汾河下游河道特性及治理措施淺議

范國(guó)燕

（山西省汾河上游水務(wù)管理站，山西 太原 030012）

1 概況

汾河是黃河的主要支流，汾河干流全長(zhǎng)716km，全河道根據(jù)地形分為上、中、下游。義棠以下至出口為下游段，流域面積15526km2，占整個(gè)流域面積的39.5%；河道長(zhǎng)378km，兩岸泉水較多，土地肥沃，為山西省農(nóng)業(yè)基地之一。

臨汾段和運(yùn)城段是汾河下游重要組成部分，臨汾段北自霍州市王莊入境，南至侯馬市張王村出境，干流全長(zhǎng)173.5km；運(yùn)城段全長(zhǎng)132.1km，上起新絳縣南梁，下至萬(wàn)榮縣廟前。洪安澗河、澇河等支流在臨汾盆地北段匯入汾河，這些支流上建有曲亭、澇河、巨河3座中型水庫(kù)。1998年，山西省委、省政府對(duì)汾河中下游河道進(jìn)行綜合治理，有效改善了沿汾兩岸的生態(tài)環(huán)境與投資環(huán)境，取得了顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。然而，由于巨大的資金缺口，在險(xiǎn)工堤防、護(hù)岸工程和河道控制等方面標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差，另外，工程投入運(yùn)行后，河道工程管理和維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用不足，阻礙了河道工程防洪能力的正常發(fā)揮，堤防、護(hù)堤護(hù)岸壩垛、護(hù)坡、排退水涵閘等河道工程及附屬工程得不到及時(shí)修建和養(yǎng)護(hù)，部分河段的行洪能力受到不同程度的影響，給河道防洪留下安全隱患。

2 水沙及河道特性變化

2.1 河道斷面萎縮，侵占行洪河道和設(shè)障問(wèn)題嚴(yán)重

從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，汾河入黃的位置上提了30km，黃河?xùn)|倒奪汾，由萬(wàn)榮廟前提至河津湖潮，黃河的洪水頂托倒灌入汾河，汾河下游行洪嚴(yán)重受阻，造成河道大量淤積。城市建設(shè)，尤其是一些中等城市的修路、建筑和生活垃圾棄置于河道內(nèi)，與河流爭(zhēng)地現(xiàn)象極其嚴(yán)重，河道行洪斷面受到阻礙，造成洪災(zāi)隱患。個(gè)別地方河道堤防間距狹窄，橋梁梁底高度低于設(shè)計(jì)水位，公路橋的過(guò)流寬度較小，這些過(guò)流寬度嚴(yán)重不足的橋梁和間距不足的堤防，形成了河道行洪的卡口。

2.2 河槽斷面萎縮，河床淤積抬高

汾河下游屬平原沖積性蜿蜒型河流，坡降平緩，河道年徑流量的減小使行洪主槽嚴(yán)重萎縮，導(dǎo)致同流量的水位線持續(xù)抬升。由于汾河臨汾段平均縱坡加大，流速加大，過(guò)流斷面減小，導(dǎo)致主槽水流挾沙力增大，使主槽拉深、沖刷深度加大；同時(shí)，灘面因障礙物增多，導(dǎo)致流速減小，灘面糙率加大，極易發(fā)生淤積。2003年，不足3年一遇的洪水使汾河下游全部漫灘，暴露了汾河下游河道治理的安全隱患。

2.3 河槽擺動(dòng)頻繁，河岸坍塌

筑堤土質(zhì)差、高度不夠、干容重小、邊坡陡等是汾河堤防普遍存在的問(wèn)題，易產(chǎn)生不均勻滑坡和沉陷。汾河下游河床除局部有抗沖刷黏土層外，其余大多是沙質(zhì)壤土和細(xì)沙，結(jié)構(gòu)松散，耐沖擊性差，河床穩(wěn)定性弱。河岸和節(jié)點(diǎn)的自然保護(hù)控制工程較少，洪水來(lái)臨時(shí)形成許多險(xiǎn)工險(xiǎn)段，易造成河岸坍塌、河堤決口、河槽頻繁擺動(dòng)，沿江堤防與周圍城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的安全受到了嚴(yán)重威脅。

3 洪水致災(zāi)成因分析

3.1 已有工程的限制

在汾河大規(guī)模治理前已建成的防洪標(biāo)準(zhǔn)低、但未改修或拆除的堤壩、橋梁等建筑工程、新建的跨河橋梁沒(méi)有履行報(bào)批程序，梁底高度低于河道設(shè)防水位、橋梁跨度小等導(dǎo)致河道行洪斷面縮窄，河勢(shì)日益惡化，嚴(yán)重阻水，水流下泄不暢，形成河道行流卡口。沿河公路橋過(guò)流寬度較小，橋梁梁底高度低于設(shè)計(jì)水位，洪水量較大時(shí)有可能造成上游沿河水位的持續(xù)抬升，局部土堤發(fā)生流土、管涌和散浸，甚至堤壩決口。

3.2 堤壩不穩(wěn)

河道主槽沖刷深度增加隨新的彎道發(fā)展，造成水壩工程地基基礎(chǔ)的護(hù)理不穩(wěn)定和崩潰。在老河道內(nèi)建堤壩，筑堤土質(zhì)不符合要求，含黏量較低且易透水。

3.3 涵閥涵洞

大壩涵閘不能有效控制大洪水，一些支流入口沒(méi)有做好防護(hù)工程，河水由此倒灌，耕地被淹。堤防無(wú)排水涵洞，大范圍內(nèi)的暴雨徑流不能及時(shí)排出，區(qū)間形成澇水。

4 治理措施

4.1 防洪為主，統(tǒng)籌兼顧，拓寬主槽，清淤固堤

河道整治要確保20年一遇洪峰流量安全通過(guò)，其前提是防洪安全、堤防安全和河床相對(duì)穩(wěn)定。汾河流域大部分降雨和輸沙主要集中于汛期，因此，清理河道行洪斷面對(duì)汾河下游行洪安全至關(guān)重要。挖河降淤，應(yīng)降低河床，對(duì)清除自然淤積部分可采用采砂船或泥漿泵，對(duì)生活建筑垃圾雜物的清除可用鏟車等，通過(guò)擴(kuò)槽后控制水流流路疏導(dǎo)。對(duì)窄堤進(jìn)行拓寬退建，理順堤線，保證行洪通暢，按照20年一遇標(biāo)準(zhǔn)加高培厚現(xiàn)有堤防。逐步把汾河下游河道整治成洪水排泄暢通、河床不淤積抬高、堤防工程堅(jiān)固的防御體系。同時(shí)，須充分考慮左右岸、上下游的要求，統(tǒng)籌兼顧多方面因素以獲取最大的綜合效益。

4.2 按照河道演變，充分利用現(xiàn)有工程和自然節(jié)點(diǎn)確定流路規(guī)劃

按照計(jì)劃，應(yīng)調(diào)整河勢(shì)，如控制節(jié)點(diǎn)和保護(hù)險(xiǎn)工河段布局，穩(wěn)定河道工程，控制主要渠道擺動(dòng)范圍?？刂坪樗那把仃嚨厥强貙?dǎo)工程，堤防工程的核心部位是險(xiǎn)工工程。對(duì)新建的控導(dǎo)、險(xiǎn)工工程的根石要選用新的技術(shù)防護(hù)，對(duì)險(xiǎn)工建設(shè)嘗試使用新工藝、新材料，采用高科技改造汾河的堤防工程。

4.3 因勢(shì)利導(dǎo)，適時(shí)適地修建工程

河流自然系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，任何形式的河道調(diào)節(jié)與整治，都會(huì)致使河流作出相應(yīng)反應(yīng)，因此，穩(wěn)定河床、改善河勢(shì)都必須因勢(shì)利導(dǎo)，根據(jù)村莊分布和地形特點(diǎn)對(duì)灘面較大的河段間斷修建一條與防洪堤壩相垂直的格子壩，條件允許時(shí)可適當(dāng)加高原有灘面道路，用于阻斷分隔串溝洪水與搶險(xiǎn)通行，以防止大范圍災(zāi)害的發(fā)生。在支流修建水庫(kù)，以便在洪水來(lái)臨時(shí)攔截儲(chǔ)蓄部分水量。同時(shí)，應(yīng)及時(shí)掌握河勢(shì)狀況，使河勢(shì)沿著規(guī)范有益的方向發(fā)展。

4.4 護(hù)彎及裁彎整治

由于汾河下游屬平原沖積性蜿蜒型河流，治理的重點(diǎn)是穩(wěn)定河彎，調(diào)整不利河勢(shì)，順暢水流。為此，必須控制河槽的擺動(dòng)范圍，調(diào)整理順河勢(shì)，增加河道的泄洪能力，防止河槽擺動(dòng)危及堤防安全。對(duì)于河道頻繁擺動(dòng)及河勢(shì)變化較大的不穩(wěn)定河段，中水河槽按彎曲型河道的規(guī)范模式進(jìn)行整治，采用彎彎相連的方式將主河槽布置成相對(duì)規(guī)則的半徑，且正反相間弧形彎道的平面形式，而中間一定長(zhǎng)度的過(guò)渡段形成微彎型河道，根據(jù)以壩護(hù)彎的設(shè)計(jì)原則在彎道凹岸布置防護(hù)工程。設(shè)計(jì)修建彎道凹岸的護(hù)岸長(zhǎng)度及高度應(yīng)以小水上堤及大水下挫的變動(dòng)范圍為標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)水流的頂沖點(diǎn)高度。根據(jù)彎道的水沙流動(dòng)特征與崩岸所在的主要位置，彎道凹岸修建防護(hù)的重點(diǎn)方位應(yīng)在彎道的下首，以彎頂部為界，上下游的護(hù)岸長(zhǎng)度之比約為2∶3；較為順直的河道則根據(jù)不同河段的穩(wěn)定性決定是否需要守護(hù)以及需要守護(hù)的長(zhǎng)度。

4.5 生物固堤

為提高河道防洪標(biāo)準(zhǔn)，防洪河道土堤采用生物固岸控制河勢(shì)的方法。在堤壩的迎水坡腳或護(hù)基壩兩壩間密植紫穗槐、綿柳等柔條植物穩(wěn)固壩腳，以達(dá)到在洪水來(lái)臨時(shí)削減水勢(shì)的目的。同時(shí)采用復(fù)合土工織物或草皮生物對(duì)土質(zhì)差的堤段進(jìn)行加固處理。生物護(hù)堤可以調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)匦夂颍纳粕鷳B(tài)環(huán)境，起到美化、綠化河道及其腹地的作用，具有很好的可持續(xù)發(fā)展前景。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汾河下游河道管理作為一項(xiàng)社會(huì)公益性事業(yè)，不但要取得當(dāng)前整治成果，還要觀測(cè)評(píng)估遠(yuǎn)期河勢(shì)演變情況。從積極申請(qǐng)國(guó)家課題到征收河道工程維護(hù)管理費(fèi)，大力爭(zhēng)取各級(jí)財(cái)政及全社會(huì)的投入，以保證河道管理各項(xiàng)工作順利完成。在科學(xué)治理的同時(shí)，加快水利信息化建設(shè)步伐。據(jù)有關(guān)部門對(duì)汾河下游治理經(jīng)濟(jì)效益分析得出：在防洪效益、改造灘地效益和林業(yè)效益方面，效益與投入費(fèi)用比為3∶1，其投資回收年限約為3年，凈效益可達(dá)8億元。因此，應(yīng)在總結(jié)以往河道治理經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，采用適宜的治河方案綜合治理汾河下游，造福沿岸人民。