梁建秀
(山西省汾河中下游水務管理局,山西 太原 030002)
汾河是黃河第二大支流,也是山西省最大的河流,發源于寧武縣管涔山,流經山西省6個地市、34個縣市,于萬榮縣廟前村附近匯入黃河,全長716 km。汾河在萬榮縣汾河下游入黃口處與黃河交匯數十公里,形成大面積灘地。
汾河河道整治始于20世紀70年代,主要以防洪和開發灘涂、擴大耕地面積為目標,裁彎取直,縮窄河道。由于缺乏科學規劃和統一標準,工程建設質量差、標準低。修建的堤防斷斷續續、寬窄不一、凹凸不平,堤距最窄處僅有157 m,最寬處達1 700 m,沒有形成完整的河道堤防體系。
20世紀80年代,河道整治按20年一遇的防洪標準設計,突出了對中水河槽的整治規劃。規劃的治導線以河道現狀為基礎,根據各段河道的形態和平面演變情況進行逐步調整和理順河勢。對河槽擺動頻繁的河段,按微彎的彎曲型河道進行整治,集中在彎道凹岸布置工程,控制河勢。堤防工程主要是控制堤線平順和保證堤防間距一般不小于300 m。
20世紀90年代,主要按農村段達到20年一遇、縣城段達到50年一遇的防洪標準設計。治理工程以“固堤、疏浚、通路、綠化”的綜合治理為目標,治理范圍上起太原上蘭村,下至萬榮縣西范,總長511 km。對于萬榮西范以下入黃段的治理要求結合黃河整治統一考慮。
汾河從上游河津縣西梁村進入萬榮縣,至廟前匯入黃河,境內河長29 km。境內汾河河道左岸為土山崖,右岸為河灘地。灘地內均為農田,田內布置有水井及管灌設施。河道縱坡0.45‰,河道右岸有8 km土質堤防,堤防上游與河津段堤防相連,下游至西孫石結束,堤防平均高度1.3~3.8 m,沙化現象嚴重,建有堤防段河道平均寬度300~400 m,河道過流斷面基本呈單復式斷面,主槽基本靠左岸,平均寬度30~40 m。右岸灘地內由于修建堤防時取土導致堤腳處地勢較低(形成槽),右堤堤頂比右灘灘面高出近2 m。
從西范開始河道右岸不再建有堤防,在汾河與黃河交匯處形成大面積的灘地。西范至南百祥河段右岸灘地內分散地分布有上百間民房,農忙時有村民居住。河道河勢基本順直,有個別比較大的彎道。河道右灘內有東西及南北向道路,路寬3~4 m,沿路兩旁大都種有樹木,灘地內有成片樹林4~5處,約1.3 hm2。
汾河入黃口存在的主要問題是黃河東倒奪汾,黃河洪水頂托倒灌汾河,造成汾河下游行洪受阻,河道大量淤積,致使汾河下游河津、萬榮等縣遭受嚴重的洪澇災害。
黃河從禹門口由不足百米的峽谷驟然擴寬到數公里,河床比降由0.57‰降到0.47‰,該段河床寬淺,水流散亂多變,主槽遷徙不定,為堆積游蕩性河道。
從1968年5月到2000年10月,汾河入黃口黃河段淤積嚴重,平均河床高程由357.1 m抬高到359.77 m,淤積高度達2.67 m,平均每年淤高0.081 m。
由于黃河河床抬高,影響汾河入黃,從20世紀50年代開始,黃河開始東倒奪汾,1963年8月和1964年8月,黃河洪峰流量分別為6 622 m3/s和17 300 m3/s,汾河入黃位置上提至河津湖潮一帶。1964年洪水倒灌到河津馬家附近,倒灌7.5 km,汾河河口淤高2.06 m,河津西湖潮連伯灘、城關、吳家關、南關、東黃等7個村莊遷移。由于黃河倒灌汾河,河津縣城于1964年被迫搬遷。
汾河下游堤防是保證沿岸城鎮村莊、廠礦企業及農田防洪安全的屏障,從萬榮西范—廟前的汾河入黃口段是汾河防洪的重要河段,該段汾河岸邊有西范泵站,設計灌溉面積1萬hm2。根據《防洪標準》,按人口及保護耕地,防洪標準按20年一遇設計,洪峰流量為1 750 m3/s。
5.2.1 整治中水河槽
中水河槽整治的參數是確定汾河下游堤距的重要依據,也是洪水堤防整治建設的基礎。參照運城水利設計院對汾河下游治理規劃的成果,并結合其他相似河流的治理經驗確定中水河槽整治參數為:造床流量 400~500 m3/s、整治河槽寬度 100~115 m,彎道半徑一般控制在300~800 m。
5.2.2 堤距的確定
根據下游段河道主槽的擺幅,依據中水河槽整治的寬度以及20年一遇設計洪峰流量1 750 m3/s的河道泄洪能力,堤距控制在450~550 m。
5.2.3 堤線布置
西范—廟前段汾河長20余km,是黃河東倒奪汾的重點地段,根據堤距及地形條件,堤線選用單堤線布置形式:河道左岸利用黃土塬陡崖作為一側堤防,河道右岸與原堤防相接修筑另一側堤防,經平面布置,入黃段堤線全長19.6 km。
5.2.4 堤頂高程的確定
堤頂高程為設計洪水位加堤頂超高。堤頂超高由波浪爬高、風壅增水高度和安全加高三部分構成。經計算,堤頂超高取1.90 m,堤防高度計算值為3.58~5.41 m。根據堤防地處黃河灘與汾河灘的實際情況,堤防取值按兩種情況確定,計算堤防高度值小于5 m的,按5 m設計,大于5 m的,按計算值設計。
5.2.5 建丁壩設計
為保護河岸不受來流直接沖蝕而產生淘刷破壞,在汾河內側主槽頂沖堤防的彎道處布置丁壩;為防止黃河洪水沖刷堤防,需對堤防外坡進行防護,防護段長3.3 km,砌護方式為干砌石,厚1.0 m,并每隔90 m建一座丁壩,共33座。
為了保證土堤的防洪安全,在確保規劃要求的行洪寬度內,沿大堤兩側各10 m的范圍內植樹造林,利用護堤林帶的緩流作用和抗沖性能來達到護堤的目的。綠化樹種以楊、柳樹為主。間排距4.0 m,大堤內、外側各種植3排,堤頂兩側各種植一排。

經過多次規劃及集中整治,汾河河道的防洪能力達到了20年一遇的設計標準,真正做到既能防洪減災,遏制黃河東倒奪汾的態勢,又能產生一定的經濟和社會效益,有利于社會經濟發展和生態環境的改善。