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水 利 学 报

２０２４年 １月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５５卷 第 １期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２４）０１ － ００６０ － １１

水位变化条件下植被对下荆江河段岸坡稳定性影响分析

邱嘉琦，余明辉，李 倩

（武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室，湖北 武汉 ４３００７２）

摘要：针对下荆江河段典型的上黏下砂二元岸坡，选用香根草 － 高羊茅组合植物护坡型式，综合考虑植物根系锚
固作用及植被蒸腾作用，利用 ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ软件模拟岸坡强度指标和热力学指标，运用单因子分析方法研究河道水
位下降幅度 Ｍ、水位下降速率 Ｒ、初始水位 Ｉ因素对岸坡稳定性的影响，并运用灰色关联分析方法对比三种因素
对岸坡稳定性的影响程度。结果表明：在水位下降过程中，岸坡稳定安全系数先快速下降，后趋于稳定；岸坡稳
定性受水位快速下降的影响最大，当下降速率小于 １ｍ?ｄ时，素土岸坡能保持在基本稳定状态；当下降速率大于
３ｍ?ｄ时，岸坡失稳破坏。植被有助于提升岸坡的稳定性，有植被岸坡与素土岸坡相比，其稳定安全系数最大可
提升 ４．３３％；岸坡稳定安 全 系 数 与 Ｍ、Ｒ、Ｉ三 种 影 响 因 素 的 关 联 度 在 有 植 被 条 件 下 依 次 有 所 下 降，最 大 降 低
３．７３％。本文研究结果明确了水位变化条件下植被对下荆江岸坡的稳固效果，可为生态护岸工程的设计提供基础
支撑。
关键词：生态护岸；下荆江河段；河岸稳定性；水位下降
中图分类号：ＴＶ８６１ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２３０３９７
文献标识码：Ａ

１ 研究背景

长江中游荆江河段河岸为典型的二元结构，抗冲性较差。在上游水库群蓄水拦沙作用下，进入荆
江河段的沙量大幅减小，汛后水位快速下降，河床及河岸坡脚发生长时间、大面积的冲刷，局部河段
岸线剧烈崩退，以藕池口以下的下荆江最为严重 ［１ － ２］ 。护岸工程是长江岸线防护最基本的工程措施，
新中国成立后，国家高度重视长江中下游干流的 河道治 理 工 作，至 １９９８年，累 计完 成护 岸 长度约
１１８９ｋｍ。１９９８年大洪水后，国家实施了长江重要堤防隐蔽工程，对直接危及干流重要堤防安全的崩
岸段和河势变化剧烈的河段进行了治理，累计护岸总长约 ４３６ｋｍ ［３ － ５］ 。三峡建成后长江中下游干流沿
线又实施护岸工程超过 ７００ｋｍ。长江中下游两岸护岸工程对稳定河势起到积极作用，河势总体较为
稳定。
目前，生态护坡形式已经成为未来边坡防护发展的方向，许多学者针对边坡稳定模拟及植被生态
护坡进行了大量的研究。在岸坡稳定性研究方面，Ｗａｎｇ等 ［６］ 利用 ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ软件对山西某滑坡进行研
究，发现该软件可以方便地计算滑坡稳定性系数，并能直观地表达潜在滑移面；Ｙａｎｇ等 ［７］ 研究水位变
动、降雨对三峡库区边坡稳定性的年内影响，发现边坡长期稳定性主要受水位影响；舒安平等 ［８］ 通过
研究库区土质边坡的稳定性，发现库水位的陡涨陡落均会促使库区边坡发生失稳滑坡。在植被根系的
研究方面，周正军等 ［９］ 通过对比坡脚加筋、坡顶加筋、全坡加筋 ３种情况下的边坡稳定性，表明根系
的加筋作用能提高边坡浅层稳定性；陈潮等 ［１０］ 将植被根系作为 “活土钉” 作用于边坡，发现植被能
改善坡内应力状态，对边坡的浅层锚固效果明显。

收稿日期：２０２３ － ０７ － ０３；网络出版日期：２０２４ － ０１ － ２４
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４０１２３．０８５７．００１．ｈｔｍｌ
基金项目：国家自然科学基金面上项目（１１９７２２６５，１２３７２３８５）
作者简介：邱嘉琦（ ２０００ － ），硕士生，主要从事水力学及河流动力学研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｊｉａｑｉＱ＠ｗｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通信作者：余明辉（１９６９ － ），教授，主要从事水力学及河流动力学研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｍｈｙｕ＠ｗｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
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