慕智增：《治河用柳集》（七）

九、超标准洪水考验

滹沱河用生物措施治河的两个试验段，均经受了“96.8”超设计标准洪水的考验。

正定段生物防护工程的规划方向，是六十年代由徐正先生会同周洪烈局长等人，仿照五十年代永定河“以柳治河”的方法拟定的。

安平段的用柳坝等生物措施守滩、护岸、固堤，是改进后的“以柳治河”。

两个试验段在抗拒特大洪水时，分别显现出柳坝和生物措施的工程、经营优势，有防洪、经济、生态效益。同时说明沿治导线，对应设计洪水，布设丁坝等防守工事，虽未全部控制河势，但改善了河势；如再进一步加大防守纵深，沿控导线对应平滩水位、治滩流量布设柳坝，可以基本控制河势，成效会更好。

正定的经营及生态效果突出；安平的柳坝工程能力好。两段成果合在一起，取长补短，对中、小河流整治,可能是一套完整的经验。

㈠用柳坝护滩治河的成果报告

从1978年起，在河北省安平县滹沱河段进行的，用生物措施治河的试验，及柳坝护滩试验，已于1992年通过水利部组织的鉴定，并经过几次洪水，特别是1996年8月超设计标准的洪水考验。

“96.8”行洪时上下游均出现较大险情，但试验河段河势稳定，主流被控制在控导线内，滩岸无一处坍塌，未出现冲击大堤的斜河。与上、下游出大险河段对比，使用的防汛物料、劳力、经费等都较少。实践证明：这种方法费省效宏，非常适合多沙河道的治理防护。

治河方法的变化、试验计划、实施概况、柳坝的实效、主要经验，均同第八篇，不再重复。

1996年8月滹沱河黄壁庄水库最大下泄流量3650秒立方米，超过河道保证标准，有的河段出现较大险情和决口。而试验段河势平顺，两堤无大险，经受了考验。

洪峰通过时，主流被导向控导线间的主槽，除几个迎溜坝头冲深达两米左右外，其余均是临主槽一侧刷深，靠坝区一侧淤高。坝区一般淤高半米以上，最大超过两米，淤积总量近百万立方米，新淤成可耕地1000余亩。曾造成1956、1963年冲块北大堤的高佐斜河，经柳坝群和截堵工事控制，斜河上口淤高，原向北挑溜的高滩被削去，削去土方50万立方米以上。主槽南移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。因而全段无大险，以较少的防汛物料及人力投入，维护了堤外广大村镇人民生命财产安全的局面，特别是避免了决口给冀中地区带来的灾害，效益很大。

在行洪过程中，柳坝半数以上被埋没、倒伏，但柳坝基础柳根完好，未失生长能力。经清淤、补种，最多每公里河段再投资1万元即可完全恢复。

㈡正定段生物防护工程成果（引自河北水利水电技术）

⒈堤防的生物防护工程

滹沱河正定段建设防护林始于五、六十年代，这期间为第一阶段，主要在护城堤、五一堤等堤脚两侧，种植以柳树为主，在河滩种植槐树；七十年代为第二阶段，随着滹沱河正定段整治结束，主要在左（北）岸堤坝坡面上种植紫穗槐，在堤脚植杨柳，八十年代为第三阶段，随着河滩地的开发，除1600m宽的治导线以内，其余的滩地已大部分种上了以苹果为主的经济固滩林，或开发为农田。至此滹沱河正定段堤防生物防护林工程已经形成0.48万hm2具有“护岸、守滩、固堤”作用的完整的河道堤防生物防护工程体系。

（1）固堤林

滹沱河正定段经1974年整治后左（北）岸长31.7km，由于资金和历史条件，约10km堤防为粘土包砂结构，即里面是沙子，外面包0.5m厚粘土。

固堤林采取乔灌木结合方式：堤坡种灌木，主要是些紫穗槐，行距株距均为1m。堤脚两边护堤地各种4---6行乔木（材树），其中河内侧种柳树，外侧种杨树或槐树 ，行株距3m左右。这次“96.8”洪水大部分经受了2---3m水深的洪水袭击而未出现决口或塌方。

（2）护岸固滩林

滹沱河自黄壁庄以下至正定段右岸（南岸）无堤防，1974年滹沱河治理前是1---3km宽，20多km长的沙滩，连杂草都很少生长。1974年河道整治后，在右崖（南岸）治导线外形成一条20多km长，200---800m宽的以苹果树为主的护岸、固滩的经济带----“绿色堤防”。

当“96.8”洪峰约4500m3/s流量到来时，由于受上游弯道的影响和左岸堤坝及北白店坚固的老河岸阻挡而减缓了洪水的势头，使洪水大部分回流到主河槽内，减轻了洪水对右（南）岸的危害。当时南岸林带除林间道路受洪水冲刷而下切2---3m深沟，而林带由于树木阻滞，那里的水势平稳，土地不但基本未受洪水冲刷，反而被洪水带来的泥沙淤高5-40cm。“96.8”洪水虽然使防护林受到一定损失，有1/3的果树当年减产，约 5%的林木被洪水冲走，但是这条“绿色堤防”有效地保护了石家庄市、正定县滹沱河南岸的乡镇和下游的蒿城市几十万Hm2土地、沿河的村庄、工厂、学校、国家的交通干线和人民生命财产的安全。通过“96.8”洪水的考验，滹沱河正定段右（南）岸生物防护林工程起到了固滩的巨大作用。

⑶效益

二十多年来，在滹沱河正定段实施生物防护林工程面积已达0.48万Hm2，植树27万株，其中71%是以苹果树为主的经济林带，23%是用以固堤的紫穗槐林带，同时开发荒滩0.33万Hm2，年直接经济效益以亿计，每年向社会提供6000万公斤水果。

由于实施生物防护林工程，裸露沙滩由0.93万Hm2缩减为0.27Hm 2。风沙灾害没有了。小气候变好了，环境变美了，春季是果树和花的海洋，夏秋到处瓜果顠香，是石家庄市和正定县城人民交流的好去处。

2、对整治工程初步探讨

1973年秋至1974年8月，石家庄行署水利局对黄壁庄水库以下至正定塔子口长40Km的河段进行了大规模的试验性综合治理，规划主河道保护河滩地农业标准为5年一遇，相当水库泄洪400m3/s。防洪标准为50年一遇，水库泄洪流量3300m3/s 。规划治导线宽1600m（两岸丁坝坝头间的垂直距离），并规定弃土沙埝（开挖引河的弃土所堆成的沙埝）至治导线间的地带可以每隔100m顺水流方向栽植50m宽的防护林带，防护林带之间可种植矮杆作物，为便于行洪淤滩，规定治导线外100m植卧柳，紫穗槐或其它灌木。再向外沿河各村可自行修筑生产堤，保护各自的开荒地。然而，沿河各村只重视开荒造地，未能按规定修建生产堤和营造防护林，至使每次行洪，不论水量大小，开荒地均有不同程度的损失。

为使河道主流达到裁弯取直，河归中心的目的，采取两岸间修建丁坝，河道内开挖引河修建堵坝，以期规范洪水的流向。这次整治工程共修建丁坝28条，总长度14603m，开挖引河三条，总长度13610m，修堵坝4条，总长度2700m。

自1974年整治工程建成到“96.8”洪水以前的20多年间，河道一直未能行洪（较大流量），对其整治工程无法进行验证，“96.8”暴雨后黄壁庄水库放水3680m3/s ，加上区间汇流400m3/s，河道洪峰流量估计可达4000m3/s ，超出了原设计标准，各类工程得到充分的考验，并对抗洪抢险、保护人民财产的安全发挥了重要作用。

⑵关于整治工程理论及问题的探讨

①关于设计标准

滹沱河整治工程的防洪标准设计为50年一遇，洪峰为3300m3/s ，据县志记载：自民国6年（1917年）到1996年8月的洪水，80年间有4次洪水超过了5000m3/s ，其中1956年最大（正定水文二站测定），滹沱河铁桥为滹沱河11100m3/s ，1963年为8000m3/s ，据当地群众反映1917年和1939年比1963年洪水还大。由于设计标准偏低，“96.8”洪水黄壁庄水库放水3680m3/s ，加上区间汇流到正定铁桥估计流量可达4000m3/s ，28条丁坝有9条遭到不同程度的破坏，占32%，有3条几乎全部被毁。上述现象表明，实际行洪流量仅为历史洪水流量的36%，工程1/3已遭到破坏，因此看来主要原因还是设计标准偏低所造成。

②关于开挖引河

开挖引河是整治工程的一项内容，正定段有3处引河，即2号、3号、5号堵坝引河，总长16 Km，设计标准为5年一遇，流量400m3/s，引河的主要作用是通过放小水冲刷河槽，把主流引向中心，达到裁弯取直的目的，实际情况是：1977年汛期水库放水400m3/s，3、4号堵坝被冲毁，随之引河失去效用，水流在河道内仍然走其原先弯弯曲曲的河槽；“96.8”洪水5号堵坝被冲垮，河道主流仍然靠南岸引洪，2号堵坝虽经抢险保存了下来，但流量再稍大些随时有被冲垮的危险，而堵坝一旦失事，犹如水库的大堤溃决，水流直冲胡村一带，形势相当危险。由此看来，用引河固定主河槽的设计目的是正确的，但在沙质性河道中是不成功的。失败的主要原因有两条：一是河道完全是砂质土壤，质地松散本身就不能固定。二是春秋两季大风一刮引河被砂子填平，很难定形。实践证明引河在沙性河道中的作用不大，不宜使用。

③关于堵坝

堵坝是引河入水口的导流建筑物，与引河有着密切的关系，堵坝的设计受到一定的限制，标准高，容易形成河道内的拦河坝，成为阻水建筑物，标准低易被洪水冲毁。我县修建的4处堵坝，不论大小水，屡屡遭到水流冲刷、破坏。给防汛工作带来很多困难，保与不保众说纷纭。实践证明引河是不可取的，堵坝的问题也就解决了。

④关于丁坝布局

丁坝是整治工程的主体工程，在正定段内共修筑丁坝28条，全长14603米，其中甲型9条、长5560m，乙型坝11条、长4903m，丙型坝8条、长4140m，平均每条长521m,平均间距250m。

丁坝砂土包胶的碾压式土坝，包胶厚度0.5m，坝头分甲乙丙三种形式，甲乙型为铅丝笼石，抛石构成的坝头，丙型为卧柳，植树构成的土树坝头。丁坝是试验性整治工程的主体工程，通过丁坝的布局，使河流达到裁弯取直，河归中心的目的。从“96.8”洪水看，虽然超过了设计流量（超过700m3/s），仍有2/3的丁坝经受住了考验，起到支水、挑流、规范主流的作用，铁路以东较为明显，河道主流基本上按设计方向和范围内行洪。铁路以西自小孙村至铁路大桥6 Km 的河段，主流仍靠北岸和南岸分两段行洪，没有起到河归中心的作用。

⑤丁坝坝身结构

在大洪水或通过超标准洪水时，丁坝就成了一条条的拦河坝，使行洪断面宽由3—5km缩小到1600m，减少了2—3倍。

由于断面缩小，抬高了水位。据实地调查，1963年朱河村没有上水，而“96.8”洪水到了村内，修筑了围埝。而且由于丁坝坝身过长，坝体填筑材料质量差（砂土坝心，粘土包胶），经不起洪水冲刷，造成9条丁坝不同程度破坏，10号、13号、14号最为严重，几乎全部垮掉。行洪期间危机四伏，反给行洪增加了难度。

⑥坝头抗冲刷能力差

坝头的设计分为甲乙丙三种不同形式，甲乙型坝头为铅丝笼石坝头，丙型为卧柳植树坝头。实践证明，丙型坝头抗冲刷能力最差，不管洪水大不，只要洪水从坝头流过，不管大小均遭冲刷；近年来，由于干旱、断流，卧柳植树屡植不活，所以丙型坝头实际上是一个没有任何保护的土坝头；乙型坝头，由于只有两个铅丝笼，抗冲能力差，在河道险工段处，一般也经不起强冲刷；乙丙坝头的设计是不适用的。

⑦丁坝的方向设计应因地制宜

丁坝的方向关系到水流形态，是保证工程安全的重要因素。滹沱河整治工程的丁坝设计为正挑流式，在理论上，应该是合理的，通过“96.8”洪水证实了除少数被冲垮的丁坝外，大部分还是起到了稳定流态、规范水流的作用。部分丁坝由于受到地势、地形、地质的影响，入水水流与丁坝夹角大于90度，形成了下挑式丁坝，造成了旋涡式不稳定流，严重冲刷了坝头、坝身、坝根和河岸，且破坏性相当大。因此建议今后在丁坝设计中应因地制宜，避免出现下挑之势。

（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。