首页注释：河流库岸塌陷是水利工程中常见且复杂的地质灾害现象，它不仅对水库的正常运行造成严重影响，还可能威胁到周边农田、建筑物和道路的安全。本案例以万州区瀼渡河为例从多个角度分析河流库岸塌陷的原因。作者：强跃，男，汉，工学硕士，教授（三级），硕士生导师，主要从事三峡库区地质灾害防治研究，工作单位：重庆三峡学院。在此特别指出，本案例仅用于教学，在编制过程中参阅了前人成果，收集了部分单位一线资料，在此致以衷心的感谢和美好的祝福，若涉及侵权，请联系删除，QQ邮箱：652344220@qq.com。

摘要：河流库岸塌陷是一个复杂的地质灾害现象，其成因涉及自然因素、人为因素等多个方面。为了有效防治库岸塌陷，需要综合考虑各种因素，采取科学合理的治理措施。具体而言，应加强对库岸地质条件的调查和研究，合理设计护岸工程；同时，严格控制库周工程活动，避免对库岸稳定性造成不利影响；此外，还应加强对库岸的监测和预警工作，及时发现并处理潜在的安全隐患。

关键词：塌陷，水文条件，地质特征

引言：在自然界与人类活动的交织影响下，河流库岸的稳定性一直是地质学、环境科学及水利工程领域关注的焦点之一。河流库岸，作为水体与陆地交界的重要地带，不仅承载着生态系统的多样性，还直接关系到沿岸居民的生活安全与经济发展。然而，近年来，随着气候变化、极端天气事件的频发以及人类活动的不断加剧，河流库岸塌陷事件时有发生，给生态环境、基础设施乃至人类生命财产带来了严重威胁。因此，深入分析河流库岸塌陷的原因，对于预防灾害、保护生态环境及促进可持续发展具有重要意义。

背景介绍：河流库岸塌陷，即河湖岸坡在地表水流冲蚀和地下水潜蚀作用下发生的变形和破坏现象。随着全球气候变化、人类活动的不断增加以及水库建设的快速发展，河流库岸塌陷问题日益凸显。特别是大型水库的建设，不仅改变了原有的水文地质条件，还加剧了岸坡的不稳定性，使得库岸塌陷成为亟待解决的问题。

内容：

一、地理环境

重庆市万州区瀼渡河位于万州区甘宁镇境内。瀼渡河流域位于重庆市万州区西南方向，介于东经108°06′-108°18′，北纬30°51′-30°46′之间。瀼渡河流域呈扇形，地势西北高，东南低，三正以上为山区河段，山岭海拔高程在600～1100m之间，最高山峰石头山海拔高程为1345.4m。三正以下属低山丘陵区，山岭海拔高程一般在300～600m，河谷主要形态为“U”型和“V”形，两岸山梁纵横，支沟发育，呈树枝状，流域植被一般，森林覆盖率约为15%，水土流失较严重。瀼渡河流域处于渝东平行岭谷区，主要发育有侵蚀堆积地貌及构造剥蚀地貌。构造剥蚀地貌呈中浅切割的台状低山地貌。流域出露地层有中生界三迭系至侏罗系第四系地层，主要为侏罗系中统上沙溪庙组及上游遂宁组和蓬莱镇组红色泥岩、砂质泥岩、灰绿色长石石英砂岩等。

图1河流地理位置图

二、水文因素

（1）气象特性

瀼渡河流域属于亚热带湿润季风气候区，受东南和西南季风的交替影响，具有四季分明、雨量较丰、冬暖春早、夏热多雨、伏旱频繁、秋季多绵雨的气候特征。冬季受偏北气流控制，气温低，雨量偏少。入春以后，降水天气逐渐加强，太平洋副高北跃系伸，副高南部的西南气流导致孟加拉湾、南海的水汽不断输入本区，与高空低槽和地面冷锋相配合，或受副高与西藏高压之间的低压系统控制，低压系统中的上升运动结合局地对流运动的发展，在本区形成暴雨或大暴雨。每年7月下旬至8月下旬，由于太平洋副高空气区，此时会出现持续高温的盛夏伏旱天气。9月以后，太平洋副高南撤，流域内降雨又显著增加，但一般雨强较弱，形成绵绵细雨。

瀼渡河流域内降水量年际变化较大，据万州区龙宝气象站历年雨量资料统计：多年平均降水量为1204.5mm，最大年降水量1635.2mm（1982年），最小年降水量844.2mm（1966年），相差791mm。暴雨多发生在5～9月，一次大暴雨过程多为1～3天，其中大部分雨量集中在24h内。暴雨中心常在铁峰山一带出现，一次大暴雨将笼罩全流域。流域内降雨年内分配不均，雨季从4月延续至10月，降水量约占全年降水量的87.5%，其中以6、7两月降水量最多，约占年降水量的31.1%；12月至次年2月是流域枯季，其降水量占年降水量的4.4%。

（2）洪水特性

瀼渡河洪水由暴雨形成，洪水发生时间与暴雨一致。每年 4 月下旬开始进入汛期，5～9 月为本流域大暴雨多发季节，大洪水常发生于此时期，而 8 月本流域常发生伏旱，若遇暴雨也有较大洪水发生。10 月以后，副高南移，流域内降水较多，但雨强较小，一般不会形成大洪水。根据余家站1970～2004 年实测资料统计：该地区暴雨出现较早，结束较晚，年最大洪水流量出现时间为 5～10 月，但其中 10 月只出现一次。从年最大洪水流量出现频次和量级看，其主汛期应为 5～9 月余家站年最大流量在各月出现频次和量级见表1。

表1 余家站年最大流量各月发生频次表

（3）小结

瀼渡河流域为山区性河流，洪水具有汇集快，洪水过程陡涨陡落，峰型尖瘦，峰顶持续时间短的特点。本流域洪水过程多为单峰，历时约 24h，最大洪量主要集中在 6h 内。洪水水位的快速上升会增加对库岸的冲刷力，导致岸壁土壤受到强烈侵蚀。其次，洪水浸泡会使土壤中的物理力学指标和水理性质发生变化，土体内摩擦角和内聚力减小，抗剪强度降低，进而降低库岸的稳定性。此外，洪水期间的降雨、波浪淘刷等外部因素也会加速库岸的侵蚀和塌陷过程。

三、地质因素

（1）主要地层岩性

根据工程地质测绘、钻孔揭露和原位测试，本次勘察范围区出露的主要地层有：

①白垩-第三系（K-E）

灰色、灰黄色砂岩，厚 55～157m。

②第四系覆盖层

1）填土层（Q4ml）：主要由粉质粘土组成，局部含有少量的碎石，表层含有较多的植物根系，分布于表层，一般厚 0～1.8m。

2）冲洪积层（Q4al+pl）：物质组成主要为粉质粘土、淤泥质粉质粘土及砂层，分布于河道底部及两侧岸坡，一般厚0～11.2m。

3）坡层（Q4dl）：物质组成主要为粉质粘土，分布于河道两侧岸坡，一般厚0～8.0m。

（2）构造稳定性与地震

测区新构造运动的主要特点是间歇性隆起，以整体隆升为主。工程区内断层规模较小，较大规模断裂距工程区 30km 以外，均无近期活动迹象。根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2015）及《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2015），场址区域地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为Ⅵ度。

（3）小结

河流所在的区域位于中低山地貌，以沉积岩侵蚀地貌为主。区域地形高差较小，低矮基岩山包及河流侵蚀河谷地貌相间产出；第四系覆盖层主要为河流冲洪积层，数米不等、厚度有限，主要分布于河道及两岸山丘之间的低洼地带，目前为当地主要旱地。总体上，区域物理地质作用不发育，不存在大规模崩塌、滑坡、泥石流发育的地形地质条件。

四、人为因素

（1）瀼渡河上游段现状岸坡存在问题

瀼渡河上游段起点为白坦村，终点至青龙翻板坝，河长约5.2km。其中白坦村～七池沟汇入口河段植被覆盖率较高，但两岸整体较杂乱、缺乏梳理、景观效果较差；七池沟汇入口～甘宁镇污水处理厂尾水汇入口河段弯曲，两岸植被较少、以土质岸坡为主，抗冲能力及稳定性均较差，局部出现垮塌，威胁农田等安全，沿岸分布较多村镇房屋，属于人口集中区域，部分社区临河建筑存在侵占河道现象；甘宁镇污水处理厂尾水汇入口～青龙翻板坝河段作为万州乡村旅游景点之一，现状左侧岸坡大部分为自然岸坡、右岸河床杂草丛生，沿河存在乱丢垃圾现象，岸线整体缺少美感、亟待整治梳理。已建护岸采用浆砌石护坡、格构护坡等硬质结构，忽略了环保、生态、景观和文化等功能，选用治理工艺和材料不具有生态环保性，也未考虑景观文化功能，致使河道生态服务功能退化，阻断了天然状态下水陆生态系统之间的交流，河道生态服务功能退化。

（2）瀼渡河下游段现状岸坡存在问题

瀼渡河下游段河长约 6.97km，现状岸坡主要存在以下几个问题：

1）河岸基本保持稳定，但岸线凌乱，景观效果差

瀼渡河下游段河岸整体坡度较缓，岸坡基本保持稳定，河岸现状多为天然岸线和侵蚀岸线，未进行统一梳理，岸线及沿岸植被凌乱，滨水缓冲带结构单一，景观效果差。

2）部分岸坡存在水土流失、边坡失稳现象。

青龙电站至跳蹬段河道纵坡比降小、水流流速较慢，但岸坡均为自然土坡，局部边坡陡峭河段抗水力冲刷能力较弱，存在一定的水土流失、边坡失稳风险。

3）局部农田垦殖，边坡裸露，存在污染及水土流失问题。

瀼渡河干流局部河段、支流马跃溪沟地势整体平缓，该段岸坡周边被垦殖为农田，农药化肥的施用为河流带来面源污染，同时农田临水侧土坡直接入水，缺少植被覆盖，存在水土流失问题。

（3）小结

因过度开垦而导致水土流失，水土流失的主要表现是土壤在风力和水力等自然力的作用下被剥离并运移。在河流库岸区域，由于水流冲刷作用强烈，土壤侵蚀尤为严重。当水流携带大量泥沙流经库岸时，这些泥沙会不断侵蚀库岸土壤，导致库岸逐渐变薄，最终引发塌陷。此外，库岸土壤中的植被若遭到破坏，其根系对土壤的固持作用减弱，也会加速土壤侵蚀和库岸塌陷的过程。

河流库岸塌陷原因分析案例

教学指导手册

教学目的与用途：

1、增强学生对自然环境的敬畏之心

河流库岸塌陷往往是由多种自然因素（如水文地质条件变化、岸坡岩土体性质差异、水流冲刷等）与人为活动（如水库建设、河流改道、沿岸开发等）共同作用的结果。通过教学，使学生认识到自然界的复杂性与脆弱性，激发他们对自然环境的敬畏之心，培养尊重自然、保护环境的责任感。

2、掌握河流库岸塌陷的基本理论与原理

教学过程中，需深入解析河流库岸塌陷的成因机制、发展过程及影响因素，包括地质构造、岩土力学、水动力学等相关理论知识。通过案例分析、模型模拟等教学手段，帮助学生构建完整的知识体系，理解其背后的科学原理，为后续的分析与预测打下坚实基础。

3、培养解决实际问题的能力

河流库岸塌陷问题直接关系到水库安全、沿岸居民生命财产安全及生态环境健康。教学应注重培养学生的实践能力和创新思维，通过实地考察、数据分析、方案设计等环节，引导学生学会运用所学知识分析具体问题，提出科学合理的防治对策和应急处理方案。

教学内容：

1、库岸塌陷的基本概念

库岸塌陷，又称水库边岸再造，是指在水库蓄水和运行过程中，由于地表水流冲蚀和地下水潜蚀作用，导致河湖岸坡发生变形和破坏的现象。这一现象不仅影响水库的库容，还可能对沿岸的铁路、公路、港口码头等基础设施造成破坏，甚至威胁大坝的安全。

2、库岸塌陷的成因分析

库岸塌陷的成因复杂多样，主要包括以下几个方面：

（1）坡度与坡高：坡度越陡，前缘坡脚处最大剪应力越集中，岸坡稳定性越差。坡高增加也会加剧坡体在坡面附近的应力集中，增加塌岸的风险。

（2）坡型与岩土体结构：凸形坡的突出部位拉应力集中，且库水冲刷更为严重。同时，岩土体结构中的软弱夹层、节理裂隙等也是导致塌岸的重要因素。

（3）植被覆盖：植被发育良好的岸坡，其稳定性相对较好，因为植被根系能增强土体的抗冲刷能力，减少水土流失。

（4）水文地质条件：地下水位变化、水流冲刷力、波浪作用等都会对岸坡的稳定性产生影响。

3、库岸塌陷的预测方法

由于库岸塌陷的成因复杂，目前尚无一种能够全面包含所有影响因素的预测方法。常用的预测方法包括：

（1）类比法：通过类比已知条件相似的水库岸坡的剖面，绘制待预测岸坡的塌岸剖面。

（2）动力法：建立塌岸量与波能和岩土抗冲刷强度之间的“关系方程”，通过计算预测塌岸范围。

（3）统计法：依据已建成水库的观测资料，用数据统计的方法建立库岸再造的规模、速度与各种自然因素的统计关系，借以预测水库库岸的再造过程。

（4）经验法：如卡丘金法、佐洛塔廖夫法、平衡剖面法等，这些方法基于大量实践经验，通过一定的假设和简化，进行塌岸预测。

启发思考题：

1、河流库岸塌陷的监控手段？

2、河流库岸塌陷的影响？

3、河流库岸塌陷的防治策略？

建议课堂计划：

时间安排：根据教学需要，整个案例课的课堂时间控制在6学时，以便比较充分地了解案例所涉及的知识点，以下是根据课程时间进度安排的课堂学习计划。

课前计划：发放案例材料，提出课后思考题，请学生在课前完成阅读和初步思考。

课中计划：课堂前言，明确该案例主题（20分钟）；案例讲述，案例总体介绍，引导学生分析和认真学习该案例的理论知识点，并提出思考题（120分钟）；分组讨论（20分钟）；小组发言（20分钟一个小组，4组）；案例总结：包括案例中的关键知识点，以及如何运用理论知识去分析和解决实际问题（30分钟）。

课后计划：通过案例分析和总结，使学生掌握案例相关知识，然后布置相关作业，以论文或者报告形式写出案例分析，并对难点和易错点可以进一步研究。

参考文献：

[1]冯磊,甘伟琪,马飞朋,等.水库淘金洞采空区塌陷特征与形成机制研究[J].西北水电,2023,(02)：24-28.

[2]陈朝红.水库塌陷的机理与监测治理[J].中国水运(下半月),2015,15(02)：148-150.

[3]李得超,伍海玲.某水库溢洪道底板地基塌陷成因分析与处理措施[J].低碳世界,2015,(01)：66-67.