Medical Journal of the Chinese People's Armed Police Forces

Journal of Changjiang River Scientific Research Institute >

2026 , Vol. 43 >Issue 7: 11 - 20

DOI: https://doi.org/10.11988/ckyyb.20250591

River-Lake Protection and Regulation

Adaptability of Typical Bank Protection Structures in Middle Reaches of Yangtze River

  • YAN Yang-tian , 1, 2 ,
  • ZHU Yong-hui , 2 ,
  • DENG Cai-yun 1, 2 ,
  • GUO Chao 1, 2
Expand
  • 1 Key Laboratory of Changjiang River of Ministry of Water Resources， Wuhan 430010， China
  • 2 River Department， Changjiang River Scientific Research Institute， Wuhan 430010， China

Received date: 2025-06-25

  Revised date: 2025-07-31

  Accepted date: 2025-08-05

  Online published: 2025-09-22

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Abstract

[Objective] This study comprehensively investigated the applicability， failure mechanisms， and adaptability characteristics of different bank protection structures to provide theoretical basis and technical support for structural optimization， engineering design， and the development of new ecological revetment technologies under complex river conditions in the middle reaches of Yangtze River. [Methods] Typical bank collapse cases and operational data from engineering practices in the middle reaches of the Yangtze River were collected and analyzed. Representative revetment structures， including riprap， articulated concrete mattresses， gabions， geotextile sand pillows， pebble mattresses， precast concrete blocks， Reno mattresses， geogrid stone mattresses， and vegetative revetments， were systematically investigated. Their mechanical properties， protection mechanisms， failure modes， and improvement measures were summarized by integrating previous physical experiments， numerical simulations， field observations， and engineering applications. A comprehensive evaluation framework accounting for ecological， hydrological and sediment conditions and riverbed evolution processes was established. [Results] Riprap revetment remains the most widely used protection type in the middle reaches of the Yangtze River， while ecological concrete， Reno mattresses， and gabions have been increasingly adopted， reflecting a shift from conventional engineering protection to environmentally oriented designs. Revetment stability is jointly influenced by hydrodynamic conditions， water level fluctuations， riverbed deformation， bank material properties， structural parameters， and construction quality， among which flow scouring is the dominant factor responsible for structural failures. After bank protection works are implemented， channel deformation tends to shift from lateral migration to vertical erosion， resulting in deep-channel encroachment and severe toe scour. Consequently， failures usually initiate from underwater toe protection. Different revetment structures exhibit distinct characteristics. Traditional structures such as riprap and dry masonry show favorable economic performance but relatively poor ecological adaptability， whereas vegetative revetments provide the highest ecological benefits but insufficient resistance to strong hydraulic disturbances. Articulated concrete mattresses， gabions， and Reno mattresses exhibit balanced flexibility and integrity. Geogrid stone mattresses possess strong hydraulic adaptability but relatively high construction and maintenance costs. Comprehensive evaluation demonstrates that ecological concrete revetments perform well in hydraulic， ecological， and economic aspects and exhibit obvious advantages in overall adaptability. [Conclusions] The adaptability of bank protection engineering in the middle reaches of the Yangtze River is characterized by the coupling effects of multiple factors， and structural stability depends not only on the properties of the revetment itself but also on river regime evolution， hydrological conditions， and maintenance practices. For reaches subjected to severe scouring and strong flow attacks， rigid-flexible combined structures with high erosion resistance should be preferentially adopted， whereas ecological revetments with good permeability and environmental compatibility are more suitable for relatively stable reaches. Compared with traditional structures， new ecological revetments integrating structural stability and ecological functions exhibit better comprehensive adaptability， among which ecological concrete shows great development potential. The proposed multi-dimensional evaluation framework enables a systematic comparison of different revetment types and provides a new analytical approach for revetment optimization and bank collapse prevention. Future studies should strengthen the integration of bank protection engineering with river regime prediction and intelligent monitoring technologies to improve the long-term adaptability of revetment systems under continuously changing hydrological and sediment conditions.

Key words： bank protection engineering; bank protection type; adaptability of bank protection; failure mechanisms; ecological bank protection; the middle reaches of the Yangtze River

Cite this article

YAN Yang-tian , ZHU Yong-hui , DENG Cai-yun , GUO Chao . Adaptability of Typical Bank Protection Structures in Middle Reaches of Yangtze River[J]. Journal of Changjiang River Scientific Research Institute, 2026 , 43(7) : 11 -20 . DOI: 10.11988/ckyyb.20250591

0 引言

长江中游干流横跨湖北、湖南、江西三省，全长约955 km，沿江地区经济发达、人口密集，是长江大保护和长江经济带发展的重要支撑区域，维护长江中游岸线稳定和防洪安全具有重要意义。长江中游干流流经广阔的平原区，河床冲淤变化频繁，而河岸组成一般为上层黏土、下层砂土的二元结构[1]，抗冲能力差，迎流顶冲段、急弯段常发生岸坡崩塌险情，严重威胁防洪安全、航道畅通及沿江经济基础设施正常运行甚至人民生命财产安全。数10 a来，为维护河势稳定和防洪安全，长江中游实施了大量的河道整治护岸工程，并取得了显著成效。但是，近年来在自然和人类活动的综合影响下，长江中游水沙条件明显改变，“清水下泄”引起河床大范围持续冲刷，局部河势明显调整[2]，导致部分护岸工程难以适用新的变化而影响到工程的自身安全及其功能的正常发挥。例如，2017年4月19日，洪湖长江干堤燕窝镇虾子沟附近原护岸段突发崩岸险情（图1），崩长75 m，崩宽22 m，距堤脚最近处14 m，严重威胁堤防安全。根据水下地形监测结果，崩岸前后近岸深泓下切约5 m，水下岸坡后退10~30 m不等。上游潘家湾弯道顶冲点下移，深泓长期贴岸以及崩岸前上游来水量大幅增加引起的水下地形剧变为虾子沟已护段出险的主要原因；2023年11月8日，下荆江“天字一号”段在仅数日内连续发生2次剧烈崩岸，总崩岸长度约135 m，对沿岸工程造成重大破坏（图2[3]）。
图1 2017年4月19日洪湖虾子沟附近原护岸段崩岸

Fig.1 Bank collapse in Honghu Xiazigou on April 19，2017

图2 2023年11月8日“天字一号”崩岸[3]

Fig.2 Bank collapse in “Tianzi-1” on November 8，2023[3]

本文系统梳理了长江中游护岸工程应用现状，分析了典型护岸型式的适应性，旨在为特定条件下的护岸材料结构选型、改进和新型护岸的研发等提供参考，为冲积河流河道崩岸防治提供科技支撑。

1 长江中游河道护岸实施概况

长江中游河道护岸历史悠久，早在明清时期长江中游就有多处建立了矶头护岸。新中国成立后，长江中游的护岸工程建设经过了多个阶段的发展[1]。20世纪50年代期间主要通过沉排护岸工程对重点堤防和城市进行了防护；20世纪60年代期间，抛石护岸技术开始广泛应用于重点河段治理和河势控制工程；20世纪60—90年代，对多种不同护岸型式及新型护岸材料开展试验，提出其适用条件及破坏过程。结果表明，矶头与丁坝护岸会影响近岸水流结构，造成流态紊动，不利于航行。因此，对长江中游部分矶头进行了削矶改造。目前，平顺护岸已成为长江中游最主要的护岸型式。
1999—2003年，针对部分河势变化剧烈的河段及严重威胁堤防的剧烈崩岸段，实施了长江重要堤防隐蔽工程，并在部分岸段运用了钢丝网石笼、四面六边透水框架、混凝土异性块等新型材料。2003年三峡水库蓄水运用后，进入长江中游河道的水沙过程明显改变，河道河势变化剧烈，长江中游河道实施了多处河势控制应急工程，有效稳定了河势，改善了通航条件，提高了防洪能力。近10 a来，长江中游干流河道崩岸治理累积长度>496 km，其中，荆江湖北侧实施及规划建设的护岸长度>149.6 km，湖南侧实施及规划进行的崩岸治理长度>159.85 km。对于新护段，水下护脚仍以抛石为主，水上护坡除去传统的预制混凝土、干砌石护坡，各式生态混凝土、雷诺石垫等新型生态护岸也得到了广泛应用（图3）。
图3 近10 a长江中游护岸主要应用型式

Fig.3 Major revetment types in the middle reaches of the Yangtze River in the last decade

2 护岸型式适应性分析

不同护岸型式在适应近岸水文地质条件和河床变形方面的能力存在显著差异，其防护效果和生态环保功能也各有优劣。多年以来，针对长江中游长期使用的多种护岸型式，专家学者通过物理试验、数值模拟、实测资料分析等多种手段，对其水毁机理、破坏条件、改进措施等开展研究，并取得了丰富的成果[4]。近年来，长江中游护岸建设对于生态功能更加重视，新型生态护岸往往成为满足防护功能下的优先选择，常用护岸型式也有所变化。目前，长江中游水上护坡中最常用的型式有预制混凝土、干砌石、雷诺护垫等；水下护脚中最常用的型式有抛石、混凝土铰链排、钢丝网石笼、网模卵石排等；土工格栅石垫、植物护坡等因其优良的生态功能在部分岸段也有所应用。表1给出了部分护岸型式在不同应用场景下的应用效果。下面2节对近10 a长江中游运用的主要护岸型式适应性及部分生态护岸适应性进行详细分析。
表1 部分典型护岸型式应用效果

Table 1 Application effectiveness of representative revetment structures

河段
名称		 水上护坡
型式		 水下护
脚型式		 应用场景 应用效果 损毁原因
洪湖
虾子
沟		 混凝土六方块+砂石垫层 抛石 主流贴岸，河道下切 多年基本保持稳定，2017年崩岸频发 上游弯道顶冲点下移，长期深泓贴岸，崩岸前流量增加使水下地形大幅变化
观音洲 植物护坡+生态混凝土 抛石 撇弯切滩 植被恢复良好，其中香根草面积达3 000 m2，株高达1.5 m；促淤效果明显，局部淤积厚度达7~8 m 未损毁
石首
北门口		 干砌石+砂石垫层 混凝土
铰链排		 弯道顶冲，河势调整 护坡植被恢复情况良好，坡脚冲失，2017年发生崩岸 近岸冲刷强度大，弯道顶冲点主流线移动
团结
闸下段		 干砌石+生态混凝土+植物护坡 抛石 汛期流速较小，稳定岸线 生态恢复效果良好，部分区域物种达21种，植物促淤效果明显，形成上百米的促淤线 未损毁
中洲子 钢丝网石笼护坡+植物护坡 抛石+
柴枕		 弯道顶冲，深泓贴岸 约560 m覆土播种岸段上，植被成活情况好，护岸稳定 未损毁

2.1 水下护脚

2.1.1 抛石

抛石护岸的稳定性主要受水流流速、河床冲淤强度、水下坡度等影响。水流流速越大、河床冲淤越剧烈、水下坡度越大，抛石护岸的稳定性越差[5-6]。在设计施工方面，抛石范围、块石粒径、抛石落距及范围尺寸等参数对护岸稳定性具有显著的影响[7-8]。工程实践表明，当块石覆盖率>80%、块石分布均匀且粒径较大时，抛石护岸的稳定性显著提高。
抛石护岸的失稳过程可概括为下层土体的淘刷及空白层的逐渐上移（图4）。这一过程受多因素影响，其中近岸水流冲刷是抛石护岸失稳的主因。夏军强等[5]在室内试验中发现，抛石护脚在流速介于1.24~1.53 m/s时，坍塌比大幅增加，>1.53 m/s护脚完全失稳坍塌。Jafarnejad等[9]认为河床纵坡对抛石护岸水毁时间有较大影响，当河床纵坡增大时，单个抛石滑移所需的剪应力增加，但抛石整体滑移破坏的时间缩短。
图4 抛石护岸失稳调整示意图

Fig.4 Schematic diagram of the adjustment of unstable riprap revetment

抛石护岸适用于大多数情况，但在流速较大、河床冲淤较剧烈、水位涨落频繁的情况下，需加强对抛石护岸的监测，必要时及时进行补抛。此外，符合大小、形状等质量要求的块石难以获取，且抛石施工的现场方量计量存在困难，导致抛石的施工质量较难保证。Froehlich[10]建立了针对小曲率河段的数学模型，用于估计抛投时的抛石损失量，并对抛石厚度的充分性进行评估，可用于抛石施工质量控制。

2.1.2 混凝土铰链排

混凝土铰链排具有一定适应河床变形的能力，适用于坡度较缓、岸线平顺且地形较平整的河段；但在冲淤变化剧烈、岸坡较陡的河段，混凝土铰链排可能由于基础冲失、变形能力超过限度而被破坏。
姚仕明等[11]通过试验研究发现，混凝土铰链排的破坏过程主要表现为铰链排间缝隙以及坡脚河床在水流持续冲刷下发生土体流失，导致岸坡变陡。在排体下部土体大量流失后，排体易发生下滑甚至断裂，局部区域可能因冲刷而出现吊坎状破坏，导致铰链排被水流掀起或翻卷。针对这一过程，刘同宦等[12]通过力学分析提出了具体的破坏机制，指出铰链断裂是拉力、横向剪切力及弯折力矩共同作用的结果。
2015年4月，黄冈陈港口段发生严重崩岸（图5），其原因就是长期的水流冲刷掏空了铰链排的下部土体，导致铰链排断裂脱坡。前述破坏过程与本案例表明，可通过设置反滤层、加抛防冲石等减少坡脚土体流失，这是保证混凝土铰链排护脚稳定的主要手段。
图5 黄冈陈港口段混凝土铰链排断裂破坏

Fig.5 Fracture failure of concrete mattress in Chengangkou reach of Huanggang

类似铰链排，航道部门也常常运用混凝土单元体连接而成的软体排结构作为护底工程，如混凝土D型排，此类结构同时具有混凝土块的抗冲性和排体结构的柔性。由于水流紊动和施工影响导致排体内部应力分布不均，D型排可能发生缩排和撕排2种破坏，有时2种破坏形式相伴发生。

2.1.3 钢丝网石笼

钢丝网石笼适用于流速较大、冲刷剧烈、岸坡陡峻的河段，其透水结构能促进泥沙淤积，调整近岸水流，有利于植被生长生态恢复[13]。
钢丝网石笼抗冲刷能力强，水流冲刷对其结构本身影响较小，但其本身的透水结构反滤能力较差，长期水流淘刷会造成其坡脚以及边缘缝隙处的细颗粒泥沙流失，在泥沙大量流失、河床及岸坡变形超过调整能力后，网笼失稳滑落，护岸遭到破坏。长江中游下荆江河岸下部为细粉砂、中砂层，土体易受水流淘刷流失，在护脚运用钢丝网石笼时应注意抛投的均匀性，并在上游边缘处进行防护以减少土体冲失[14]；对于护坡则应注意铺设面平整及网箱摆放紧密连续[15]。

2.1.4 土工织物砂枕

土工织物砂枕护岸可用于淤积严重河段的河道疏浚及航道整治工程，不适用于河床冲刷严重，水流顶冲剧烈的岸段。
工程实践表明，在护岸前沿加抛备填砂枕，采用双层砂枕抛护能提升砂枕适应河床变形的能力，通过筑丁坝等方式改变水流流态、降低流速，能够有效提高抛投成型率[16]。侯悦等[17]认为对砂枕漂距的控制能有效提高砂枕防护效果，并建议运用十一层法预测垂线流速分布对漂距的影响。

2.1.5 网模卵石排

网模卵石排适用于水下坡度较缓的新护段以及水流条件较复杂的加固段，也常用于应急抢险，加固抛石护岸等其他水下护坡工程[18]。在用于水下护脚时，网模卵石排主要通过自重和其他压重物的压载保持贴岸稳定。在河床变形较大、岸坡较陡的情况下，网模卵石排因随河床变形发生调整而变得散乱，水流就会直接淘刷排体间空白区造成土体流失、排体失稳滑落，甚至被水流掀起、翻卷。因此，网模卵石排运用时应在坡脚抛投足够的压载物，排体之间要留有足够的搭接段以减少空白段的产生。
网模卵石排透水性好，不需要反滤层，是一种环境友好型护岸，水下生物能够栖息其中，有利于生态恢复。其原料卵石在宜枝河段和洞庭湖区的四水等地大量分布，取材容易，开采生产对生态环境影响小，适合产地附近河段大规模应用。

2.2 水上护坡

2.2.1 干砌石、浆砌石

砌石护岸的工程质量与材料质量密切相关。当石料平整性较差时，干砌石护岸容易出现块石间缝隙过大的问题，导致其下垫层易在水流作用下发生淘刷破坏，李先炳[19]指出干砌石护岸的单块石料质量不宜<25 kg，最小边厚度不宜<15 cm，且石料需质地坚硬，无风化现象，并至少具备一个平整面。浆砌石护岸则可能因浆砂流失或脱落而影响其整体稳定性[20]。
除自身材料影响外，当岸坡护脚破坏时，砌石护坡也往往难以保持稳定。例如，下荆江熊家洲段，在抛石护脚由于窝崩损坏后，干砌石护坡就因基础淘刷而整体垮塌（图6）。
图6 熊家洲段干砌石护坡水毁

Fig.6 Water damage of dry stone masonry in Xiongjiazhou reach

2.2.2 预制混凝土

长江中游常见的预制混凝土护岸分为无生态功能的混凝土六方块和具有生态功能的混凝土四方块、预制混凝土锁块等，其可用于流态复杂、冲刷剧烈、长期处于迎流顶冲状态的河段；不适用于岸坡坡度过大、基础薄弱、土质较差、土体饱和度较低的河段。
水流条件、岸坡土体情况、预制块设计等[21]对混凝土护岸的稳定性有较大影响。黏性高、抗剪强度高、坡度较缓的岸坡有利于混凝土护岸的稳定；在预制块设计方面，板长、板厚与混凝土块抗滑安全稳定系数呈正相关[22]；Liu[23]认为渗透水压力是混凝土护岸破坏的重要因素。长江中游的汛后退水期水位下降快，混凝土六方块排水能力差，易受水位快速下降引发的渗透水压力作用而产生破坏；生态混凝土透水性好，但在植物还未生长时，混凝土间裸露的土体可能遭水流淘刷流失，使混凝土预制件冲刷掀起或开裂下滑[24]。
改进混凝土预制块结构形状、材料构成等能够提升预制混凝土护岸的守护效果，周丁等[25]提出了一种锚杆-混凝土预制格网护岸结构方案，能够有效提高细粉砂岸坡的整体稳定性； 李火坤等[26]认为增大表面糙率和透水性能可有效提升混凝土块的消浪效果。

2.2.3 雷诺护垫

雷诺护垫适用于平整度好的岸段，流速较大，冲刷剧烈，易于崩岸的岸段可采用雷诺护垫进行治理。雷诺护垫的抗冲能力来自大量护垫绞合绑扎的整体性，柔性来自内填料及护垫单元间的活动性，较好的透水性使其具有良好的环境亲和力。徐立君等[27]提出雷诺护垫与格宾石笼网箱结合运用能有效限制岸坡水平和垂直方向位移，还能有效提高粉细砂岸坡稳定性。杨涛[28]认为边坡的高度和植物根系影响雷诺护垫的稳定性，当坡脚一定时，坡高<8 m边坡的稳定安全系数随坡高增加而降低；当坡高>8 m，安全系数则基本不受坡高变化影响。由此可见，植物根系对边坡的加固作用在坡高较小时比较显著，在坡高较大时对边坡稳定性几乎没有影响。
作为防护效果优良的新型生态护岸，雷诺护垫在长江中游各段得到推广迅速。例如鄂黄河段的团林险段（图7），于2017年10月崩岸后的应急工程中，采用雷诺护垫防护技术有效抑制了崩岸险情，其模块化拼装、快速施工的特点体现了雷诺护垫在应急抢险施工中的显著优势。
图7 团林险段雷诺护垫护坡实施效果

Fig.7 Implementation effect of Reno mattresses in Tuanlin reach

2.2.4 土工格栅石垫

土工格栅石垫适用于流速较大、水流冲刷强烈、土体黏性大，平整性好的岸段，不适用于地形起伏较大的岸坡。土工格栅石垫通过土工格栅与边坡土体的相互作用、与内填石料的相互作用以及内部填充物的相互作用保持稳定[29]。土体黏聚力高，土工格栅与土体的摩擦阻力较大，护岸就不容易在外部荷载及石料自重作用下滑落[30]；内填石料应尺寸适宜、形状规则，防止形状尖锐的块石破坏土工格栅[31]，通常填料粒径应≥12 cm且块石粒径≤50 cm，卵石粒径≤25 cm[32]，合理的级配能减少石料间缝隙，减弱水流对土体的直接冲刷，增大石料间的摩擦阻力。

2.2.5 植物护岸

植物护岸通过植物的地上部分形成坡面覆盖层，减弱冲刷调整流态；通过地下部分根系固结土壤，提高坡面的抗剪力和稳定性，减少岸坡土壤流失。纯植物护岸通常应用于冲刷较弱的缓流区，如中小河流和湖泊港湾处，以及城市中人工河湖和水流较少到达的岸滩处[33]。在高流速、强冲刷的岸段，缺少硬质结构的纯植物护坡，抗冲能力差，需与其他工程措施相结合[34]。为确保植物生长，也应注意降雨或来流情况，应在流速小、水位低时植草施工，在汛期或涨水期前给植物生长留出时间。
植物护岸的适应性很大程度上取决于护岸植物的选取，一般而言，根系发达、生长周期短、耐涝抗冲、本地环境亲和的植物适合用于植物护岸[35]。对于长江中游二元结构岸坡，香根草和狗牙根能显著提高黏土黏聚力从而提高土体抗剪强度[36]，但其耐涝能力较差，应种植在岸坡上部，离枯水位较近处可种植虉草和王草。表2总结了长江中游常用的部分护坡植物及其特点。在确定护岸植物后，还需进行岸坡稳定性分析，Greenwood[37]建立了计算机程序SLIP4EX，用于计算植物对边坡稳定的影响；Lin等[38]利用有限元法分析，提出25°~40°之间的边坡最适合使用植物护坡。
表2 长江中游常用护坡植物

Table 2 Commonly used slope protection plants in the middle reaches of the Yangtze River

植物
名称		 植物特性 适用范围 应用岸段
（优势种）		 生长情况 应用效果
狗牙根 根须坚韧，耐热抗旱耐淹但不抗寒 离水位线10~30 m范围；汛期较长、冲刷剧烈的岸段 团结闸、中洲子 大量覆土，土壤较厚处生长良好，土层较薄处存活率低 生态恢复情况良好
香根草 生长快，根系抗拉强度好，对不同性质的土壤适应力强 水土流失严重，土地贫瘠，离枯水位较远处 观音洲、团结闸 汛期后，高程较低处香根草被淹死，高于淹没水位的香根草生长运用效果较好 生长高大的香根草起到固土促淤的效果
芦苇 能够滞留沉积物、有毒物质和富营养物质，为动植物提供栖息地 水陆交错带，湿地 中洲子 受汛期影响小，生长良好 生态恢复情况良好
虉草 根系发达，再生能力强，抗旱抗涝、耐热耐寒 枯水位线10 m范围内，冷热变化大的岸段 洪水港、观音洲 覆盖率高、生长良好 虉草成为优势种，恢复缓慢，固土作用弱

3 护岸工程适应性多维度简评

对护岸工程进行比选应用时，通常考虑护岸工程对岸段水力条件、边界条件的适应性，对生态环境的影响程度以及工程概算，将此3个方面概括为水力适应性、生态适应性、经济适应性，从以上3个维度对上述护岸型式进行简评。
水力适应性从护岸的柔性和整体性2个方面进行解释，多位学者对不同护岸型式的水力适应性进行了评价[1,21,39]，通过对不同型式护岸特性进行梳理可知，柔性和整体性是描述护岸结构构成以及可动性的核心指标。一般而言，柔性护岸由不同可动单元共同组成，柔性越好，护岸对岸坡河床变形的适应能力越好；通常结构上为一体的护岸工程整体性较高，整体性越好，护岸抗冲能力越强。生态适应性涵盖内容众多，各指标相互影响，孙晓初等[40]提出了7种不同生态功能评价指标；李凌云等[33]认为土壤封闭程度对植被覆盖率等其他生态要素有较大影响。从前面的研究成果中提取覆土面积和透水性2项护岸结构参数作为简评标准。覆土面积大的护岸通常有更大的植被覆盖率和物种丰富度；透水性好有助于土壤与水体的物质交换，并为动植物群落提供栖息地。此外，某些护岸的原料获取也不利于环境，例如开采抛石原料会对料源区环境产生影响。经济适应性可从前期投资和后期维护两方面考量，前期投资包括原料及施工费用和质量控制难易，后期维护则需考虑环境因素对护岸运行的影响以及后续补强的花费，例如土工织物由于阳光直射破坏的维护等。
对各项适应性的简评规则如表3[1,21,33,39-40]所示，当某护岸型式柔性与整体性一项为优、一项为良或优，则水力适应性为优；一项为差、一项为良或差则水力适应性为差，其余情况水力适应性为良，适应性简评结果见表4。
表3

Table 3 Guidelines for simplified adaptability assessment[1,21,33,39-40]

评价
级别		 水力适应性 生态适应性 经济适应性
柔性 整体性
优 通常为散粒体结构，能够随河床岸坡变形大规模移动，能始终贴附于河床 通常为刚性结构，刚冲能力强，几乎不发生位移 覆土面积较大，植被覆盖率高，水体与土壤物质交换频繁 原料易获得、价格低；施工方便、质量易控制；后期基本不需补充施工
良 有一定变形能力，会发生整体变形，但超过一定程度结构会发生破坏 通常由多个构件链接组成，在水流冲刷下会发生整体位移 部分空隙覆盖土壤，存在一定植物群落 前期投资或后期维护其中一部分较低
差 通常为刚性结构，不具备变形能力 通常为散粒体结构，水流冲刷下各部分会发生较大的独立位移 护岸覆盖区域完全封闭，几乎没有植物生长 原料需再加工、价格高；施工工序繁琐；可能需补抛等后续施工
表4 护岸工程适应性简评结果

Table 4 Adaptability assessment results of bank protection structures

序号 结构型式 水力适应性 生态适应性 经济适应性
1 抛石 良 差 优
2 混凝土铰链排 良 良 良
3 钢丝网石笼 良 良 良
4 土工织物砂枕 良 差 良
5 网模卵石排 良 良 优
6 干砌石 良 差 优
7 浆砌石 良 差 良
8 预制混凝土六方块 优 差 良
9 预制混凝土四方块/锁块 优 优 良
10 雷诺护垫 良 良 良
11 土工格栅石垫 优 良 差
12 植物护岸 差 优 良

4 结论

长江中游干支流流态复杂，护岸工程类型多样，在几十年的工程实践中，对于护岸工程已有充分的研究。本文对于不同护岸工程的适用范围、破坏机理、改进措施进行了总结，主要认识如下：
（1）本文所述护岸型式在长江中游均有应用，其中抛石护岸是应用范围最广的护岸型式。对于流速较快、冲刷剧烈或长期受主流顶冲的河段，水上护坡一般运用抗冲能力强的混凝土护坡，水下护坡运用调整能力强的抛石护脚；对于流速小、冲刷较弱的河段，则可以充分考虑运用各类透水性好的生态护岸。
（2）护岸工程稳定性的影响因素主要有近岸水流冲刷、水位涨落、冲淤平衡等水动力因素；岸坡土体组成、土体性质、岸坡坡度等河道边界因素以及施工质量等人为因素，其中水流冲刷是护岸工程破坏的主要原因。对已护岸段河道，其横向变形受到限制，河道变形以纵向为主，易发生深弘贴岸，加之护脚的情况难以及时观测，因此护岸破坏通常从护脚开始。应注重护岸工程水下部分的防护以及对其运用情况的及时监测。
（3）从水力适应性、生态适应性、经济适应性3个维度对护岸工程进行描述，并简评其适应性，由评价标准可知，纯植物护岸生态适应性最好，但其水力适应性最差，预制混凝土四方块等生态混凝土各方面适应性都较为优秀，其余型式各方面各有优劣。
（4）三峡工程运用后，受上游枢纽调蓄及水土保持工程减沙的影响，“清水下泄”现象在长江中游河道将长期存在，河道冲刷加剧、河床冲淤频繁，深弘贴岸、深槽冲刷、主流摆动、顶冲点变化等问题对于护岸工程造成重大威胁。应将护岸工程适应性与河势变化预测预警结合，实现护岸破坏后护岸工程“抢早、抢小”。
（5）长江中游干流河道由于多年治理，河道整体河势基本保持稳定。未来的岸线守护应重视生态环保功能，在保证守护效果的前提下，对于生态性能好、成本可控、施工便利的新型材料研发将成为护岸工程发展的重要工作。此外，崩岸监测预警技术对于提高护岸实施效果也具有重要意义，目前，用于崩岸预测的长河段一维水沙数学模型预测能力较差，部分监测预警研究成果覆盖范围较小，未来尚需进一步发展。

References

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