對中小流量洪水險情頻發原因的思考

張家祿 王殿勇 李忠鵬

（章丘黃河河務局黃河管理段，山東 章丘 250200）

多年以來，特別是小浪底水庫投入運用以來,黃河沒有發生大洪水，部分人們群眾產生了“一庫定天下”的麻痹思想，對黃河的水患意識有所淡薄，對黃河的防汛工作也有所松懈，這對防汛保安全是非常不利的。而事實上，黃河在中小流量洪水時，也極易發生根石走失險情，若因發現和搶護不及時，可能引發壩岸坍塌等重大險情，對此，我們應引起高度重視。

1 工程出險情況

近年來，黃河連年來水偏枯，常年流量穩定在1000m3/s，每年調水調沙期間，小浪底集中泄洪沖沙，濼口站年最大流量一般能穩定在在3400m3/s左右，屬于中小流量洪水。而引起我們注意的是：在中小流量來水的情況下，仍有部分工程也出現了不同程度的險情，其中多為險工壩岸根石走失、控導工程的壩岸及灘岸坍塌等一般險情，也曾發生過險工壩岸坍塌、墩蟄（俗稱垮壩）入水的重大險情。

以章丘為例，我局所轄三處險工，五處控導，總計136段各類壩岸，其中有119段壩岸常年靠水，經探測，枯水期對壩岸根石影響不大，根石不易走失。進入調水調沙期間，隨著流量增加，水位上升，我局靠水壩岸增加到122段，靠溜壩岸能達到114段，占全部靠水壩岸的93.4%,其中靠主溜壩岸達30座，占全部靠溜壩岸的26.3%。經實地考察，章丘河段主溜呈現水急、溜大、緊貼、頂沖的特點，持續沖刷壩岸上跨到前頭部分，極易出現根石走失乃至壩岸坍塌的險情。經統計，僅章丘段09至12年度累計出險達21次，平均每年出現4.2次。（附2009-2012年度險情統計表）

表1 2009-2012年度調水調沙險情及根石走失情況統計表

2 工程出險原因

2.1 沖淤變化

黃河屬多泥沙河流，下游河道位于沖積平原，河床沖、淤變化大，自古就有善淤善徙的特點。即便在中小流量下，險工、控導工程的某些壩（岸、垛）如果長時間在水流作用下，也可能因壩前河床沖刷而引起根石（或坦石）坍蟄下滑，當壩前流速過大時也可能因水流挾帶而造成根石（或坦石）走失。歷史上垮壩重大險情原因之一也是因壩前沖刷而導致根石坍蟄與走失嚴重；近年來，隨著小浪底水庫的運用，從2002年開始，黃河已連續進行了十二次調水調沙，在調水調沙的中小流量時，水流的沖刷能力更強，河床平均刷深0.5m左右，根（坦）石走失及灘岸坍塌等險情也有所增加：由于受大溜沖刷，2012年，胡家岸險工36#壩；王家圈控導5#壩；范家園控導4#壩都發生不同程度的根石走失。2003年濼口險工4#壩由于長時間受大溜沖刷，前尖和上跨先后三次發生根石走失。趙莊險工2003年和2004年都是26#壩大溜頂沖，產生根石走失。

2.2 溜勢變化

局部的沖淤變化可能引起某些工程的出險，而溜勢的變化（當然引起溜勢變化的原因很多，其中溜勢和沖淤也是相互影響的）可能引起系列影響、甚至使某處或某段工程的作用降低。章丘黃河河務局蔣家控導工程的多次出險就應該被認為是由于河道溜勢的變化引起的，近幾年,蔣家控導河勢總體變化不大,30段壩岸年年著溜,部分壩岸如5#、9、12#、13#等受主溜頂沖，極易出險。王家圈控導工程現有壩（垛）13道，其主要作用就是控導中常及其以下來水的溜勢、保護灘地，而由于近年持續中小流量帶來的系列變化及可能受對岸工程的影響，在2010年調水調沙期間，出現了根石走失、坦坡下蜇、沿子石塌陷等險情。

2.3 結構不合理

發生垮壩險情的濼口險工10#、11#、12#三段壩岸均為砌石壩，該類型的壩是坡度較陡（一般為 1：0.3-1：0.4），且為適應不斷抬高的河床及相應的防洪水位而經過了兩次戴帽加高，這就形成了頭重腳輕的不合理斷面；另外，在砌筑方法上也往往是前后不一致，有的是底部干砌、上部漿砌，有的是中間一次加高改為干砌/且施工質量差，這又形成了腰部軟的不合理結構；不合理的斷面、不合理的結構、再加上坐落在沖積層（且易沖淤變化）這種相對軟基上，這就注定了砌石壩的不穩定性。

對于這種“頭重、腳輕、腰里軟、穩定性差”的砌石壩就更需要靠足夠的根石來維持穩定，一旦或因標準低而使根石單薄、或因水流沖刷嚴重造成根石走失而又得不到及時補充，都可能導致垮壩這樣的重大險情發生。

2.4 工程薄弱

這里說的薄弱主要是以下幾層意思：一是險工、護灘控導工程本來就坐落在可沖淤的沖擊層上，這屬于基礎薄弱之一；而是有些險工、護灘控導工程可能是在過去采用“黃河帚工法”搶險的基礎上逐步加固修建起來的，這又會使工程基礎存有隱患。1985年濼口險工壩險情發生后，曾組織人員對水下進行了鉆探，發現深層有柳枝，秸料腐殖物，可推斷此處曾發生過險情。這也增加了底部的不穩定性；三是壩（岸、垛）經過了不同時期的多次戴帽加高，由于背景、及規范要求不同等多方面的原因，很難保證不存在質量隱患；四是工程標準還比較低，更突出的表現在根石方面：（1）壩的根石斷面尺寸可能還偏小（尤其是次壩的根石），且基本沒有進行大塊石或鉛絲籠加固。（2）護灘工程的壩垛及有些險工的護岸基本沒有根石，一旦受水流沖刷就可能引起壩面（坦石）蟄陷。甚至裸露土壩基。這些本來就是工程自身的不足。

我們要用以防洪安全為中心，強化工程安全檢查，強化規范管理、精細管理，維持工程完整，確保防洪安全。