析。张文春等(2010)则指出：由于库岸稳定性问题具有高度的非线性和不确定性，应用非线性理论方法进行稳定性评价才能得到与岸坡实际情况相符的结果。徐佩华等(2007)采用BackPropagationNeuralNetworks(BPNN)对三峡水库的上游库岸进行了稳定性等级判断，并使用经验公式法对计算结果进行了验证，但BPNN的结构设定具有主观性，其训练得出的网络参数缺少物理含义。综合以上研究成果可以发现，影响崩岸的因素很多，对于具

6、体的崩岸岸段，应在研究崩岸共性的基础上，具体研究河岸土质、结构、水流条件及人类工程活动等各方面的因素，才能揭示具体的崩岸段成因机制和提出正确的收稿日期：2015—12—20：编辑：蒋艳基金项目：江苏省地质勘查基金项目“扬州市江都区地质环境综合调查评价”(苏财建[2014]278号)、“江苏省江都市嘶马弯道江岸稳定性地质调查”(2000—184)作者简介：胡秀艳(1974一)，女，高级工程师，从事矿产地质、水工环地质研究与管理工作，E·mail：xiuyan009@sina．com358地质学刊2016芷防治对策。长江江都段嘶马弯道是长江中下游著名坍段，历史上曾多次

7、发生江岸坍塌(于俊杰等，2013)。2015年5月25日至6月初，长江将都嘶马弯道东一坝及下游，连续发生3次坍江险情，东一坝坝尖坍失、坝根坍损，下游岸线东西坍长35m，南北坍宽20m。1984年7月21日，此处红旗河口两侧曾发生特大崩坍，63h内坍去土地11．5hm2，造成严重的土地和财产损失。针对嘶马弯道岸崩灾害频发的现状，结合国内外研究成果，在传统的野外调查和钻探勘查的基础上，利用遥感解译(黄家柱，1999)和RealTimeKinematic(RTK)(Kellereta1．，2001)水下测量资料，从岸线变迁、地质条件、水流特征和防治对策等方面对嘶马弯道岸

8、崩现象进行