土石山區(qū)山洪溝道治理探討
——以西華溝流域山洪溝道治理為例

馬曉華

（華亭市水務局，甘肅 華亭 744100）

我國地域遼闊，整體地勢西高東低。西部地區(qū)，尤其是西北地區(qū)，是以高山、高原和盆地為主的地形，河流稀少，且多為內流河；而農田、村鎮(zhèn)和城市多沿河流或山麓水源地呈帶狀或點狀分布[1]。甘肅省平涼市華亭縣位于六盤山南麓，地處六盤山褶皺帶及東部黃土高原的過渡地帶，屬黃土高原丘陵溝壑區(qū)，為中高山區(qū)和黃土丘陵溝壑區(qū)所組成。華亭縣降水年度分布很不均勻，降水主要集中在每年的6-9月，且多以暴雨形式出現，降水量約占全年總降水量的70%～80%，導致山區(qū)經常暴發(fā)山洪。而山區(qū)大部分小流域溝道流程較短，流域面積較小，沒有常年徑流，一旦突降暴雨，就會在短時間內形成山洪和泥石流，不僅對西城區(qū)和溝口居民區(qū)的基礎設施造成破壞，而且對人民群眾的生命安全構成極大的損害和威脅。為了貫徹落實《中共中央國務院關于加快水利改革發(fā)展的決定》，消除或降低山洪災害的影響，保護溝口附近居民及華亭縣西城區(qū)5.1萬人口、2 000畝耕地及其他對象，依據國家防汛抗旱總指揮部辦公室 2013年4月發(fā)布的《重點山區(qū)河道治理試點項目建設指導意見》，華亭縣針對轄區(qū)內西華溝流域的山洪溝道進行了治理。

1 華亭縣西華溝流域山洪災害成因及特征概述

1.1 山洪災害成因分析

華亭縣西華溝流域是汭河流域的一部分，屬于涇河的一級支流，發(fā)源于六盤山，流經平涼市華亭縣、崆峒縣、崇信縣和涇川縣，并于涇川縣西王母宮山前匯入到涇河，總長度為119.2 km，流域面積為1 670.73 km2。而導致山洪災害暴發(fā)的原因主要包括如下四點：

第一，華亭縣西華溝流域位于六盤山脈的東面，受地形影響，容易發(fā)生強度較大的降雨，且降雨一般集中在每年的7-9月。根據相關統計數據顯示，這三個月的降雨量約占華亭縣全年降雨總量的75%左右，24 h降水量≥50 mm，12 h降水量≥25 mm的大雨和暴雨多年平均為3.9天，最多年出現為9天，日最大降水量為111 mm。

第二，西華溝流域上游溝坡的坡度較大，相對高差大，且溝壑密布，山谷坡度陡，而且溝道的出口與華亭縣西城區(qū)相連，每次暴發(fā)山洪，洪水上游集流快，而下游的溝道坡度平緩，彎曲不暢，導致行洪能力較差，且洪水出口為西城區(qū)。因此，山洪災害發(fā)生幾率高，洪水漫流面積大，造成的損失也極高。同時，流域內部的分溝邊及路邊上部土層均為砂質土壤，而底層則是沙礫和紅粘土，雨水進入到土層后，當浸潤到紅粘土時，就會下滲緩慢，從而形成水層滑面，導致上部的土層在重力的作用下開始下滑，由此形成危害極大的局部滑坡現象。

第三，流域上游的植被覆蓋度較低，主溝和側溝的紅粘土出露，在遇到高強度、大暴雨和前期持續(xù)降水時，紅粘土因透水性差，表層土壤含水量達到飽和狀態(tài)，從而在坡度較陡的區(qū)域發(fā)生瀉溜、局部滑塌等小型地質災害，各支溝和坡面滑塌的泥流會夾雜著坡面的雜草以及淺根性樹木形成泥流混合物，快速匯聚至溝道，在主溝道上游下泄的匯流的沖刷下，流入到溝口西城區(qū)的地下排洪管網，最終進入到南汭河。

第四，現有各溝道上游山洪治理的工程較少，攔蓄各支溝匯流和蓄洪滯洪的能力較差，加之部分支溝的坡面較陡，植被稀疏，且下層紅粘土部分裸露，遇到上部坡面匯流就會形成沖刷，從而進一步增加了土壤的侵蝕量。

1.2 山洪災害的基本特征分析

西華溝流域山洪災害的基本特點主要分為如下幾個方面：第一，流域的上游山高谷深，且處于山麓東面，在夏季時，受季風影響，極易形成暴雨，且降水的強度較大，而洪水的流路較短，具有較強的突發(fā)性，在預報、預測和預防方面具有較大的難度；第二，西華溝流域上游大部分的溝道比降都在4%～8%之間，最小的溝道比降也達到了4.59%，在遇到暴雨時，洪水的來勢較猛，成災極快，且破壞性極強，對于溝口西城區(qū)區(qū)域內的工礦、交通以及居民地會造成很大的危害，甚至造成人員傷亡事件，導致極大的財產損失；第三，具有較強的季節(jié)性，且頻率較高。西華溝流域上游坡面的植物措施多，但溝道治理工程措施相對較少；第四，受地質條件影響，在發(fā)生大暴雨或長時間降雨時，西華溝流域上游還會出現滑坡現象，而且大部分的滑坡現象因為發(fā)生得比較緩慢，不易被人們所覺察，從而給人民的生命和財產帶來較大的危害；第五，一次山洪暴發(fā)災區(qū)的范圍較大，造成的損失也很大，且在災后進行恢復困難重重。

2 工程建設的必要性和可行性分析

2.1 滿足經濟社會發(fā)展的需要

隨著經濟社會的發(fā)展，西華溝流域下游、汭河一級階地的西城區(qū)建設迅速，人口、財產和資產密度將進一步增長。但作為溝口地區(qū)，流入華亭西城區(qū)的洪水直接威脅著街道、商鋪等基礎設施，而且洪水漫流后的街道，容易導致低洼處街區(qū)建筑物基礎的下陷，從而造成嚴重的經濟損失。同時，洪水漫流后遺留的柴草和垃圾等雜物容易堆積在地勢較低的街面上，還有大量的淤泥也會隨著洪水無序地在街道上漫流，容易造成街區(qū)環(huán)境的污染，嚴重影響著縣城總體形象。而且，洪水漫流到居民區(qū)后，容易導致房屋倒塌，直接威脅人民群眾的生命和財產安全[2]。此外，洪水中夾雜著的泥沙、柴草以及生活垃圾等雜物，容易堵塞溝口設置的排洪渠道，從而減少泄洪渠的泄流量，并降低其運行壽命，從而導致城市建設費用的增加。因此，為了保證西城區(qū)和溝口附近人民群眾的生命及財產安全，必須對流域山洪災害采取切實可行的防治措施，這是適應當地生產建設的要求，能進一步加快華亭縣整體經濟形勢的發(fā)展，并大幅度提高人民群眾的生活水平。

2.2 保證人民群眾的生命和財產安全

多年來，華亭縣當地政府及人民群眾一直對西華溝流域的山洪溝進行著堅持不懈的治理防護，但因為投資所限，治理工程分布比較零星，無法從根本上對流域內的山洪溝進行徹底、有效的治理。因此，“大雨大災，小雨小災”的情形仍屢有發(fā)生。通過此次規(guī)范治理，將山洪溝洪水防御標準提高為10年至20年一遇的標準，護岸防護等級確定為Ⅳ級，并疏通阻塞的溝道，給山洪以出路，能長期有效地提高防護的效果，從而有力杜絕山洪成災現象的發(fā)生，能很好地保障人民群眾的生命和財產安全，并促進當地社會經濟的持續(xù)發(fā)展。

2.3 完善防洪減災體系的建設

華亭縣已在西華溝實施了山洪災害防治縣級非工程措施預警預防體系的建設，通過實施本次山洪災害治理工程，能使西華溝流域山洪災害工程防護措施得以有效確立，從而使得本區(qū)域山洪災害防洪減災體系得到進一步完善，西華溝將成為華亭縣第一個山洪災害防洪減災體系最為健全的區(qū)域。而山洪災害防洪減災體系建成后，可以實現本地區(qū)預警、預報、防災減災的效果，切實保證本區(qū)域人民群眾的生命和財產不會受到侵害，并保障本區(qū)域社會的穩(wěn)定和諧以及國民經濟的可持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。同時，西華溝流域所包括的4條支溝出口能與西城區(qū)地下排洪管網有效銜接，防御洪水的標準達到了20年一遇的縣級城鎮(zhèn)防洪標準，與西城區(qū)城市排洪設施形成了完善的山洪災害防治體系，有力地保護了西城區(qū)和各支溝溝口人民生命財產安全。

3 華亭縣西華溝流域土石山區(qū)山洪溝道治理的策略分析

山洪溝道是山區(qū)小流域洪水的通道[3]。因此，山洪溝道的治理應以微小型小流域為基本的防治單位，實施治溝與治坡相結合，工程措施與非工程措施相結合的方式，形成土石山區(qū)山洪溝道綜合治理措施體系。

3.1 工程防治措施

通過對現狀溝道部分地段土質排洪渠清淤疏浚，按照設計洪水標準在中上游段建設排洪明渠，下游溝口居民區(qū)段設置排洪涵洞，使上游排水下瀉順暢流入西城區(qū)排洪管網；在建筑材料上，充分利用西華溝流域地處土石山區(qū)且距離石料場、水泥廠較近的優(yōu)勢修建砼渠洞。通過西華溝流域各支溝溝道治理工程措施的實施，建立以現狀溝道部分地段土質排洪渠道疏浚與排洪渠（洞）和溝坡護坡、溝岸護坡工程建設、現有上游梁坡梯田林草攔蓄坡面匯流相結合、現有各支溝已建山洪預警監(jiān)測站點設置以及西城區(qū)城市地下排洪管網相銜接的山洪綜合治理工程體系，最終提高華亭縣西城區(qū)總體防洪抗災能力，最大限度地減少山洪災害所造成人民生命、財產的損失。具體來說，西華溝流域山洪溝道治理工程主要包括溝道疏浚工程、溝岸護坡工程、溝道排洪渠（洞）工程等三部分[4]。

第一，溝道疏浚工程。根據實地調查，陳家溝、祁家溝、趙莊溝和張莊溝的主溝道部分為土質渠道，由于長期缺乏疏浚和清淤，導致溝道水渠嚴重淤積，基本上沒有了渠道的形狀，尤其是在居民區(qū)，由于部分居民無序傾倒生活垃圾，導致渠道被埋壓和侵占，造成洪水無序漫流[5]，危及渠邊的居民區(qū)。設計對現狀溝渠進行開挖和疏浚，同時清理渠道兩側的生活垃圾，以滿足修建排洪渠（洞）要求。此外，還需要對部分支溝按照渠（洞）砌筑的需要，進行開挖和回填，余土運至垃圾填埋場地。

第二，護坡及排洪渠（洞）工程。陳家溝、祁家溝、趙莊溝和張莊溝的小流域分別包括一條主溝道及幾條支溝，以主溝道排洪渠系與城區(qū)西大街公路涵洞北進口交匯處為0+000點，向上游沿現狀渠線新修排洪涵洞，另部分渠道沿著現有的渠線，新修排洪明渠，并在沿線接入各支溝的排洪渠。按這一布置方案，陳家莊主溝道需要護坡214 m，排洪渠（洞）總長506 m，同時根據地形條件，在居民區(qū)山坡布設截洪渠600 m；祁家溝主溝道溝口居民區(qū)，設置排洪涵洞，農耕地及散戶居民區(qū)，設計為排洪明渠，而支溝均為居民聚居區(qū)，設計為排洪涵洞，長度270 m，山坡截洪渠400 m；趙莊溝擬設置排洪渠（洞）的主溝道長275.7 m，其中居民區(qū)采用排洪涵洞，已有的土質排洪渠，設計新建排洪明渠上游與現狀漿砌石排洪明渠相銜接，同時在渠道兩岸各設置200 m截洪渠；張莊溝布設排洪涵洞150 m，該段左岸居民區(qū)和進村道路設為自然溝道，以滿足設計泄洪要求，不再設置防護工程。然后在渠道兩岸設置截洪渠各200 m，以攔截村莊院落匯水進入排洪渠。

第三，護坡工程。陳家溝主溝道中上游左岸采用墻式護岸結構，長度為214 m；祁家溝不設置護坡結構；張莊溝中上游左岸為居民區(qū)，采用坡式護坡；趙莊溝左岸設護坡工程，總長度249.5 m。

3.2 非工程措施

根據西華溝流域非工程措施建設現狀情況，為了全面增強溝道的防御能力，在張莊溝、祁家溝、西華敬老院、裕民村鄧家莊社、趙莊溝、東華鎮(zhèn)煤礦新建6座預警廣播站，6座簡易雨量站，制作6個宣傳欄，6個警示牌，配發(fā)6臺手搖報警器和18面銅鑼。此外，在山洪災害易發(fā)區(qū)內的每個行政村，設置預報員，配備簡易報警設備，編制村級應急預案，確定避災安置點，并制作宣傳告示欄，以村為單位搞一次應急演練[6]。同時，建立責任體系，將山洪災害防御工作納入華亭縣防汛常規(guī)工作當中，建立縣、鄉(xiāng)、村、組、戶五級山洪災害防御責任體系，形成橫向到邊，縱向到底的全覆蓋體系[7]。并統一制作了山洪災害防御知識掛圖、宣傳手冊、明白卡、宣傳片等宣傳品下發(fā)各村社。

4 結束語

綜上，華亭縣西華溝小流域溝道綜合治理工程圍繞著土石山區(qū)山洪溝道防洪安全，合理布設各項措施，達到了有效控制水土流失、減少洪水災害、改善生存條件、提高人民群眾生活質量，實現安居樂業(yè)的目的。