探析貴州省石阡縣白沙鎮大巖河兩岸洪澇災害成因及治理方案

貴州省聚新水利綜合經營有限公司 劉維

一、地塊現狀及洪災情況

（一）地塊現狀

貴州省石阡縣白沙鎮位于貴州省東北部，地處北緯27°28′，東經108°01′。全鎮總面積124.59km2，轄23個行政村，2020年人口28123人。

白沙鎮大巖河發源于白沙鎮西北的江西坳，自西北向東南流經白沙鎮，在鎮區中部匯入石阡河一級支流怎么是“溝”。由于地形條件及其他歷史原因，大巖河兩岸房屋建設存在一種極為少見的情況，村民房屋均齊河岸而建，房屋基礎既是河岸擋墻，甚至有的房屋在河道內搭設立柱作為支撐，房屋有一部分延伸到河里來，村民的出行、停車等全靠在河道上搭建的混凝土板。在1.1公里的河道范圍內，密集分布著50余戶這種情況的房屋。同時，河道右岸道路為分析范圍內居民出行的唯一通道，很多房屋背后靠山，無修建道路的空間。由于以上現狀問題，導致雖年年受災但未能推進河道整治工作。原因有以下幾個方面：一是河岸擋墻就是很多房屋的基礎，開挖河道將影響房屋穩定和安全；二是部分河段兩邊均是房屋，拓寬河道的同時必然縮窄現有道路，造成道路通行能力降低，并在施工開挖時阻斷村民出行的唯一通道，施工交通組織無布置空間；三是河道整治須臨時拆除村民自行搭建的混凝土板，很多房屋后面連人行小路都沒有，施工期間村民無法進出房屋。因此，雖然大巖河兩岸經常遭受洪澇災害，但河道治理工作始終未能得到實施。（如圖1）

圖1 石阡縣白沙鎮大巖河兩岸現狀

（二）洪澇災害情況

貴州省石阡縣白沙鎮大巖河兩岸洪災較為頻繁，經調查，每隔1-2年就有洪水滿溢至兩岸造成災害的情況發生。根據《貴州省洪水調查資料》記載，石阡縣受災嚴重的大洪水和特大洪水有5次，即1498年、1898年、1960年、1967年和1971年。除以上歷史記錄外，近年來也發生了較為嚴重的洪澇災害，2014年5月25日，石阡縣降雨量達145.7mm，約為50年一遇暴雨；2014年6月3日晚至4日凌晨，石阡縣大部分鄉鎮遭受特大暴雨襲擊，降雨量最高達261mm，小時降雨量高達100mm，約為60年一遇暴雨（如圖2）；2020年5月20日，全縣共11個雨量站出現大暴雨，降雨量最高達142.5mm，約為50年一遇暴雨。

圖2 石阡縣白沙鎮大巖河兩岸2020年5月20日受災情況

歷次洪災的發生，使分析范圍內民房、學校、商店、汽車等被淹沒，造成較大的經濟損失，且威脅當地居民的生命安全。雖然基于其特殊情況一直未開展河道治理工作，但在習近平總書記“人民至上、生命至上，盡最大努力保障人民群眾生命財產安全”的防洪工作精神指引下，在水利發展十四五規劃“國家治理效能得到新提升，自然災害防御水平明顯提升，發展安全保障更加有力”的要求下，必須想辦法解決白沙鎮大巖河兩岸洪澇災害問題。因此，對該地塊進行洪澇災害成因分析，對兩岸地形條件、交通條件、水文條件、房屋修建的特殊現狀等進行分析，對可行的治理方案進行優缺點對比，提出最為合理的治理方案，有效解決白沙鎮大巖河兩岸洪災問題，是十分必要而有意義的事情。

二、洪災成因分析

（一）水文氣象因素

石阡縣位于貴州省黔東北多雨區邊緣，根據石阡氣象站歷年資料統計，多年平均降雨量1121mm，其中最大年降水量1571mm（1967年），最小年降水量732.6mm（1989年）。全年大于等于0.1mm雨日164.9天，大于等于25.0mm降水日數10.4天，大于等于50.0mm降水日數2.3天。歷年一日最大降雨量為294.6mm（2014年6月4日）。年內降雨分布不均，4～9月降雨占全年降雨量的76%左右。2014年5月25日、2014年6月3日～4日、2020年5月20日，暴雨頻率均達到50年一遇以上，是產生洪澇災害的主要原因。

（二）河道匯合口對沖影響

大巖河匯入田子坪溝處，河流走向見圖3，干流與支流水流流向呈125°對沖，因交角過大，對沖的反推作用導致流速大大下降，相互的阻礙非常明顯，這也是導致大巖河行洪不暢，洪水漫溢的重要原因。

圖3 匯合口對沖阻水、雍水及其解決方案平面示意圖

要解決匯合口的對沖阻水、雍水現象，必須進行改造，擬開挖一段新河道，改變大巖河匯入田子坪溝匯合口，將匯合口下移，使干、支流水流交匯角度變為34°，兩股水流平順交匯，可基本解決匯合口阻水、雍水現象（如圖3）。

（三）人為因素

因地形限制，居民無河道保護意識，過去的水行政主管部門管理不到位等歷史原因，導致河道左岸房屋的建設極不規范，許多房屋基礎直接從河道里開始砌筑，房屋基礎既是河道堤岸擋墻，違規占用河道及其保護范圍現象嚴重。根據測量地形圖及現場調查，無房屋河段河道寬度基本在6m以上。而有房屋河段，很多位置河道寬度僅有4.8-5.2m，說明當初建設房屋時，占用了部分河道。河道局部被人為縮窄，大大降低了河道過流能力。另外，居民自行搭建的混凝土板，多數下方有柱進行支撐，立柱位于河道內，也減小了過流斷面，有一定阻水作用。

（四）河道整體行洪斷面不足

根據《貴州省暴雨洪水計算實用手冊》對大巖河設計洪峰流量進行了計算，以現狀河道斷面數據為準，采用伯努利公式推算天然河道洪水水面線，設計洪水位加堤頂超高后得設計堤頂高程，將設計堤頂高程與兩岸堤頂高程進行對比，計算對比成果見下圖（堤頂超高簡化取0.5m，未計算波浪爬高和風壅水高度）：

由圖4各線對比可以看出，多個河道斷面現狀堤頂高程不滿足計算的設計堤頂高程要求，部分河岸高度甚至矮于洪水水面線，出現洪水漫溢、淹沒兩岸是不可避免的。

圖4 堤頂高程復核成果

因此，要解決分析河段的洪災問題，除解決匯合口對沖問題外，最重要的是增大行洪斷面，要增大行洪斷面，有兩個思路，一是進行河道整治拓寬，二是修建隧道進行分洪。

三、河道治理方案及其對比分析

（一）治理范圍

根據受災情況，兩岸居民及農田分布情況等分析，本段河道治理需從上游支流匯合口開始，至下游大巖河匯入田子坪溝處，治理河道長度約1.3km。

（二）可行的治理方案

對匯合口對沖問題，從前面洪災成因分析處可知，新開一小段河道可基本解決，本處不再分析。對于河道行洪能力不足，須進行河道整治的問題，基于本次分析地塊的建筑物、交通等特殊情況和洪災成因分析，提出以下三種對比方案：

方案一：對原有河道進行拓寬。由于拆除房屋的安置及補償成本太高，故本方案靠房屋側河岸保持原狀，河道只往道路一側開挖拓寬，拓寬的部分采用鋼筋混凝土柱加鋼筋混凝土蓋板的形式，形成路下暗涵，加寬部分采用暗涵是為了保障現狀道路寬度，整個河道斷面形成部分為原來的明河、部分河道位于路下的半明渠半暗涵形式。

方案二：將河道整個斷面建設為暗涵，箱涵上部回填整平后，可解決村民房屋前面直接臨河無院壩的問題，也可用于加寬現狀道路，河道加寬不再受道路寬度的限制，河道行洪能力得以加大，居民的交通出行也更加方便。

方案三：新建分洪隧洞，將超出河道行洪能力的洪水經隧道引至下游田子坪溝，大巖河河道維持現狀不變。隧洞僅在分洪時使用，其余時候水流仍從現狀河道經過，解決洪災問題的同時，不產生河道治理不生態的問題。

（三）方案對比分析

各方案優缺點對比分析如下：

方案一優點：①有效解決河道加寬導致道路寬度不足的問題；②方案投資略低于方案二、方案三。

方案一缺點：①河道整治需臨時拆除村民在河道上自行搭建的混凝土板，施工期間部分村民將無法跨過河道出門；②施工時道路被開挖，兩岸居民出行的唯一通道中斷，且很多居民房屋前為河道后靠山，無修建臨時通行道路的場地，與外界的交通將被阻斷；③河岸上有電線桿、通信線路，路下有供水、污水管網，均須進行遷改建；④部分河岸擋墻就是很多房屋的基礎，甚至有些房屋立柱直接位于河道內，施工機械難以操作，且極有可能影響房屋的穩定和安全；⑤道路側新建河岸為鋼筋混凝土結構，不符合河道生態治理的理念。

方案二優點：①箱涵上部可建設成道路，岸邊居民無需搭建混凝土板即可方便出行；②道路變寬，居住和通行條件改善；③河道變成暗涵后，消除了小孩和老人出行、玩耍時掉落河道的可能，更加安全。

方案二缺點：①河道整治需臨時拆除村民在河道上自行搭建的混凝土板，施工期間部分村民將無法跨過河道出門；②施工時道路被開挖，兩岸居民出行的唯一通道中斷，且很多居民房屋前為河道后靠山，無修建臨時通行道路的場地，與外界的交通將被阻斷；③河岸上有電線桿、通信線路，路下有供水、污水管網，均須進行遷改建；④部分河岸擋墻就是很多房屋的基礎，甚至有些房屋立柱直接位于河道內，施工機械難以操作且極有可能影響房屋的穩定和安全；⑤暗涵不能漫流，當發生超標準洪水時，多余的洪水直接在箱涵之外從上游往下游沖，可能造成更嚴重的洪災破壞；⑥河段整體為鋼筋混凝土箱涵結構，不符合河道生態治理的理念。

方案三優點：①使超出河道行洪能力的洪水直接繞過鎮區，有效解決分析范圍內的洪災問題；②有效避開地形、建筑物等造成的河道施工和臨時交通組織困難，以及電線、通信線路、雨污管網遷改建等問題；③不分洪時來水仍從河道走，對河道生態不產生任何影響；④施工不對現有房屋建筑的安全穩定產生不良影響，無須采取加固措施；⑤施工不對居民出行產生影響，施工組織簡單；⑥工程占地少，政策處理難度低。

方案三缺點：①隧洞方案總投資比上面兩種方案略高；②產生的棄渣量大，需設立棄土場或將渣土運至合法的棄土場。

方案一總投資約1380萬元，方案二總投資約1500萬元，方案三總投資約1570萬元。

綜合以上對比分析，不難看出：僅從投資上來說，方案一最省，方案三投資最大，方案二投資與方案三相當但略小，不過方案一、方案二的施工過程均可能影響房屋安全，一旦需要進行房屋基礎加固，費用未必比方案三更?。粡姆桨负侠硇院涂尚行?、施工組織難易程度、施工對房屋建筑安全影響程度、施工對其他設施的影響程度、河道生態性、洪澇災害治理的徹底性等方面來說，方案一、方案二缺點較多，施工交通組織困難、河道生態性等問題得不到解決。因此，方案三為最優解決方案。

四、結論

通過對河道平面走勢、河道寬度、地形、周邊建筑物、道路及其他設施情況的分析，結合水文水力計算，得出本處洪澇災害頻繁發生的主要原因是匯合口對沖阻水雍水及河道行洪斷面不足兩個方面。對匯合口對沖阻水問題，提出新開一段河道的解決方案；對河道行洪斷面不足須進行整治的問題，針對該處河道兩岸建構筑物、交通、地形等特殊情況，提出了三種可行的解決方案，通過對三種方案的優缺點進行對比分析，得出最適合的解決方案為新建分洪隧洞方案。新建分洪隧洞方案在有效解決洪澇災害的同時，避開了本段河道施工交通組織極為困難的問題，同時確保了河道的生態性，減少了征占地，避免了拆遷安置及河道施工對現狀房屋安全穩定的影響。