慕智增：《治河用柳集》（六）

八、鉴定

到1983年，在试验段,用柳树当建材,针对不同河势、不同险情，对应大、中、小水，按设计修建的各式潜没、透水、超洪丁、顺、堵坝，均按时生长成预计的坝身、坝基。形成可以替代惯用河防工事“守滩、护岸、固堤”的，新型河防工事。达到既定的设计目标。

试验段1988年遇到相当平滩流量的中水，全部工程均经受了考验。

1992年由部组成验收委员会，对试验审查后，认为：“用柳树当建材，在中、小河流沿控导线和治导线，纵深设防，替代惯用河防工事‘守滩、护岸、固堤’的论点，立题思路明确，见解有独到之处，技术路线正确，兼备防洪、经济、生态效益，具有广泛的推广价值。”

提出同意鉴定的意见，并经部同意。

试验报告及鉴定意见，分别如下。

㈠用柳坝等生物措施护滩治河的试验报告

⒈治河方法的变化

河道上大量建设水库、电站、水闸、引水工程后，河势变化很大，促使治河方法由单纯的防堤，向“守滩、护岸、固堤”防守全河发展。

⑴1956年大水以后，认识了“守滩”和“固堤”的重要性，懂得了“守滩”和“固堤”，是唇齿关系。

1956年的永定河大水，官厅水库清水出库，冲刷了上万亩河滩耕地，失掉了滩地上控制河势的节点，使主溜直靠大堤，坍岸严重，造成麻各庄决口。这次决口对防汛就是防堤的传统观念，提出了疑问。开始认识到修建水库后，清水出库，水流沿程挟沙，冲刷力增强，河势摆动加剧。如不通过“守滩”控制河势节点，

势必要退到大堤处处设防，被动挨打。从这一年起，“守滩”的必要性受到重视。

“守滩”和“防堤”技术上有很大的区别，“守滩”是守滩岸，“固堤”是护堤岸，套用护堤岸的办法去“守滩”，效果并不好。

1957年起河北省水利厅把农民治河专家张喜生，用柳树“成滩淤地”的技术试用于“守滩”。同时水科院河渠研究所也在张喜生方法的基础上，开始“以柳治河”的试验，修建了“沙柳坝”、“柳帚盘头”等不同形式的工事。

⑵“以柳治河”的试验曾取得过成果，推广时暴露出较多问题。试验的进程虽受阻，但给以后的研究指出了方向，提供了经验。

出现问题的原因是：沙柳坝坝身高、土壤含水量损失快，植树不易成活；沙土筑的坝缺肥，柳树即使成活，得不到养分也不能正常生长；沙柳坝建在滩地上坝身超过洪水位，可以固堤，不能守滩。针对上述问题，在探讨新的治河方法时，主要深入研究如何适应守护滩岸的特殊要求。

⑶继承过去二十年在永定河、滹沱河、漳河的经验，把研究的重点转向用柳守护滩岸的方法。从1970年起，结合在漳卫河系施工，对柳树的根系分布，以及与水肥的关系进行了调查，了解到在沿河水、肥条件适合的条件下，柳树树龄超过7年的根深可达到6米，侧向根可达15米。如人为给水、施肥，12个月根长3米，毛根超过千条。这些调查及简单试验证实：如果建坝时只用柳，再把柳树栽得深一些，并浇水、施肥、除虫，让柳树按照设计的坝型生长，当达到设计坝线时，定时修剪超过设计部分，保留设计尺度以内的枝干。这样的柳坝，根深叶茂，能起到守滩护岸的作用。

以上意见向水利部李伯宁同志及有关方面提出后，受到重视，并批转给河北省。1976年，董一林同志听取汇报后，认为可以试办。经河北省和衡水地区海河指挥部批准，在安平县滹沱河段开始试验。1980年起海河水利委员会参与试验的组织领导。1984年水电部水管司、财务司批准在技措项目中，列入护滩试验。

⒉试验计划

试验段长34公里，河床平均纵坡1/3500；堤距2000到4000米。两堤间面积近100平方公里，可耕地近12万亩。其中较好的高滩区7万亩。原有主河槽宽350至700米，平均宽度近600米。设计主河槽宽400米，经工程控制后，低滩区可增加控制面积约6平方公里，近1万亩。

试验的总体设想是，根据流域规划，在确保北堤安全的前提下，以柳坝为主，结合其它工程措施，控导河势，淤滩冲槽，达到守滩、护岸、固堤的要求。能否利用柳坝守滩，是设想成败的关键。可能失败的原因很多。为使柳树成活，不致形成树障。首先，采取灌溉施肥等农业措施，保证柳树成活，促使根系发育，提高河岸抗冲能力。其次，采取修剪、矮化、培育矮化品种的办法，限制柳树的生长高度，保证其不阻碍洪水。同时还使用行政立法手段，保证技术措施的顺利实施。在这里采取了一系列关系滩区工程结构的许多措施，是一次打破常规的调整。

试验区原设计防洪标准五十年一遇，保证流量3300秒立方米。河床断面引用南堤展宽后的水面线计算。平滩流量上段约1000秒立方米，下段约400秒立方米。在平滩时，设计低水河槽宽400米，以现有岸线为基础，按低水河槽400米布设控导线。对每个拟建坝的坝位，实地钻孔，取得地基基础资料，据以确定防护深度和长度。按调查资料，本段最大冲刷深度为4米，故柳坝坝头的防护深度为4米。对可能出现最大冲刷处，用井柱桩等工程措施加强。井柱桩埋深10米。为了记录实际冲刷值，在几个可能发生较大冲刷处，埋设冲刷标。

按以上计划，重点段共布设九组控导工程，建柳丁坝五十四道，连同柳顺坝总长9500米，工程有效控制长度近20公里。坝身载植柳树28000株。

在建设控导工程的同时也设想了改变试验区生产结构的意见。先示范性的在坝间空地种簸箕柳、牧草350亩，利用柳条、牧草试办编织、养殖业。如生长正常，拟进一步吸引投资，开发相当全县耕地面积五十分之一的低滩区一万亩。以种植不影响行洪的牧草为主，发展养殖、皮毛加工、菌种、柳编等副业。这种调整如能实现，参加这里开发的村庄、单位，汛期会主动守护滩岸，防汛队伍自然会扩大，一种加强纵深防护能力的、新的修守关系可能出现。

⒊实施概况

试验从1978年开始，设计建设费60万元（其中设计、测量、地质钻探等共6.0万元,已投入建设费36万元，可控制20公里。如全部控制36公里，按1992年物价水平,尚差60万元），。养护管理费已用32万元，1985年起能靠工程收入基本解决养护费用。

⑴施工方法

①深栽

深载时用二年生、无病害，长度3.3-3.5米的的鲜柳杆，中径3.0厘米以上，栽深3米；坑内拌肥料回填，每株树给磷肥5公斤，填实后浇水；载植行数有2、4、8行三种。株距0.75、1.0、1.5、2.0米四种。

②追肥

河滩土壤缺肥，为了使柳坝尽快具备抗洪能力，采用了按土壤缺少的肥分，配方追肥。 生长速度可加快百分之五十以上。

③浇水

河滩表层土壤缺水，当含水量在4%时，柳树就枯萎；高于6%时，仍可维持存活；18%时，生长正常；20%左右，生长最旺盛；达到30%时，又停止生长，甚至局部腐败；饱和含水量浸泡几个月仍能维持存活。

由于柳树根主要分布在一米左右的浅层土内，在自然条件下，深载后虽可吸取深层水分，但达到深层的纤维根数量不多，为加速柳树生长，还通过浇水，让表层、浅层土壤含水量达到能使柳树正常生长的含水量。

④矮化柳树

为防柳树影响行洪，一直坚持定期修剪。为了能在不影响行洪的前提下，兼顾生产，每株上可保留一根不超过三年树龄的柳杆，潜没时，要让洪水能把柳杆压倒;透水时，要不阻水。

1985年起除修剪措施外，又增加了选育矮化柳属树种，和用药物控制柳树生长两个分项试验。

在众多柳属树木中，虽找到高度不足一米的灌木柳树，由于其根系不发达，还须通过与乔木柳树杂交，以求具有既矮化，又有发达根系的特点。得到矮化品种后，再利用组培技术大量繁殖。这种想法在理论上是可行的，受到农林业专家的支持。但由于财力不足，试验已暂停。

用生长调节剂控制柳树生长，也取得初步效果。可以通过调整喷药量、喷药次数，控制柳树长势；也可促使柳树全部死亡；还可控制枝叶减缓长势；促进根系发达。由于这些措施费用较高，只能在特定条件下使用，还不能推广。

⑤加固坝头

一般坝头，只栽植较大、较好的柳树。对迎大溜，洪水顶冲的坝，分别用井柱桩和粘土加固。

井柱桩直径0.5米，深10米，深度为计算冲刷深度的2.5倍，桩中心距1.0米。每处坝头设九根井柱桩，其中：垂直坝身六根，平行坝身三根。桩顶高出设计河底0.3米。成孔后，用导管灌注50号以上灰浆，灰浆用水泥和当地河沙拌制。

用粘土加固的坝头，先开挖至设计深度，然后回填粘土，厚度1米，干容重1.5吨/立方米。

⑵经营开发

①经营

从建设初期就对滩区经营进行了准备，除培育柳杆外还试种了牧草，试办了养鸡、菌种、皮毛加工副业。1981年开始有收入，八年来产柳杆11.8万根，收入6.8万元；牧草收入1.1万元；设备收入4.9万元，连同其它共收入15.47万元，平均每年收入近2.0万元。收入最多年份为4万余元；可达到管理养护费自给。收入虽不多，但与使用其它工程措施对比，年收入超过建设投入的十分之一。如全流域的河道整治都能采取这种方法，管理养护费用不足的问题是有可能缓和的。

由于试验区河势已基本稳定，治理段的20公里范围内，低滩已可开发。未治理段工程量不大，治理后的低滩也可开发。全县可开发的低滩区近一万亩。为不影响行洪，可在这一范围内建设人工草场，估计每亩建设费50元，每亩年产草量2000至3000公斤，以每公斤毛利4分计，每亩产值80至120元。万亩的建设费50万元，年毛利80至120万元。投资者到这里开发是有利可图的。

②管理

用柳树建坝，不是“植树”，也不是“造林”，而是修水利工程。对坝身柳树的管理措施，须适应防洪的要求，因而要有特定的建设、养护、管理规章，而不能套用林业法规。对此，安平县政府曾以通告的形式明确建设、管理要求。通告强调指出：“用柳树等生物措施治河，是防洪工程，对这些防洪工程上的柳树，要按工程条件进行修剪养护。并约法规定：枝条长度超过设计线的要砍；种植超过控导线的要罚；一直能顺利的贯彻执行。

十余年来的实践说明，安平县的各行、各业都非常关心滹沱河的整治。林业、农业部门积极支持并配合试验，按通告要求指导柳坝的养护，防治柳坝的病虫害；公路部门按通告要求，建设通向保定的公路时，没有在河滩上种植行道树；沿河村庄十分关心柳坝的成长，建设时种植的28000株柳树，不仅全部成活，1992年8月以前，一直保持完好。

⒋柳坝的实效

柳坝建设的第二年，曾出现过一次217秒立方米小流量的冲击，大部分经受了考验。冲倒的柳树桩，扶正后仍能继续生长。西满正段落淤近3万立方米，主槽被推移至设计控导线。

1988年8月，试验经受了较大的洪水考验。黄壁庄水库最大下泄700秒立方米，治理段河势稳定。工程未实施前，1976年最大流量也是700秒立方米，河势摆动严重，西满正、高佐等地多次出险，最大坍岸宽近100米。1988年流量与1976年相同，河岸无一处坍塌，无一处出险，柳坝没有阻水，也没有挑溜。五十四道柳坝中，四十道完整无损。受到损害的八道坝，护岸部分完好无缺，未失去控制作用。被冲刷的局部坝段，最大冲刷深度2.0米，由于有柳坝根网的防护，只相当设计冲刷深度的二分之一。试验区冲刷量约16万立方米，大部分淤积在低滩区。

被冲的八道坝，在与洪水顽强拼博时，虽然受到严重的损伤，但始终没有失去守滩护岸的能力。有的坝头被毁，坝身的抗洪能力仍未降低，有的坝头、坝身柳树大部被冲倒、冲断，但坝身基础的树根和坝尾基础，仍奋力抗击，未让岸线后退一步，出色地守住了设计控导线。从河岸无一处坍塌的战果看，应当说全部都起到了守滩、护岸的作用。达到设想的效果。

⒌主要经验

⑴技术方面

首先，再次证明了守滩的必要性和重要性。根据水库下泄清水坍岸严重的现象，认识到要控制造成1963年滹沱河油子一带坍岸决堤的斜河，不能仅加强北大堤，还必须设法控制发生在几公里以外的斜河。永定河、漳河的历史经验也证明了这一点。

其次，找到了经济可行的守滩方法。常规的防洪工程，虽然大部分可用于守滩，但由于用料多、费用高，按目前我国的财力，只能用于少数重点。开发滹沱河上柳坝守滩的方法，是按照我国河工用柳的习惯，在水科院开发的“沙柳坝”的基础上，除去坝上的“沙”，深栽坝中的“柳”。通过试验室、试验场的十余年试验，找到一种可促使深栽柳速生，不用土沙的柳坝。这种坝具有常规河道工程的多种功能，可以说柳坝是现有沙质河床守滩技术中，最适合我国国情的好方法。

第三，得到实践和理论的印证。经过几次洪水考验和多年的研究、探讨，逐步认识到柳树具有利用水中溶解氧的独特功能，这是柳坝具有能较长期在水中存活能力的主要原因。这种通过生物工程领域，在河工技术上取得的突破，为柳坝守滩的实践找到理论依据。提供了防汛备料的新方法。

第四，在可能出险河段修建的柳坝，是在那里等候险情的柳坝，是挂在那里的活柳，也是可移到附近河段的防汛备料。

⑵经济方面

首先是在支付很少费用的条件下，开发农林生物等现代技术，找到了经济可行的柳坝守滩方法。

其次是提供了可供开发的土地资源，如工程全部实施，安平县可改善和开发耕地近万亩。相当现有耕地的五十分之一。同时使工程控制区，由消费型，变为生产经营型，改变了行洪滩区的生产结构和产业结构。受到当地支持和欢迎。

第三是用柳坝治河，投资少，可就地育材，施工方便，用投资额对比，已完成的20公里共投入建设费、管理费、当地投工合计84万元。相当每公里4.2万元，考虑涨价因素，每公里也不超过10万元。大城市郊区也不超过30万元。比砌石、抛石等工程、可节省投资百分之八十以上。

⑶政策方面，主要是靠行政立法手段，明确了建设管理柳坝的规章，保护工程免遭破坏。

㈡鉴定要点

⒈成果简要说明及主要技术指标

以深入探讨中、小多沙河道，修建水库后的整治方法为目的。对照永定河使用沙柳坝的经验及问题，设想如能改变沙柳坝的结构，修坝时只用柳不用土，再加上其它技术措施，就可能找到一种既能守滩，又有利固堤的、经济可行的治河方法。这种设想经河北省和水利部同意，于1978、1984先后两次下达了用生物措施护滩治河的研究任务。

研究是在吸取现代科技的基础上，有选择的继承历代河工用柳经验。从治河策略上提出有别于“防堤”为主的、“守滩、护岸、固堤”的新论点；在工程结构上，融汇农林等相关行业，可用于柳树的速生、促根、矮化、治虫等方法于河工措施中。用这种兼有潜没、透水、超洪作用的新型柳坝，替代了惯用的河防工事。

在试验室生长一、二、三年的柳树，侧向根长度分别达到2、4、6米以上，根深3-6米以上，枝干长度经矮化处理后，均可达到防洪要求，不会形成洪障。

在二十公里河段扩大试验时，经过两次中小洪水考验，按预期效果形成冲槽淤滩，最大冲深2米，仅及设计的二分之一，河势平顺，岸线无一米坍塌。

试验河段十年累计，平均每公里建设及管理费用为4.2万元，不到使用常规工程费用的五分之一。

进一步的研究，还从柳树生长机理方面，给原来的设想找出理论性的证明。一是柳树的根能吸收水中的溶解氧，在土壤缺氧的条件下，进行无氧呼吸，故柳坝在洪水中仍可维持正常抗洪作用；二是柳树除“冬眠”外，汛期正值它的生长停滞期，故汛前修剪，既有利行洪，又不影响下个生长期生长；

这一成果的突出特点是：把柳树等生物可适应洪涝的生理特性，用于护滩治河；柳坝有生命力，容易改形补修，可就地取材；柳坝控制区既可缓流落淤，又可改善生产条件，这种工程兼有防洪、经济、生态等方面的效益。

这一成果是适合我国国情的新的治河方法，在见解上，有独到之处，在学术上有所发展，在国内处于领先水平，在国外未见到有类似报导。

⒉推广应用前景及效益预测

永定河、漳河、沙河及滹沱河未控制的低滩区，河势均与试验段相仿，如能使用此项成果，与规划费用对比，保守一点的估计，也可节省五分之三以上。

海河行洪河道两堤间滩区约4500平方公里。按试验段可控制的低潍占35%推算，全流域可控制的低潍共1500平方公里。整治后如有三分之一得到开发，可增加土地资源500平方公里，折合75万亩。

如能在黄河支流，以及松辽和内陆的多沙支流应用，也均可取得明显的防洪、经济、生态效益。

⒊鉴定意见

鉴定委员会审阅了课题组的试验研究报告，文件齐全，论述充分，成果全面，已圆满完成了课题所规定的研究目标，符合鉴定要求。鉴定委员会察看了试验区内朗仁、刘口两个活柳坝区，听取了课题组的汇报，经过深入讨论一致认为：

⑴课题组吸收了历代治河用柳的经验，采取了农、林等行业的先进技术，研究在多沙、游荡性河道上采用活柳坝护滩治河的新技术，其立题思想明确，技术路线正确。

⑵采用深栽（达到冲刷深以下一米，最深深栽达5米）、通气、追肥、浇水、保墒、促根等综合技术措施，在含水量低、肥力贫乏的沙质河滩上栽活柳树，促进根系的加速发育，确保了活柳坝的形成，对保水剂，促根药的使用进行了多方面的对比试验，取得了大量数据，很好地解决了用活柳坝治滩的关键性问题。

⑶课题组在滹沱河20公里长、堤距2-4公里的河段上，布设了九组五十四道活柳坝，形成了该河段的护滩体系，并在实地钻孔取得地质资料、预测防冲深度及长度的基础上，活柳坝的防护深度和坝头的防护措施。在1988年（北中山站700立方米/每秒）该河段发生约500立方米/每秒的情况下，活柳坝基本无损坏，河岸无坍塌，治滩工程起到了守滩护岸的作用，与1976年行洪相同流量时相比较，充分显示了该生物护滩措施的优势。

⑷采用深栽活柳坝生物措施护滩治河，可以就地取材，施工简便，节省大量资金，并能取得好的效果，同时可以改善环境，并为淤滩造田，开展多种经营创造条件。

综上，该项技术措施至今已经历十多年时间，并经受了1988年行洪考验，鉴定委员会一致认为实践结果证明，用深栽活柳坝生物措施护滩治河既经济又有效，达到国内领先水平。

该项技术可适用于宽浅型、沙质、季节性河道的护滩治河，具有广泛的推广价值。

鉴定委员会同时认为，用活柳坝护滩治河必须加强管理，防止形成洪障，妨碍行洪。

（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。