1998年春季長江中下游崩岸原因分析及治理對策

1998年春季長江中下游崩岸原因分析及治理對策

1998年春節(jié)過后不久，九江路洪水永安段的高家灣、高留東水庫和臨江水電站3座已經(jīng)連續(xù)坍塌。它于2月17日坍塌，長222米。其中高家灣崩岸長70m,最大崩幅25m,下滑線距堤腳20m;高六房崩岸長80m,最大崩幅29m,下沉0.8m;江邊電站崩岸長72m,最大崩幅30m,縫寬69.5cm,下沉0.5m,滑弧離堤腳11.8m。險情發(fā)生后,中央、省、市領(lǐng)導(dǎo)極為重視,國家防辦、長江水利委員會、江西省水利廳先后派出水利專家赴現(xiàn)場察看,分析崩岸的原因,研究搶護(hù)方案。經(jīng)過地質(zhì)部916地質(zhì)隊地質(zhì)勘探,長江水利委員會九江水文站水下測量,九江水電規(guī)劃設(shè)計院進(jìn)行應(yīng)急設(shè)計,由九江市、縣成立治險指揮部,緊急拋石固腳,至4月20日階段驗收,險情已經(jīng)得到了控制,并經(jīng)受了1998年特大洪水的考驗,確保了長江永安大堤安全度汛。1崩岸原因分析水利部長江水利委員會主持編寫的《長江中下游干流河道治理規(guī)劃報告》指出:“九江永安堤身臨長江,深泓逼岸,堤外灘地狹窄或無灘地,河岸迎流頂沖,以往常常出現(xiàn)險情……”綜合一些專家意見,結(jié)合本人較長時間從事長江堤岸治理的體驗,認(rèn)為1998年永安堤段高家灣等3處崩岸的主要原因有5個方面。1.1深采用南移,深國內(nèi)南移為6.10m長距離主流逼岸,深泓南移。據(jù)1997年水下地形與1991年水下地形比較,深泓南移8m,平均每年南移1.5m。吳淞高程-5m等高線往上游延500m,往下游延1000m,深槽下切5m,岸坡由1∶2.5變?yōu)?∶1.6左右,岸坡越來越陡是導(dǎo)致1998年崩岸的最主要原因。1.2吳地震檢測流速受沖刷的岸坡為淤積的砂性土,抗沖能力差。據(jù)地質(zhì)勘探,3處崩岸處吳淞高程10m至-14m之間為粉細(xì)砂,抗沖性極差,只能抗流速0.3～0.5m/s,而據(jù)長江水利委員會九江水文站的測量,中水位時此河段近岸流速達(dá)到1.29～1.59m/s。1.3冬季降水偏多,土體飽1997年冬至1998年春,九江長江枯水位高于歷年,持續(xù)在13.0m左右達(dá)半年之久,冬春降雨量比歷年同期偏多5成,春節(jié)前后降了一次近50年來少有的大雪,積雪達(dá)30cm,土體飽和,自重增加,抗剪能力下降,土體穩(wěn)定性減弱。1.4拋石量受經(jīng)費限制,崩岸段拋石量嚴(yán)重不足。據(jù)施工記載,在1984年這3段1.0km距離內(nèi)僅拋石1.25萬m3,平均每m拋石只10m3,設(shè)計要求崩岸段平均每m需拋石120m3。1.5深挖砂區(qū)的劃分常有各地船只近岸挖砂,長期得不到控制。據(jù)查永安堤江邊段至閆家渡10km堤段內(nèi)有8個采砂區(qū),白天挖砂船離岸遠(yuǎn)一些,晚上則近岸挖砂。高家灣崩岸滑出點在堤腳,與挖砂有關(guān)。2般運營措施九江長江大堤永安段崩岸搶護(hù)方案不同于中小河流崩岸搶護(hù),固其特點:①水深。高家灣等3處河床底高程為(吳淞)-15m,最枯時水深也達(dá)25.0m,汛期水則深達(dá)35.0m左右,通常不容易了解清楚水下真實情況。②流量大。九江河段最大流量達(dá)80000m3/s,1998年汛期最大流量達(dá)73000m3/s,最枯流量也達(dá)23000m3/s。③流速快。本河段最大流速2.0m/s,平均流速1.37m/s。根據(jù)上述特點,崩岸的搶護(hù)措施如下:(1)密切觀察險情的發(fā)展。九江長江崩岸時有發(fā)生,多年來我們形成嚴(yán)密觀察江岸變化的習(xí)慣。具體是:①群眾舉報。群眾發(fā)現(xiàn)江岸變化異常,及時報告鄉(xiāng)水管站,再報告到縣江堤指揮部,然后報告到九江市堤岸工程指揮部,市派出工程技術(shù)人員到實地察看分析。②定期普查。每年初,枯水位時由市、縣、鄉(xiāng)三級工程技術(shù)人員沿江岸徒步普查變化情況,提出年度固岸計劃,報省水利廳核批。③固定觀察。對重大崩岸段布置3～5排橫斷面觀測樁,定時、定點用水準(zhǔn)儀等觀測樁號下沉情況及樁號橫向距離變化,了解崩岸下滑速度及治理效果(見附表)。(2)進(jìn)行水下測量,掌握河勢變化。九江河段水深、流急、風(fēng)浪大,水下測量難度大,資金投入要多。為了對河勢變化有深刻了解,我們每5年進(jìn)行一次半江水下地形測量,從1997年對水下地形測量分析看,高家灣以下至宮湖閘段由過去的穩(wěn)定河段演變?yōu)椴环€(wěn)定河段。高家灣、高六房、江邊電站出險后再次進(jìn)行水下測量,發(fā)現(xiàn)高家灣崩岸滑出點在河底,說明與挖砂有關(guān)。高六房、江邊電站崩岸滑出點在零高程(吳淞),與土體飽和、土的自重增加和抗剪力減弱有關(guān)。經(jīng)應(yīng)急治理于1998年4月底又進(jìn)行一次水下測量,摸清拋石到了設(shè)計位置。經(jīng)過超歷史最高水位考驗,同年8月25日再次進(jìn)行水下地形測量,證明治理效果明顯。(3)進(jìn)行地質(zhì)鉆探,摸清地質(zhì)情況。1983年對九江長江大堤進(jìn)行了一次地質(zhì)鉆探,每km堤段及主要建筑物所在地都有地質(zhì)剖面圖。1998年高家灣、高六房、江邊電站3處崩岸又進(jìn)行了地質(zhì)鉆探加密,為治險提供了決策依據(jù)。(4)定點、定位、定量拋石固腳。根據(jù)水下地形和地質(zhì)情況,采取上部削坡減載,下部拋石固腳的措施。在長江中下游采用平順拋石固腳是普遍使用的一種方法。但一定要做到定點、定位、定量,否則效果差,甚至產(chǎn)生副作用。高家灣等3處設(shè)計拋石方量7.6m3,在施工中嚴(yán)格按方格網(wǎng)施工,采用平行岸線法。用經(jīng)緯儀控制距離,用竹桿在岸上標(biāo)出間距,拋石先遠(yuǎn)后近,將囤船平行水流方向固定,直接?？慷诖瑨伿?這樣容易掌握拋石數(shù)量,控制質(zhì)量。拋石前在船上丈量收方,收方人員由縣江堤、市江堤各派2名工程技術(shù)人員收方、縣、鄉(xiāng)派人督查收方。對石塊重量小于30kg的實行扣方或用化纖袋裝拋投。(5)進(jìn)行驗收,確保安全度汛。按設(shè)計要求拋石之后,再進(jìn)行水下測量,確保石方拋到位置。從岸坡觀測記錄,岸坡下沉及裂縫開展都已穩(wěn)定后,由治險指揮部寫出竣工報告,建設(shè)單位委托監(jiān)理單位寫出監(jiān)理報告,九江市水電質(zhì)量檢測員寫出拋石質(zhì)量評估報告,設(shè)計單位提出設(shè)計報告,財務(wù)部門寫出財務(wù)決算報告,由市、縣領(lǐng)導(dǎo),工程技術(shù)人員組成驗收組驗收,確認(rèn)3處險段險情已經(jīng)控制。33搶護(hù)的社會經(jīng)濟效益九江長江大堤永安段高家灣、高六房、江邊電站3處險段搶護(hù)方法是否得當(dāng),是否能確保1998年安全度汛?引起了新聞媒體的關(guān)注、全國人民的關(guān)心和各級領(lǐng)導(dǎo)的重視。事實證明,3處崩岸的搶護(hù)不但為長江治理、為全國1998年防汛做了前期準(zhǔn)備,而且成功地抗御了1998年長江特大洪水,帶來了巨大的社會經(jīng)濟效益。1998年九江站最高水位達(dá)23.03m,超警戒水位3.53m,最大流量為73000m3/s,最大流速達(dá)3.0m