穆智增：《治河用柳集》（二）

三、防洪治河用柳的研试过程

多沙河道用柳守滩护岸的试验研究，是水利科研部门，防汛水管部门等有关方面协同进行的。

为从理论和实践上，寻求对策。水利科学研究院会同有关方面，以永定河为样板，对建库后河道水沙运行规律、河床演变过程、河型转化条件、工程运行方式等多个方面，进行了系统的观测、试验、研究。并把原本只设在两堤的防务，经过滩区推向治导线。使治河方法和理论均得到明显的发展。

同时，防汛水管部门，也配合科研进程，在原河防工事的基础上，对惯用的守滩护岸方法，从材料、结构等方面，进行了新的探索。在漳河、滹沱河、潴龙河系的滩区，对比试用了多种多样的守滩工事。有些工事已超过治导线。其中“以柳治河”的方法在实用中，得到许多可贵的经验。

经过多年反复调查、研究、试验，终于在生物技术的基础上，从历代和近代河工用柳的实践中，开拓出可以在控导线，直至治导线及全河“守滩、护岸、固堤”的柳坝。解决了防洪治河的一大难题。

五十年来，从传统治河，经“以柳治河”，到“柳坝”，经历了初试、推广、再试的几个阶段。在几经曲折的过程中，遇到过难题，也得到支持，最后见到可喜成果！

（一）以柳治河的初试

海河水利前辈徐正先生早就重视河工用柳，并把在滹沱河、洋河上游，有用柳树成滩淤地技术的农民专家张喜生调到省水利厅，参与指导下游的河防工事。

在水利科学研究院主持的，永定河下游河道整治试验中，使用并发展了张喜生的河道用柳技术。在护岸工程，护滩工程中除常规建坝材料外，在工程上使用柳树做为建坝材料。这是不同于一般河道整治的特点。

整治段设计流量2500秒立方米，设计河宽由800米到400米向下递减，治导线基本与实际主槽位置相合，工程位置突破了不准在滩地修工事的禁区。由堤一直伸到治导线，共新增丁顺坝32道，其中沙柳坝及柳埽盘头18道。另有治导线雁翅林4000米，卧柳护坎4000米。

沙柳坝坝头分别用常规工程或大树头深栽加固；坝身的两坡每隔三米挖宽2米、深2米的沟，按株距1米，栽柳树两行，树顶略高于坡面。沙柳坝用于丁坝和顺坝时的结构，基本都是以上形式。

雁翅林是沿治导线，成30—45°夹角，间断种植柳树。每组两行，每行11株。行、株距各1米。埋深2米，每组间距一般20米左右。

对治导线以外的滩地较宽处，另沿水流方向种植副林带，以缓溜落淤。

一年后，“以柳治河”工程经受流量达914秒立方米的洪水考验。沙柳坝、柳埽盘头、雁翅林等用柳工程，均发挥作用，起到固定险工、保护滩地、稳定河槽的效果，取得两项突破。一项是把防守策略，由不许守滩，转向可以守滩；一项是用柳树修建河防工事。也为黄河及其它多沙河段的整治提供了经验。

对这种突破，也有不同认识。他们认为这种“胶泥大个（柳）”是群众护村、护地的土办法，用在大河滩区，可能阻挡行洪。还以为虽经过中水，并不可信。一旦遇到大水，难免招致大灾！

对不同意见，尚未深入研究，就由于人为、经济、自然等多方面的原因，使得试验区的柳树损失殆尽，因而暂停。

（二）推广中发现的问题及解决办法

由于河北省水利厅领导坚信用柳治河的方法可行；省防汛水管部门主持的部分试验已有收益，受当地欢迎；再加推广试用有部拨的防汛岁修费可用。借助以上三个有利条件，虽然也遇到不同认识，因其不占主导地位，故“以柳治河”得以在潴龙河、漳河、滹沱河推广试用。

在潴龙河推广时，由于强调了“依靠群众“，离开治河主题，形成河滩造林。不得已而停止试验，转向清障。

在漳河修建过一些沙柳坝、雁翅林，由于河道管理一度划归建设系统，而中断。

在滹沱河石家庄段，推广初期受到怀疑，后来看到沙柳坝的护滩能力。六十年代以来，在徐正先生主持下，增加了用柳措施的规划，故从七十年代起，新修的工事，开始更多参照永定河的作法，在丁坝上更多用柳。同时滩区大量种植护岸林、固滩林，经济林。几年后，治理段的林果等经济收入大增。

对推广时遇到的问题，均找到可能的解决办法。

⒈沙柳坝上柳树成活率低

在以柳治河中，柳树成活率是问题的核心。柳树不能成活，就失去防洪能力。

通过在漳卫河系调查，沿河柳树凡是深栽到含水量超过20%的土层者，均可正常生长；土壤含水量超过35%时，生长缓慢；低于15%即开始枯萎；低于7%，即停止生长。注意设法保持正常含水量，沙柳坝即可正常生长。

⒉沙柳坝头易被冲刷

保坝头不被冲，是沙柳坝成败的关键。有效措施有三方面。

一是使用小坝距、短坝身的丁坝。降低坝间水位差，减少冲刷力。

二是改用可潜没、透水的型式，让全坝均匀平顺过水。

三是用施肥把柳坝的根，向更深、更广引伸。既增加抗冲能力，还加强了“上吊”基础根网。

沙柳坝本不能潜没、透水。如果象漳河当年成活的柴排一样，去掉沙柳坝上的“沙”，使坝的高度降到与河底相平，使沙柳坝的坝高为零。保留沙柳坝的“柳”，把相当柴排的小柳桩深栽到河床以下。改变外形的沙柳坝，柳枝长成后，就形成既可潜没，又可透水的抗冲坝头。

⒊截流坝也经常被冲

截流坝多用土坝，一旦过水即被冲。如用潜没、透水坝，截而不断，缓流落淤，即可防止冲刷。

⒋ 引河经常被淤

大水端、小水弯。小水引河不能与大水同为一条中线，这是由于大、中、小水的水流中线长度各不相同。

故治理多沙河道中小水，要顺应其弯曲流势，不宜按直线开挖引河。如按弯曲河势治理，淤积可以防止。

通过多年实践，在发现和解决问题的进程中，感到用沙柳坝控制治导线间的大洪水，虽还有抬高水位等问题，但较之土、石、混凝土工程，优点还是不少，应肯定。如针对发现的问题，进一步研究改进，就可能找到一种既可防御大洪水，又可防护中、小水的新型用柳工程。

（三）改用柳坝再试

⒈老防洪工程对新坝型的启发

为寻求解决以柳治河问题的对策，有关方面进行过长期、大量的研究。在认识尚不一致的时候，得到水利厅苏健夫同志、衡水孙书峰同志、安平李仁久同志，从经费、设备、人员等方面提供的支持，提前进行了大量前期工作。

从前期及各方的研究成果看到，在影响河势的“水、沙、边界条件”三要素中，对治河和防洪第一线，“边界条件”是防洪治河的首要因素，是第一位的，要设法让“边界条件”，尽可能适应变化的“水”、“沙”。而通过枢纽运用去改变“水”、“沙”，则仅能缓解一时，而不能根本改变河势。

五十年来，很多河段都是通过防洪治河工程，改变边界条件调整流向、流速、曲率，适应水、沙运行。

回忆和对比过去及现有防洪治河工程，有些结构和技术，对于改进沙柳坝很有可取之处。

六十年代以前使用的桩坝，很像排列有序的树干，既透水、又可超洪；有的桩坝编柳护底防冲，又像潜水坝；在漳河三宗庙修的柳枕，也像潜水坝；无定河榆林左岸的随河柳，及永定河大北市左岸柳盘头，靠岸外露的根系，很像编织的根网。还有伊逊河的石笼坝、滦河滦县的柴排护底桩坝。也像潜坝

以上工程，或用桩透水，与沙柳坝上的“柳身”相似。或用柳、用笼、用排护底，与沙柳坝的根网有相似之处。这些对进一步研究，均有启发。

⒉设想的内容

沙柳坝已把设计洪水的防线由沿堤设防，向前推进一步，改为沿治导线纵深设防。为进一步控制河势摆动，应增加对于中、小水的控导线，再加大设防纵深，把守滩的边界，再向前推进到控导线。

防护控导线和治导线，均使用柳坝。这种坝建设时只用柳，不用土。可全坝过水，改善流势，降低冲刷深度。

为保证柳坝成活，把柳苗栽到含水量超过20%的土层。并按生长需要浇水、施肥、除虫。通过修剪让柳树按防洪治河需要生长。

为防阻水，使用柳树修建的丁坝、截流坝、顺坝，全都使用潜没、透水坝型，一般不建超洪坝。

这种柳坝的长度、高度、曲率等边界条件，都可随水、沙变化需要，而相应的调整。

通过修剪，一条丁坝可形成分别对应大、中、小水的三个坝段；

一组丁坝的不同坝段，一般均按中水时透水设计 。由于坝体透水，可形成分别对应大、中、小水的各种流势的曲率；

用过渡段连接的多组丁坝，形成的弯曲河段，可以有效的控制几个河势节点，稳定深槽，约束摆动，固定险工。让中、小水均能冲其对应河段的深槽；淤其大、中、小水对应的滩面。让可变化的边界条件，适应变化中的水、沙运行。

⒊再试的结果

对以上设想，衡水地区和安平县，让先以个人名义分别寄送水利部、河北省。水利部李伯宁同志很重视，河北省董一林同志同意试办。

然后由安平县请衡水地区转报，经河北省海河指挥部批准再次立项，并拨款36万元，在滹沱河安平段开始试验。

试验段长34公里，河床平均纵坡1/3500，堤距2000至4000米，主槽宽350至700米。

试验段的设计洪水按原设计标准不变。增加对应中、小洪水的设计内容：

中水主槽平滩流量，由1000秒立方米，渐变为400秒立方米；设计控导线间主槽宽400米。在控导线两测，易出现斜河、横河及坍岸严重的河段，布设九组54道柳丁坝，连同柳顺坝，总长9500米。柳坝头防护深度4米。工程有效控制长度20公里。

柳坝一般植柳四行，行距2-3米，株距1-2米。用于丁坝、顺坝、截流坝时作法基本相同。

为深入观察、了解、利用与柳树相关的生物特性，以便为河工用柳提供理论根据。在试验区建立了试验室，系统对比观测水、肥、光照、气温、地温、土壤与柳树枝干、根系的生长关系，及抗冲能力。从生物工程角度，为设想提供了支持。

试验段1979、1988、1996年，先后经过小、中、大水考验。

第一次1979年试验初期，有的坝种植还不到半年，就经受217秒立方米流量的冲击。大部柳坝经受了考验，部分冲倒的树苗，扶正后仍可正常生长。树龄达到一年的西满正坝段，主槽被推移至设计控导线，滩区落淤近三万立方米。

第二次1988年，最大流量7 00秒立方米，治理段河势稳定，柳坝没有阻水，也没有挑溜，河岸无一处坍塌，险工无一处出险。54道柳坝中，46道完整无损。部分受损的8道柳坝，未失去抗洪作用。最大冲刷深度2.0米,仅及设计冲深的一半。主槽冲刷量16万立方米，低滩淤积量32万立方米。均在设计范围以内。

第三次1996年水库最大下泄3656秒立方米，超过河道保证标准3300秒立方米。试验段河势平顺，两堤无大险。而上下河段均出现大险和决口。

洪峰通过时，主流被导向控导线间的主槽，除几个迎流坝头冲深达两米左右外，其余均是临主槽一侧刷深，背坝区一侧淤高。坝区一般淤高半米以上，最高达两米以上，淤积总量超过百万立方米。曾造成1956、1963年冲决北大堤的高佐斜河，经柳坝群和截堵工事控制，斜河及其上口淤高，原向斜河挑溜的高滩被冲，削去土方50万立方米以上。主槽向前推移300多米，调顺了冲击北大堤的危险河势。对其它可能顶冲两堤的斜河，也得到类似的控制。因而试验段无大险，以较小的防洪投入，取得了显著的效益。

在此次行洪过程中，控导线间柳坝半数以上潜没时被压倒埋没，但柳根基础完好，扶正后仍可正常生长。

经过三次大、中、小水的行洪考验，说明使用现代生物技术改进后的柳坝，成活率达到100%，一年生树杆高超过三米，根长超过三米。按设计控导线、用柳坝形成的边界条件，有效地控导了大、中、小水，也控制了经枢纽控制调节的各种泄流方式，同时为各种水流所挟带的泥沙，分别安排了出路。

大洪水时流势顺畅，柳坝未阻水。高滩可全面行洪，故未抬高滩区水位。

截流坝按设想阻断斜河。

设想的意图，除因经费限制未能观测、调查河势相关的内容外，其余基本实现。

正定段的沙柳丁坝，如参照柳坝改进，效果可能更好！

（未完待续）

作者简介：慕智增 教授级高工。主要从事防汛工程管理，退休后曾任海委防办顾问。