長江中下游護岸工程65年

(長江水利委員會, 湖北 武漢 430010)

特 稿

長江中下游護岸工程65年

長江水利委員會

(長江水利委員會,湖北武漢430010)

長江中下游干流河道河岸大部分為典型二元結構，在水沙條件與河床邊界相互作用下，河岸經常發生崩塌。岸線崩退改變了河道的平面形態，引起上下游河勢發生調整，給防洪安全和兩岸經濟發展帶來不利影響。新中國成立后，為保障河勢穩定和防洪安全，國家及各級政府持續開展了以護岸工程為主的河道治理工作。介紹了新中國成立以來長江中下游護岸工程實施情況、護岸工程技術發展、主要經驗及關于今后河道整治的建議。

護岸工程；河道整治；崩岸；長江中下游

長江是我國第一、世界第三大河。長江中下游干流河道上起宜昌，下迄長江河口原50號燈標，全長1 893 km，流經湖北、湖南、江西、安徽、江蘇和上海等省(直轄市)。長江中下游沿江地區經濟發達、人口密集、城鎮化水平高，水資源豐沛，是長江流域的精華地帶，地區經濟增長速度快，對長江流域和全國的帶動作用明顯，在我國經濟發展中占有極其重要的地位。

長江中下游沿江地區依托黃金水道，區位優勢明顯，發展潛力巨大，治理好長江中下游干流河道，對促進沿江地區經濟社會的快速、健康、可持續發展具有十分重要的意義。新中國成立后，在黨中央的關心領導下，長江水利委員會(以下簡稱長江委)組織力量，會同地方水利部門，開展了長江中下游河道治理工作，興建了規模宏大的護岸工程，保護岸線長約 1 500 km，占總岸線長(約4 000 km)的37%，占崩岸總長(長約1 800 km)的84%。經過60余年不懈努力，完成了荊江、武漢、南京等重點河段河道整治工程及大量的中下游護岸工程、長江口海塘工程。目前，長江中下游兩岸基本穩定，取得了良好的社會、經濟和環境效益。

以下概要介紹新中國成立以來長江中下游護岸工程實施情況、護岸工程技術發展、主要工程經驗及今后河道整治的幾點意見。

1 護岸工程實施概況

長江中下游干流河道河岸為典型二元結構，在一定水流泥沙條件與河床邊界的相互作用下，河岸經常發生崩塌。岸線崩退改變了河道的平面形態，引起上下游河勢發生調整，給防洪安全和兩岸經濟發展帶來不利影響。新中國成立前，中下游河道僅在上荊江、武漢、江陰以下零星分布有護岸工程，河道基本處于自然狀態，主流擺動頻繁，江岸崩塌十分劇烈，兩岸近4 000 km岸線，崩岸總長約占1/3。

新中國成立后，為了保障河勢穩定和防洪安全，國家及各級政府不斷地開展了以護岸工程為主的河道治理工作。20世紀50～60年代對重點堤防和重要城市江岸的岸坡實施了防護[1]。60～70年代，在下荊江實施了裁彎工程，興建了武漢、南京等重點河段河勢控制工程，對部分趨于萎縮的支汊( 如安慶河段的官洲西江、扁擔洲右夾江、玉板洲夾江，銅陵河段的太陽洲、太白洲水域，南京河段的興隆洲左汊)進行了封堵。20世紀80～90年代中期，開展了界牌、馬鞍山、南京、鎮楊等河段的系統治理。據不完全統計，至1998年前，長江中下游累計完成拋石量6 687萬m3，沉排410萬m2，累計完成護岸長度1 189 km。

1998年長江發生流域性洪水后，中央有關部門和全國各地按照黨中央和國務院的統一部署，掀起了大規模防洪工程建設的新高潮。1999～2003年，長江委組織實施了長江重要堤防隱蔽工程，對直接危及重要堤防崩岸段和少數河勢變化劇烈的河段進行了治理，工程涵蓋湖北、湖南、安徽、江西四省所轄范圍內的長江干堤及漢江遙堤、贛江贛撫大堤等2 000余km堤防，累計護岸總長436 km，完成拋石方2 215萬m3，混凝土鉸鏈沉排100萬m2。

2003年三峽水庫蓄水運用以后，長江中下游干流河道崩岸的強度與頻率明顯大于水庫蓄水運用前，為保障防洪安全，維護河勢穩定，開展了部分河段河勢控制應急工程建設，至2010年完成治理長度約200 km。2011年后，在《三峽后續工作總體規劃》指導下，對“清水下泄”影響較明顯的宜昌至城陵磯河段的重點崩岸段河勢控制工程以及目前受其影響逐漸顯現的城陵磯至湖口河段部分重點岸段進行守護；在172項重大水利工程中對湖口以下重點河段河道崩岸進行治理，目前已完成和正在實施的護岸工程長度超過300 km。此外，為充分發揮長江中下游“黃金水道”的航運功能，自20世紀90年代以來，交通運輸部持續開展了長江中下游航道整治工作，重點守護礙航水道崩岸段及洲灘，明顯改善了航道條件，提高了航道標準。

據統計，水利部1998年批復的《長江中下游干流河道治理規劃報告》中安排的近期河勢控制工程已基本完成，長江中下游河勢得到一定程度的控制，岸線已基本穩定，增強了防洪能力，改善了航道條件，基本滿足沿江社會經濟發展的需求，規劃確定的近期治理目標基本實現。

2 護岸工程技術發展

長江中下游河道演變的主要形式是平面變形，由此而帶來對防洪與河勢的影響，不僅直接威脅堤防工程的安全，也影響沿江各涉水工程設施安全和正常運行，造成制約兩岸經濟發展的一系列問題，使得研究導致河道平面變形的崩岸機理及護岸工程技術成為研究長江中下游河道整治的主要問題。長江委和中下游各省十分重視崩岸成因和護岸工程技術方面的研究與經驗總結。21世紀初，長江委聯合中下游各省有關部門和科研單位、高等院校，采取河道觀測、調查研究、理論分析、試驗研究和經驗總結相結合的技術路線，對長江河道平面變形、崩岸機理以及護岸工程技術進行全面、深入研究，對新材料護岸效果進行試驗研究，取得了豐碩成果。

長江中下游護岸工程技術的研究源于工程實踐提出的問題和要求，其發展貫穿于長江中下游河道60多年的治河實踐中[2-3]。20世紀50～60年代初，首次開展了護岸塊石移動規律的水槽試驗，根據試驗成果和資料分析，對荊江大堤護岸工程形式及加固進行了研究；60年代中期，對在無為大堤等重要堤防和南京等城市已經實施的沉排進行了穩定性分析，根據導致沉排破壞主要因素提出加固意見；60～70年代，進一步對平順護岸的塊石移動規律開展室內水槽實驗，并對相對穩定坡度和施工方法作了研究，取得的研究成果已應用于護岸工程設計及工程實踐；70～80年代，為了總結實踐經驗，對長江中下游護岸工程效果、險情、結構設計指標進行了廣泛而深入的調查研究，在室內彎道水槽中開展了對丁壩、磯頭和平順護岸3種形式護岸效果對比試驗和不同護岸形式的水流和沖刷試驗，提出了平順、磯頭和丁壩等護岸形式的適用條件，并對軟體排和塑料土枕、鉸鏈混凝土排、小顆粒塊石等新材料新技術進行試驗研究；80年代初，就長江中下游廣泛采用的拋石工程，初步制定了護岸規劃、設計和施工等有關規定，分別使用淺地層剖面儀和水聲探測儀對荊江大堤護岸進行探測，并取得了水下塊石分布資料；80年代中期至90年代初，根據柴排運用多年后的工程效果問題，對柴排破壞過程和護岸持久性進行試驗研究，此外還開展了塑料編織布護岸工程現場試驗；90年代中期，在分析研究和全面總結的基礎上制定了長江中下游護岸工程技術要求和護岸測量技術規定等規范性文件；21世紀初，在長江重要堤防隱蔽工程及河勢控制應急工程建設中，選擇局部岸段開展了新材料、新技術護岸試驗研究，如石首北門口沉放鋼絲網石籠，岳陽、九江河段局部實施了四面六邊透水框架促淤工程，銅陵河段試驗段采用固化沙、預制混凝土植生塊、串聯式混凝土預制塊、工字形混凝土預制塊等結構型式護坡，護腳選取壓布拋石、模袋砂、改進型混凝土鉸鏈排、模袋混凝土等；期間，采取現場調研、原型實測資料分析、室內水槽和概化模型試驗與理論分析相結合方法對不均勻塊石守護、小顆粒塊石守護、混凝土鉸鏈排、模袋混凝土、土工織物砂枕袋、四面六邊透水體及軟體排等護岸工程新材料的破壞機理、適用條件和守護效果等進行了較系統的研究，取得了新的研究成果和進展。21世紀中期，隨著生態優先、綠色發展的河道治理理念進一步深入，在護岸工程實踐中大力提倡采用生態護岸技術。目前護坡主要采用型式有鋼絲網石墊、聯鎖式護坡磚、自嵌式擋土墻等，護底以系接壓載軟體排(D型軟體排、CSB軟體排和系沙袋軟體排)、聯鎖塊軟體排為主，輔以鉤連透水體護灘，拋石(石籠)、拋砂枕等鎮腳等。總之，建國60多年來，護岸工程研究方興未艾，在河道治理中得到持續發展，護岸工程技術水平得以不斷提高。

3 護岸工程主要經驗

60多年來，長江中下游實施了規模宏大的護岸工程，在防洪護堤、控制河勢及穩定岸線等方面發揮重要作用。為了系統總結各時期護岸工程的經驗，長江委自20世紀70年代以來主持召開了5次護岸工程經驗交流會，交流研討了各階段長江護岸工程規劃設計、分析研究、科學試驗、施工管理和工程效果及河道治理的成果和經驗，相繼出版了論文集，對促進長江中下游護岸工程建設的發展和河道整治工作起著積極推動作用。經過幾十年的研究及工程實踐，取得了以下主要經驗。

3.1 必須依據河勢控制規劃開展河道治理工作

長江中下游河道治理的關鍵在于控制河勢，河勢控制是河道整治的首要目標。長江中下游干流河勢控制不僅事關長江中下游防洪安全布局，而且與中下游沿江地區現有重要國民經濟設施的安全運行和經濟社會的可持續發展休戚相關，中下游河道治理工作必須在河勢控制規劃的指導下進行，它是制定河道整治方案、確定整治工程措施的基礎和主要依據。60余年來，在長江流域綜合規劃、長江干流河道治理規劃指導下，長江中下游有計劃地開展以護岸工程為主體的河勢控制工程，取得了顯著效果，目前中下游總體河勢基本穩定。

3.2 充分認識護岸工程在河道治理中的作用

護岸工程是河道整治的基礎，是防洪工程體系的組成部分。經過多年護岸工程實踐，長江中下游河道崩岸得到了有效控制，河道平面形態基本穩定，基本消除以往因崩岸引起堤防大幅度退挽局面；沿江涉水安全的岸線趨于穩定；一些河勢調整較大的重點河段及重點分汊河段通過關鍵節點岸線守護、江心洲護岸和堵汊，河勢得到控制；依賴于實施河勢穩定工程作為整治基礎的航道工程，改善和提高了航道條件[4]。實踐業已證明，長江中下游護岸工程在防洪護堤、穩定岸線、控制河勢、保護沿江兩岸人民生命財產的安全和保證涉水工程的安全與正常運行等方面發揮了重要作用，以護岸工程為主的中下游河道治理基本上達到近期整治目標，為沿江地區經濟社會可持續發展創造了良好條件。

3.3 關于護岸工程設計幾個主要問題

(1) 工程布置及型式。護岸工程布置是關系到護岸工程整體布局和成敗的關鍵性問題，必須合理確定護岸工程的治導線和防護范圍，否則達不到預期效果。如護岸工程守護長度不足，護岸段上下游發生崩塌，嚴重的甚至造成“抄后路”，破壞已有工程的安全。護岸工程實施時機也是工程成敗的重要因素，必須服從河段河勢控制規劃，當岸線達到規劃治導線時實施守護為好，過早或過遲守護都可能引起河勢不順，護岸工程本身也不易穩定。

(2) 工程設計。護岸工程設計防護標準不能太低，否則難以達到穩定，后期需不斷加固，以至于累計拋護工程量很大，而險情仍不斷發生。如武漢龍王廟險工段1998年大水前累計斷面拋石達1 000 m3，1998年汛期仍出現較大險情，這與首次守護的標準較低有直接關系。

護坡材料需綜合考慮岸坡土體結構、水流頂沖、風浪、破壞變形和環境生態要求等合理選擇。水下護腳工程結構根據崩岸強度、河勢現狀及發展趨勢、近岸地形、各種材料結構的適應范圍及環保等因素綜合確定。在固腳工程設計中，護腳前沿的防沖石和上下游裹頭必不可少，拋護工程量及寬度盡可能富裕，以適應河床沖刷調整，保證工程效果。

近年來，隨著人們環境保護意識的不斷提高，護岸工程設計需考慮將對生態環境的不利影響降低到最小程度。一方面，護岸工程本身應考慮采取一些生態措施，如水上適當采用生態護岸，水下采用有利于生物棲息的多孔隙透結構等；另一方面，在護岸工程布置和工期安排上，需考慮生態的需求，如護岸工程盡可能避開生態核心區，施工期避開魚類產卵期等。

4 關于今后河道整治幾點意見

4.1 加快開展長江中下游崩岸治理工作

黨中央、國務院高度重視長江保護和治理，持續開展了堤岸防護、河勢控制以及應急搶護等工作，特別是1998年大水后，國家對長江中下游干流堤防和河道進行了大規模治理，有效維護河勢和岸線的總體穩定。但是，由于氣候變化和三峽及上游干支流水庫運用對來水來沙條件的改變，近年來長江中下游干流局部河段河勢調整有所加劇，新的崩岸險情頻繁發生，不僅威脅著長江中下游防洪、供水、航運安全和河勢穩定，也給沿江基礎實施布局特別是長江經濟帶建設帶來影響。長江中下游崩岸治理是完善長江防洪減災綜合體系亟待加強的重要環節，是保障長江經濟帶持續發展、事關全局的基礎性工作，因此，加快長江中下游河道崩岸治理是十分重要和緊迫的。

長江中下游崩岸重點治理項目包括《三項后續工作規劃的長江中下游重點河段河勢及岸坡影響處理項目》以及172項重大水利工程中的湖口以下重點河段河道崩岸治理項目，治理長度約958 km，扣除2016年前已安排經費，總投資約167億元。力爭用3 a左右時間基本完成項目建設任務，使長江中下游干流現有重點崩岸河段得到全面治理，應急防護和安全度汛得到加強，投入保障機制進一步健全，形成河勢穩定、堤防穩固、泄洪通暢、通航安全、環境與生態良好的河道。

長江委要切實發揮流域機構的組織協調和技術指導作用，確保各項任務按要求順利推進。長江中下游沿江各省要高度重視，把加快長江崩岸治理作為“十三五”時期水利建設的一項重要而緊迫任務，落實各省級人民政府主體責任，加強組織實施。按照實施方案要求，細分時間節點安排，及時研究和解決工作中重大問題，精心組織，周密安排，確保項目前期工作有力推進，項目建設順利實施。

4.2 繼續做好河道觀測與分析研究工作

河道觀測和分析研究是制定、修訂河道治理規劃和實施治理工程的基礎工作。60多年來，長江委和沿江各省十分重視河道觀測工作，進行了水道地形、水流泥沙、崩岸以及大型涉河工程專項觀測，積累了豐富、全面、系統的資料，為提高河道整治科學研究水平提供了良好條件。同時，開展多學科綜合研究，重視科學試驗，將河道分析研究工作推向深入。河道整治是一門以泥沙運動和河床演變為基礎，綜合多學科研究的工程技術學科，在整治規劃和設計工作中，必須開展綜合性研究。河道分析研究工作實踐性很強，影響河床演變因素十分復雜，除了加強河道觀測外，還需進行科學試驗研究，這對于掌握河道演變規律和確定整治方案具有重要的作用。以往實踐表明，基于大量調查分析和試驗研究工作的下荊江裁彎觀測規劃和設計是符合客觀規律的，為今后的治理打下了堅實的基礎；在長江中游沖淤變化復雜、礙航嚴重、兩岸防洪突出的界牌河段綜合治理可行性研究中，進行了多種整治方案比選的河工模型試驗研究，提出枯水雙槽方案，成功地運用于工程實踐中；此外，武漢河段、鎮楊、南京河段等重點河段整治以及近期提高中游航道標準的礙航水道航道整治中，均開展專項模型試驗研究，為工程方案確定、設計及實施提供技術支撐。今后，河道分析研究工作要堅持和發揚與河道觀測緊密結合的優良傳統，要以實測資料為重點進行河床演變分析，要積極開展河工模型試驗及數學模型計算工作，要繼續開展多學科綜合研究，進行新水沙條件下河道水流泥沙運動、河道沖淤規律、河型成因、江湖關系及河道整治新技術等重大課題研究。

4.3 逐步建立崩岸監測預測信息化平臺

天然河道斷面形態、邊界條件及河床河岸組成非常復雜，崩岸的發生是多種因素綜合作用的結果，目前對崩岸進行精確的預測仍存在較大困難，需進一步開展并加強長江中下游河道河勢變化與崩岸監測，加強高新技術手段在崩岸預測預報中的應用，并通過研究揭示沖刷條件下不同河型崩岸的機理及其發生條件，提出合理的預測預警方法，在現有的長江委“水利一張圖”基礎上，逐步建立河道崩岸預警系統平臺。

4.4 定期開展護岸工程技術經驗交流

長江中下游護岸工程是一項規模宏大的治江工程。自20世紀50年代以來，長江委及沿江各省開展了大量的規劃設計、觀測分析和科學研究工作。為了總結工程實踐中長期積累的豐富經驗，長江委在20世紀70～90年代，主持召開5次護岸工程經驗交流會。會議交流了河道觀測、分析研究、科學試驗、規劃設計、工程技術和河道管理等方面的成果和經驗，推動了護岸工程建設的發展和河道整治工作。會議論文集也體現了治理長江集體智慧的結晶，不僅提高了工程技術和學術水平，同時也融合了團結治水的精神。

長江中下游河道整治已經走過65 a光輝歷程，護岸工程取得了巨大的成就，工程技術水平明顯提高，這是長江中下游沿江各省和長江委共同努力及有關部門大力支持的結果。通過本次會議交流，進一步總結了半個多世紀以來長江治理的經驗，以期將長江中下游河道治理工作不斷推向新的階段。今后，定期召開交流會議仍是有益而必要的。

5 結 語

長江是沿江地區人民和社會經濟賴以生存和發展的首要條件，隨著社會經濟快速發展，對長江的依賴愈來愈大。長江中下游歷經半個多世紀治理，取得了初步成效，對沿江地區經濟社會發展發揮了重要作用。但也必須清醒的認識到，上游來沙減少及三峽等干支流水庫的蓄水運用將顯著改變來水來沙條件，中下游干流河道面臨長時期、長距離、大幅度沖刷的嚴峻新形勢。在長期“清水下泄”作用下，迎流頂沖段岸坡將普遍變陡，崩岸強度將明顯加劇，有些河段的河勢將發生變化，引起新的崩岸險情和汊道分流格局的變化，對防洪安全、河勢穩定、航道通暢、兩岸國民經濟設施的正常運行帶來深遠影響。因此，今后長江中下游河道治理的任務仍十分繁重，應以《長江中下游河道治理規劃(2016修訂)》為指導[5]，按照“因地制宜、因勢利導，統籌兼顧、突出重點”，以及“生態優先、綠色發展，遠近結合、分期實施”的原則，充分考慮干支流水庫蓄水運用對河道沖淤的影響，進一步鞏固以往河勢控制和崩岸治理成果，加強對新出現的和可能出現的崩岸險情進行治理，避免河勢出現重大調整；統籌考慮黃金水道建設及長江經濟帶主要設施布局對河勢穩定和防洪保安的新要求，全面開展長江中下游干流、長江口、其他主要河流及重要中小河流的系統治理，控制有利河勢，調整改善不利河勢，保障防洪安全，促進航運發展，維護岸線合理利用，為長江流域社會和經濟可持續發展提供堅實的保障。

[1] 余文疇, 盧金友. 長江河道崩岸與護岸[M].北京: 中國水利水電出版社, 2008.

[2] 盧金友,張細兵,姚仕明. 人類活動影響下長江中下游江湖治理問題探討[J].人民長江. 2013,44(10):18-22.

[3] 余文疇. 長江河道認識與實踐[M]. 北京: 中國水利水電出版社, 2013.

[4] 盧金友,張細兵,孫貴洲. 長江宜昌至安慶段近期河道演變與黃金水道治理[J]. 人民長江. 2017, 48(5): 1-7.

[5] 長江水利委員會.長江中下游干流河道治理規劃(2016年修訂)[R].武漢：長江水利委員會，2016.

(編輯：李慧)

2017-09-15

國家重點研發計劃水資源高效開發利用重點專項課題資助(2017YFC0405306)

1006-0081(2017)11-0001-05

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