薛乙彰
(陜西省韓城市水務局,陜西 韓城 715400)
韓城市地處黃河中游西岸、小北干流上段,是陜西的東大門,是一座以煤炭、電力為主的新興能源化工業城市,西北重要的能源化工基地、陜西最大的鋼鐵基地,也是國家級歷史文化名城。2012年5月被陜西省確定為副廳級建制省內唯一的計劃單列市。
近年來,隨著韓城市經濟社會快速發展和計劃單列工作的深入推進,經濟社會發展日新月異,工業化、城鎮化進程不斷加快。但是,近年來黃河韓城段河勢由東岸逐年向西岸擺動,主流不斷西移,導致西岸淘刷嚴重,岸灘不斷坍塌后退。盡管該段布設有下峪口、南謝等防護工程,但工程布設長度不足,仍有較大范圍的未防護段,不能有效控制河勢,造成高岸持續坍塌,周圍生態環境遭到破壞,嚴重威脅了韓城中心城區、梁帶村古芮國遺址景區的安全及沿黃鎮村群眾的生產生活安全,并且致使韓城市土地資源銳減,防治水患已成為當務之急。
黃河小北干流韓城河段上接禹門口,下接合陽,全長42.5 km。該河段河寬4 km~8 km,平面形態呈喇叭狀,屬淤積性游蕩型河道。實測最大流量20600 m3/s,年平均流量1060 m3/s。沿黃涉及龍門、西莊、新城、芝川4個鎮辦,36個自然村,170個村民小組,13200戶4.3萬人口。
目前,韓城市境內已修建了防洪控導工程6處,總長10.55km,分別為橋南上延、橋南、下峪口、史代、南謝及芝川工程,這些工程在一定程度上緩解了黃河水患,保護了沿岸人民生命財產安全。
但是,由于工程長度和防御能力遠遠不能有效控制河勢,導致黃河在西莊鎮化石村至新城辦相里堡村段約12 km河道的主流不斷西移,水流淘刷侵蝕河岸,尤其是汛期洪水沖刷加劇導致高岸坍塌,群眾深受其害,見圖1。黃河主流西移后,韓城市沿黃4鎮(辦)13個村高岸坍塌嚴重,平均每年坍塌6 m~8 m。特別是2006年桃汛以來,河勢西移態勢進一步加劇,高岸持續坍塌后退50余米,塌岸毀地1萬余畝,見圖2,西莊鎮的梁帶村、化石村,新城的留芳村、周原村、河瀆村、五星村、相里堡村受害程度最為嚴重。

圖1 高岸坍塌危及沿岸村莊

圖2 高岸坍塌危及村民農田
2018年主汛期的三個月,黃河流量基本都在1500 m3/s以上,8月上旬以后更是長時間在2200 m3/s以上,其中9月初達3080 m3/s,9月24日已達3500 m3/s左右,預計該較大流量過程還持續較長時間。9月16日晚,受黃河水量增大和水位抬高沖刷影響,梁帶村東土崖倒塌30余立方米,塌方量約2萬余立方米,塌方還造成梁帶村5個村民小組水站損毀,塬邊多處裂縫,如圖3所示,存在較大安全隱患。2019年4月、5月份,梁帶村村東高岸先后2次發生崩塌,長度約300 m(順水流方向),塌方量約30萬余立方米。同時河瀆村也有30 m高岸發生崩塌,高岸安全隱患不容忽視。

圖3 高岸塬邊出現裂縫
黃河主流西移后,主流嚴重頂托支流,對黃河支流白礬河、盤河、涺河、芝水河入黃匯流產生了一定的影響,其中涺河受影響最為嚴重,已造成涺河入黃口上移2.5 km。特別是2003年、2006年、2008年汛期涺河水位暴漲,加之黃河來水頂托,致使涺河泄洪不暢,引發倒灌水災,倒灌長度達8 km,造成沿河東線道路沖毀、交通受阻,給2個鎮(辦)13個村的群眾出行帶來不便,芝川鎮的芝北、芝東、芝西、灘子等6個村200多戶房屋進水,被迫搬遷群眾2316戶23577人次。
并且,由于黃河主流不斷西移頂沖,致使韓城市南謝、橋南及芝川等多處護岸工程出現險情。2008年8月~9月,南謝工程1號~6號壩接連出現根石走失、坡石下滑、土胎坍塌入水等險情,累計出險15壩次,出險長度達204 m;2011年12月初,南謝工程29號~32號壩也接連發生根石、坦石坍塌等重大險情,累計出險9壩次,出險長度達360 m;2012年7月,黃河中游一、二號洪峰相繼過境,南謝、芝川等護岸工程先后發生不同程度險情16壩次,累計出險長度達415 m。
黃河水主流向西移動后,造成韓城側高岸長時間受水流淘刷,特別是在河流彎道處,水流對岸坡的淘刷作用最為明顯[1],岸坡底部被水流掏空,使得上部土體失去支撐而發生坍塌。
黃河西岸韓城段高岸岸坡主要由黃土構成,而黃土具有結構疏松、孔隙較多、失陷性等特性,遇水后發生沉降[2],因而岸坡底部受水浸泡之后就會沉降,造成上部土體出現裂縫,繼而發生崩塌現象。土體浸水后抗剪強度降低,也是發生高岸崩塌現象的原因之一。
降雨入滲會改變土層的物理力學性質,當遇到強降雨天氣時,降雨入滲使岸坡土體的容重增大,抗剪強度降低,并使孔隙水壓力升高,基質吸力下降,抗滑能力減弱,再加之黃土具有典型的垂直節理發育特征[3],很容易導致岸坡的失穩。雨水對岸坡的浸泡及沖刷作用也會使岸坡發生滑坡失穩。
在主汛期洪水洪峰過境后,河流水位驟降,但岸坡內土體水位下降速率較慢,造成岸坡內外出現較大的壓力差[4],導致岸坡邊緣出現張拉裂縫,坡腳土體發生滑移,最終造成岸坡坍塌,坡角越大,這種現象越為嚴重。
黃河西岸韓城段高岸部分岸坡植被覆蓋較少,岸坡多年來受風雨侵蝕,水土流失嚴重,造成岸坡失去植物的固土護坡作用,極易發生坡面剝落、崩塌和滑坡等地質災害。
綜合考慮目前黃河西岸韓城段高岸坍塌的現狀及原因,建議修建護岸或控導工程,對高岸邊坡進行削坡處理,并對坡面采取水土流失防治措施,以達到控制河勢,避免河水對岸坡底部的淘刷,減輕雨水對坡面的沖刷作用。即在河勢距離岸灘較近處修建護岸或控導工程,這樣可防止水流對高岸坡底的沖刷與浸泡;在高岸邊坡較陡處,對其進行削坡處理,并在坡面種植植被或在坡腳種植防護林帶,從而起到護岸固坡的作用。
根據河勢走向、高岸坍塌現狀及現有防護工程分布情況,將黃河禹門口至太棗溝段分為四段進行治理,分別為京昆高速黃河大橋至盤河入黃口左岸段、盤河入黃口右岸至南謝工程段、南謝工程至芝川河灘段、芝川河灘至太棗溝段。
京昆黃河大橋至盤河口左岸段,受現有下峪口工程的控制,主流緊靠工程,不靠高岸。因此,本段采取對高岸岸坡進行削坡處理,并在坡面種植植被或在坡腳種植防護林帶等措施。盤河口右岸至南謝工程段,主流靠岸,淘刷沖刷嚴重。因此,采取修建史代工程及南謝上延工程兩段防護工程的措施。南謝工程至芝川河灘段,現狀問題為:僅大水漫灘時會對土崖產生淘刷浸泡,坡面徑流沖刷和侵蝕,坡頂山體裂隙較多,坡腳處土體坍塌和滑落。考慮現有工程的作用,本段采取修建南謝下延控導工程的措施。芝川河灘至太棗溝段,受現有工程的控制,該段主流基本能夠得以控制。因此,本段同樣采取對高岸岸坡進行削坡處理,并在坡面種植植被或在坡腳種植防護林帶等措施。
根治黃河水患,關乎民生福祉。黃河西岸韓城段高岸坍塌問題已成為影響社會穩定,制約韓城市追趕超越發展的重要因素,防治高岸坍塌現狀,根治黃河水患災害已刻不容緩。鑒于黃河小北干流韓城段多年存在防洪隱患,尤其是近年來汛期出現的高岸崩塌問題,建議中省有關部門在資金、項目審批、工程建設等方面給予大力支持。目前,黃河西岸韓城段高岸防護工程已列入全省重點項目年度計劃之中,韓城市也已將該項目作為全市重點項目持續推進,相信在中省市各級政府及有關部門的共同努力與協同配合下,該項目一定會盡快落地,早日建成發揮效益。