安徽省长江崩岸应急治理工程成德洲护岸效果分析李雪峰论文_李雪峰

[摘要]:安徽省长江崩岸应急治理工程是国家172项重大水利项目中长江中下游干流河道治理的子项,工程治理崩岸段26处,护岸总长度50.5km,工程总投资6.43亿元。成德洲崩岸段护岸长3500m,本文主要通过介绍成德洲汊道河道变化,分析成德洲护岸工程实施后的效果。

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一、工程概况

安徽省长江崩岸应急治理工程是国家172项重大水利项目长江中下游干流河道治理的子项,共治理崩岸段26处,护岸总长度50.5km,治理范围涉及安庆、池州、铜陵、芜湖、马鞍山等5个地级市,分布在长江上下三号、马当、东流、官洲、安庆、太子矶、贵池、大通、铜陵、黑沙洲、芜湖和马鞍山等12个河段,工程总投资64343.63万元。

安徽省长江崩岸应急治理工程成德洲护岸位于长江铜陵河段成德洲右缘中部,对应护岸桩号0+080~3+580,长3500m,分为水上护坡和水下护脚。分为3个标段施工,工程于2015年11月5日开工,2018年3月10日完工。

二、河道概况

铜陵河段上起羊山矶,下迄荻港镇,全长约61.2km。河段上、下两端为窄深单一段,最窄处河宽均为1.0km。中间为展宽段,最大河宽达12.5km。江中沙滩众多,自上而下有成德洲、章(汀)家洲、铜陵沙、太白洲、太阳洲等沙洲顺列其间,形成极其复杂的典型鹅头型多分汊河段。

水流由上游大通河段经羊山矶进入铜陵河段后,贴右岸石油库、海螺码头一带下行,至铜陵市横港附近被成德洲分为左右两汊。近年来,右汊冲刷发展,2018年5月实测右汊分流比56.1%,逐渐发展为主汊。成德洲右汊水流沿牛帽山下行,在猫山口再分两股,主流折向左岸,顶冲成德洲右缘,沿幸福大窑下行。成德洲右缘受主流顶冲,加之右汊分流比增加,土体抗冲性差等因素,成德洲右缘崩岸频发。

三、河道变化分析

铜陵河段成德洲汊道属顺直微弯汊道,河段历史资料表明,汊道稳定性较高,左主右支的分流形势维持达半个多世纪。近期由于河势调整,成德洲洲头前分流点下移右摆,成德洲右汊口门冲刷展宽,右汊分流比增大。

(1)成德洲头分流区

铜陵河段水流首次分流于成德洲头前,多年来分流点的变化随来水来沙条件而上提下移,铜陵长江大桥兴建,引起桥位下游冲刷,促进分流点下移,而成德洲头变化与分流点变化有着紧密的连带关系。当分流点上提时,洲头就向上淤长,分流点下移时洲头则冲退。据资料统计,1991年以前洲头是向上淤长的,1991年~1997年,因分流点下移,洲头冲退350m;1997~1998年,虽然分流点上提了约800m,但洲头受进入左汊的主流大幅右摆的影响,继续冲退200m;1998~2007年分流点又转为下移,成德洲头0m线后退200m;2007~2010年,分流点略有下移,成德洲头左缘0m线淤积左摆100~300m,洲头右缘0m线冲刷后退约60m;2010~2016年,分流点下移右摆,成德洲头0m岸线冲刷后退约600m,洲头右缘上段0m线最大冲刷后退约90m,右汊口门冲刷展宽,分流比增大。

(2)成德洲左汊

成德洲左汊长约20.5km,顺直微弯。该段主流由成德洲头左缘一侧逐渐向左岸下元宝洲~坝埂头一带过渡,并形成弯道主流顶冲点,沿江一带岸线逐年受冲崩退。1998年后,随着长江堤防隐蔽工程及航道整治护岸工程的陆续实施,近期成德洲左汊左岸岸线冲淤变化不大,相对稳定,右岸成德洲左缘上段0m岸线继续淤积,下段新生洲左缘冲刷后退。

(3)成德洲右汊

成德洲右汊长约17km,顺直微弯,分上下两段,上段自成德洲头右汊进口至南夹江入口,长约7km;下段自汀家洲头至成德洲尾安定街为中汊,长约10km。上段水流沿右岸扫把沟、十里长山下行,经十里长山的贴岸导流,至猫山口处开始分流,其中绝大部分水流过渡至左岸顶冲成德洲右缘。另外少部分水流进入汀家洲右汊(南夹江)。成德洲右汊水流沿牛帽山下行,在猫山口主流折向左岸,顶冲成德洲右缘,沿幸福大窑下行。成德洲右缘受主流顶冲,加之右汊分流比增加,洲体土质抗冲性差等因素,成德洲右缘崩岸频发。

(4)分流分沙比变化

近60年来,成德洲左右汊分流分沙比分为两个阶段:

第一阶段为1959~1998年,成德洲左汊分流比变化范围为56.5%~66.3%,右汊分流比变化范围为33.7%~43.5%;同期成德洲左汊分沙比变化范围为54.1%~76.9%,右汊分沙比变化范围为23.1%~45.9%。成德洲左汊分流大于右汊分流比。

第二阶段为1998年后,成德洲右汊分流比逐渐增加,2018年5月右汊分流比56.1%,右汊已逐步演变为主汊,右汊分流比的增加也加剧了右汊成德洲右缘岸线的冲刷崩退。成德洲左右汊分流分沙比变化见图1。

图1 成德洲左右汊分流分沙比变化图

四、工程实施情况

安徽长江崩岸应急治理成德洲护岸工程位于成德洲右缘中部,对应护岸桩号0+080~3+580,护岸长3500m,主要工程措施为水上干砌砼块护坡和水下抛石护脚。水上护坡自5.8m高程护至10.0m高程,水下抛石护脚宽80m,均厚1.0m,护坡与抛石护脚之间设接坡石衔接,为防止水流冲刷,抛石区深泓侧设断面方量12~14m3/m的防冲备填石,分布在抛石区外侧边缘。

成德洲护岸工程于2015年11月开工,2018年3月完工,完成抛石量36.78万m3,投资约5000万元。工程治理前后照片见图2。

图2 工程治理前后对比图片

五、护岸效果分析

根据历史监测资料分析,成德洲崩岸段在护岸工程实施前2015年较2001年岸线崩退50~80m,河床冲刷下切10~20m。护岸工程实施后,护岸区域岸坡总体保持稳定,前沿深槽冲淤变化不大。

在三峡工程运行后清水下泄、主流顶冲、岸坡地质条件较差的情况下,成德洲护岸工程经受住了长江2016~2019年四个汛期的考验,控制了该段崩岸险情的发生和发展,护岸效果较好。当地政府和群众反响较好,取得了较好的经济效益和社会效益。

图3 成德洲护岸工程实施前后典型断面河床变化图

六、结语

安徽省长江崩岸应急治理工程的实施初步解决了近期长江安徽段崩岸问题,工程区河岸稳定,达到了消除崩岸隐患、稳定岸线、增强防洪能力等预期目标。但长江河势是一个动态变化过程,遇不同来水来沙作用,局部河势仍可发生较剧烈变化,个别地段的水毁现象仍有可能发生,建议从河势控制的角度,加强观测、研究和维护,适时进行系统综合治理。

参考文献:

[1]中水珠江规划勘测设计有限公司.安徽省长江崩岸应急治理工程初步设计[R].2015年9月.

[2]安徽长江河道设计研究院.长江安徽段2017年度河势分析及崩岸监测预警报告[R].2017年4月.

论文作者:李雪峰

论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月4期

论文发表时间:2020/4/23

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