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２．８％。说明植被削弱了水位下降对岸坡稳定安全系数的影响，植被对岸坡具有稳定效果。

表 ６ 岸坡与各影响因素关联度
素土岸坡 植被岸坡
水位下降幅度 水位下降速率 初始水位 水位下降幅度 水位下降速率 初始水位
灰色关联度 ０．６２９３ ０．６３４９ ０．６２３７ ０．６０５８ ０．６１７１ ０．６０５８
植被降低幅度?％ ３．７３ ２．８１ ２．８６

５．２ 成果合理性分析 对计算结果进行合理性分析：
（ １）ＺＨＯＵ等 ［２６］ 研究了库水位下降速率、库水位下降高度对土质岸坡稳定性的影响，在计算库水
位下降速率影响时，假设下降高度不变；在计算库水位下降高度影响时，假设下降速率不变。发现库
水位下降速率对岸坡稳定性的影响较大，可使岸坡稳定安全系数下降 １６．１７％。本文运用单因子分析方
法研究了河道水位下降幅度、水位下降速率、初始水位对岸坡稳定性的影响，发现随着水位下降幅
度、水位下降速率、初始水位的增加，岸坡稳定安全系数均呈现先快速下降，后趋于稳定的变化规
律，这与文献［ ２６］的研究结果相符；同时本文运用敏感性分析中的灰色关联度指标量化研究并对比了
三种因素对岸坡稳定性的影响程度。结果显示：河道水位下降速率对岸坡稳定性的影响较大，河道
水位下降速率由 ０．５ｍ?ｄ增 加 至 ５ｍ?ｄ时，素 土 岸 坡 稳 定 安 全 系 数 减 小 １４．９％，与 文 献 ［２６］结 果
相近。
（ ２）郝由之等 ［２７］ 研究了草－ 灌生态护岸、草－ 灌－ 乔生态护岸对岸坡稳定性的影响，与素土岸坡相
比，生态岸坡稳定安全系数分别能提升 ０．５４％、５．１６％；进一步研究草 － 灌 － 乔生态护岸时，发现当乔
木根系长度由 １ｍ增加至 ３ｍ时，岸坡稳定安全系数不断提升，该研究仅考虑了植被根系的锚固作
用。本文在考虑根系锚固的基础上还考虑了植被蒸腾作用，更加贴合实际。香根草－ 高羊茅护岸为草－
灌生态护岸，对岸坡稳定安全系数的提升幅度为 １．８％～４．３３％，护岸效果介于草 － 灌生态护岸与草 －

灌－ 乔生态护岸之间。这是因为本文设置的香根草根系为 ３ｍ，长度趋近于乔木根系，但香根草根系强
度小于实际乔木的根系强度，故本文植被的护岸效果接近但略小于草－ 灌－ 乔生态护岸效果。

６ 结论

本文利用 ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ构建下荆江河段典型二元岸坡模型，综合考虑植被的固土力学效应与气候水
文效应，从河道水位下降幅度、水位下降速率、初始水位三个方面设计工况，通过单因子稳定性分析
与灰色关联度敏感性分析，研究水位变化条件下植被对岸坡稳定性的影响，得出以下结论：
（ １）岸坡在有、无植被保护情况下的稳定安全系数均随河道水位下降幅度、水位下降速率、河道
初始水位的增大而减小。随着河道水位的下降，由于岸坡土壤的保水性，坡内水位下降相对于河道水
位下降表现出明显的滞后效应，使得岸坡内部产生指向河道方向的渗流力，降低岸坡的稳定性。
（ ２）单因子稳定性分析可知，在本文设置的三种影响因素中，岸坡稳定安全系数在快速下降后均
能最终维持在某个稳定值，稳定后岸坡稳定安全系数的大小排序为：水位下降幅度＞初始水位＞水位下
降速率。素土岸坡计算结果显示：岸坡在水位下降幅度小于 ３ｍ时处于稳定状态（Ｆ ＞１．１５），在水位
Ｓ
下降幅度介于 ３～１０ｍ时处于基本稳定状态（１．０５＜Ｆ＜１．１５）；河道初始水位介于 ２８～３２ｍ时，岸坡始
Ｓ
终保持在基本稳定状态；当河道水位下降速率小于 １ｍ?ｄ时，岸坡能保持在基本稳定状态，但随着水
位下降速率的增大，岸坡 从稳定 状态 很快下 降到欠稳 定 状 态 （ １．００＜Ｆ ＜１．０５），且 在 下 降 速 率 大 于
Ｓ
３ｍ?ｄ时发生失稳破坏（Ｆ＜１．００）。植被能提升岸坡的稳定性，最大提升幅度为 ４．３３％。
Ｓ
（ ３）灰色关联度敏感性分析可知，岸坡稳定安全系数与本文设置的三种影响因素的关联度排序为：
水位下降速率＞水位下降幅度＞初始水位。植被可降低岸坡稳定安全系数与三种影响因素的关联度，且
降低效果为：水位下降幅度＞初始水位＞水位下降速率，最大降低幅度为 ３．７３％。

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