反濾蓋壓法在2021年漳河秋汛險情中的應用分析

劉守金，陳 偉

（海河水利委員會防汛機動搶險隊，天津 300170）

1 2021年漳河秋汛險情狀況

1.1 罕見的漳河秋汛

2021 年入秋以來，海河流域面平均降水量為231 mm，較多年平均偏多近1 倍。尤其是9 月下旬以來，海河流域出現了3 次主要降雨過程，具有累計雨量大、持續時間長、降雨落區高度重疊等特點，遭遇了罕見的秋汛。特別是漳衛河上游山區降雨范圍大、雨量強；2021 年10 月7 日11 時，岳城水庫入庫流量為2 010 m3/s，達到了洪水編號標準（2 010 m3/s），確定為“漳衛河2021 年第2 號洪水”。岳城、關河、后灣、漳澤4 座大型水庫最高水位創歷史新高。

為確保岳城水庫的大壩安全，并統籌考慮漳河河道內耕地淹沒、村莊進水與庫區上游的淹沒情況，海委精準調度、密集與流域內各省連線會商，將岳城水庫下泄流量控制在850 m3/s，削峰率達到58%，將各項綜合損失降低到最低程度。

但即使這樣，岳城水庫以下漳河河道漲水明顯，館陶縣徐萬倉以上、大名縣萬堤鎮至史家村一線以下灘地全部上水，漳河河道內灘區耕地淹沒、部分村莊進水，河道內水位達到坡腳以上2 m 左右，漳河堤防處于較長時間的浸泡狀態。

與此同時，衛河上游來水也持續加大，在徐萬倉與漳河泄洪匯合，客觀上對漳河河道洪水下泄起到了一定的頂托作用，減少了漳河洪水的下泄，加劇了漳河堤防浸泡狀態的延長。

1.2 漳河秋汛險情的發生地點

1.2.1 首次報告

最先報告漳河險情的地點為漳河左堤99+000處，為海委漳衛南局館陶河務局巡堤查險時發現外坡腳外淹沒耕地水面有“冒泡”現象。10 月3 日，漳衛南局向海委報告險情。此地位于館陶縣王莊鄉徐萬倉村以南，屬于徐萬倉險工范圍。

10 月4 日上午，海委迅速派出工作組赴漳衛南局館陶河務局協助做好管涌險情處置工作。筆者以專家身份參加海委工作組，接通知后即刻出發，奔赴險情發生現場。

經連夜現場查看發現，連日的降雨使外坡腳以外的耕地被淹沒、水面處于混沌狀態，水面上不時泛起混沌狀氣泡但未形成水柱狀水流。與漳衛南局工作組及邯鄲市水利局工作組連夜召開聯系會議分析，研判此次險情為輕微管涌，以滲水為主。隨即安排館陶縣有關方面鋪設透水土工布并加蓋碎石屑進行壓蓋，待第二天進一步觀察。

1.2.2 館陶縣漳河左堤險情概述

10月5—7日，在館陶縣境內的漳河左堤先后發生7 處險情。對有“冒泡”現象的險情界定為管涌，對無“冒泡”僅有坡腳處水面上升現象的險情界定為滲水。具體險情如下：1#險情，漳河左堤樁號98+450處，界定為管涌；2#險情，漳河左堤樁號98+460 處，界定為管涌；3#險情，漳河左堤樁號99+000 處，界定為管涌；4#險情，漳河左堤樁號99+000—99+150 處，界定為滲水；5#險情，漳河左堤樁號99+150—99+300處，界定為滲水；6#險情，漳河左堤樁號99+550 處，界定為滲水；7#險情，漳河左堤樁號99+600 處，界定為滲水。

無論是滲水還是管涌，都必須及時處理。否則，滲水可能演變為管涌；管涌加大后就不斷侵蝕甚至淘空堤防，釀成潰堤決口的嚴重后果。

1.2.3 大名縣漳河右堤險情概述

10月8—10日，海委工作組在館陶縣期間，先后接到大名縣漳河右堤發生險情的報告。先是大堤頂部及部分堤身發現橫縫，后是大名縣營鎮鄉周莊段發生險情。工作組即刻去現場查看，經與邯鄲市水利局大名工作組及漳衛南局工作組共同會商，界定為漳河右堤浸潤線出逸點的滲水。

險情段全長580 m，位于漳河右堤樁號100+410—100+890 處。根據現場險情情況，險情劃分為三部分：1#險情，漳河右堤樁號100+410—100+460 處，約50 m，外坡腳已出現坍塌，長度約2 m，高度約1.5 m；2#險情，漳河右堤樁號100+460—100+690 處，約230 m；3#險情，漳河右堤樁號100+690—100+890處，約200 m。

此外，10月8日16時許，臨漳縣陳村險工段3#—4#丁壩間灘地樹木出現倒伏隨波逐流現象。海委工作組接報后，夜晚趕赴現場查看，分析為灘地沖刷嚴重、坍塌的灘地導致了樹木的折損、隨水流漂浮，采取了鋼筋籠拋石護腳的方式控制了險情。

1.3 漳河秋汛險情的成因分析

1.3.1 岳城水庫上游地區持續的降雨是外在原因

表面上看，岳城水庫的大流量泄洪為直接的外部原因。但根本的外在原因則是岳城水庫上游地區持續不斷的降雨導致了入庫流量大幅增加，而岳城水庫不得不控泄。

一般來說，當洪水發生時，堤防首先發揮作用，盡量利用河道的過水能力宣泄洪水［1］。漳河2021年秋汛的特點是岳城水庫上游清漳河、濁漳河各支流的來水超過岳城水庫下游河道的宣泄能力。因為有岳城水庫的調蓄與削峰，在下游河道容許泄洪量范圍內調控岳城水庫出庫流量。

岳城水庫泄洪量主要考慮3個因素：首先，要確保岳城水庫大壩的自身安全。面對從來沒有達到的歷史最高水位，海委立足流域單元、統籌謀劃，主動擔當水庫大壩抗洪風險壓力，將調度運用方案中此狀況下應泄洪1 000 m3/s 維持在850 m3/s，將岳城水庫的最高控制水位由152.10 m 提升至152.35 m。其次，要最大限度地減少下游淹沒損失。漳河行洪河道內現有村莊40 多個，岳城水庫下泄850 m3/s 前已經對15 個村莊實施了人員轉移。再次，要減少水庫上游的淹沒損失，盡可能少地淹沒水庫征地線以上的耕地、盡可能少地避免村莊進水。

上述3 個因素均以岳城水庫大壩安全、漳河兩岸堤防安全為前提。漳河左堤一旦決口或漫溢，淹沒范圍將到達滏陽河右岸地區；1963 年漳河左堤決口時洪水曾抵達天津運東黑龍港地區1 個月之久，其經濟損失以及政治影響將是無法承受的［2］。所以，漳河防汛搶險顯得極其重要。

1.3.2 漳河堤防為砂質堤防是內在原因

土體具有微弱透水性，而砂質土體的透水性要遠大于黏質土體。當堤防內河道水位高于堤防外堤腳土地高程時，在土質堤防內部就存在著已透水部分與未透水部分，這條界限稱為浸潤線，如圖1所示。

圖1 漳河大堤內外水頭差產生浸潤線出逸點滲水示意

歷史上，在衛河與滏陽河之間的廣大扇形地帶，都留有漳河泛濫的蹤跡。新中國成立后，特別是1963 年毛澤東主席發出“一定要根治海河”的偉大號召后，開挖了漳衛新河、建設了四女寺水利樞紐，近年來又實施了衛運河治理工程，使得漳河與衛河的上游洪水有了宣泄的出路。

但漳河以及衛河的土質堤防性質沒有變，均為砂性土質堤防。而砂質堤防在長時間的浸泡過程中土體強度嚴重削弱，透水性隨著浸泡時間的延長也越來越大［3］。

此次發生險情的館陶縣徐萬倉段，歷史上就曾發生決口。經過搶險得以堵口，但以后未對堤基做徹底處理。堤基的透水也是發生此次險情的內在成因之一。一旦漳河河道內水位高于外坡腳耕地高程時，就極易發生滲水以及管涌。如果搶護不及時，其嚴重后果就是潰堤決口。

1.4 衛河上游來水對漳河水位居高不下起到了頂托作用

在2021 年秋汛降雨中，不僅漳河上游山區的秋季降雨超過歷史最高值，而且衛河上游的降雨與歷史同期相比也處于最高水平。因此，衛河秋汛洪水到徐萬倉與漳河匯合入衛運河后，仍然對漳河下游河段特別是漳河穿漳涵洞至徐萬倉段具有很大的頂托作用。

2021年秋汛降雨與2021年夏汛降雨相比較，雖然都具有累計雨量大、持續時間長、降雨落區高度重疊等特點，但暴雨中心略有北移，即從衛河上游太行山區北移至漳河上游太行山區。2021 年10 月4日前，即發生“漳衛河2021 年第2 號洪水”前，岳城水庫入庫流量在1 000 m3/s 左右、出庫流量控制在450 m3/s 以下，此時漳河行洪河道內大名縣萬堤鎮至史家村一線以下灘地基本上水、耕地已經處于淹沒狀態，衛河秋汛洪水的頂托作用比較明顯。在2021 年10 月7 日發生“漳衛河2021 年第2 號洪水”后，岳城水庫入庫流量在2 000 m3/s 左右、出庫流量調增到850 m3/s 時，大名縣萬堤鎮至史家村一線以下的灘地水位雖有上升但不明顯，水位上升在20 cm以下。因為此時衛河泄洪已經減弱并逐漸變清，漳河與衛河在徐萬倉處的匯合呈現出“涇渭分明”的狀態，如圖2所示。

圖2 漳河與衛河在徐萬倉處的匯合

1.5 處置漳河堤防險情的重大意義

（1）要確保漳河大堤不決口。特別是漳河左堤，一旦發生決口事故，其洪水將泛濫至滏陽河右岸地區，給人民群眾的生命財產造成難以估量的損失。對于漳河下游河段的漳河右堤，雖然是既定的漳河滯洪區（俗稱大名泛區），但從減少人民群眾生命財產損失的角度出發，不到萬不得已盡量不用。

（2）要保證岳城水庫大壩的正常調度。一旦漳河大堤發生較大險情，勢必采取減少岳城水庫下泄流量的方式來減少下游河段內水量、降低河道水位，這又給岳城水庫大壩自身的安全帶來重大隱患。因為岳城水庫水位已經達到152.30 m，這是歷史上的最高水位。

（3）要盡可能地減少淹沒損失、降低人口遷移的數量及搬遷費用，特別是減少漳河行洪河道內耕地的淹沒及村莊人口的遷移。

2 反濾蓋壓法在2021年漳河秋汛險情中的應用

2.1 對2021年漳河秋汛險情的判斷

對館陶縣漳河左堤的險情、大名縣漳河右堤的險情，海委工作組與漳衛南局工作組及河北省有關人員共同分析，后報水利部工作組同意，判斷為：①是堤防長時間浸泡狀態下堤防內外水頭差產生的浸潤線出逸點滲水；②徐萬倉段原搶險堵口時的物料未徹底清除可能存在著堤基滲水，發展為輕微管涌。兩種因素交織疊加。

其中，漳河左堤樁號98+450—99+000范圍的1#—3#險情界定為輕微管涌險情，第二種因素占據主導地位；其他險情均界定為滲水險情，主要為第一種因素造成。

2.2 傳統的反濾蓋壓法介紹

一般來說，滲水險情搶護的原則是“臨水面截滲、背水面導滲”。由于此次漳河秋汛險情的進水點位置高程在河道水面線以下，因無法查明，無法采取臨水面截滲方式，只能采取背水面導滲措施。

管涌險情搶護的原則是“反濾導滲、控制涌水、給滲水以出路”。一般采取反濾蓋壓、反濾圍井或透水壓滲臺的方式［4］。

傳統的反濾蓋壓法自下到上的4 層用料順序為：粗砂厚20～30 cm、小石子厚20～30 cm、大石子厚20～30 cm、塊石壓重，如圖3所示。

圖3 傳統反濾蓋壓法用料順序

2.3 漳河秋汛險情處置的應用

2.3.1 首次險情處置

對于首次發生險情的館陶縣漳河左堤樁號99+000處管涌險情，海委工作組在10月4日17∶30到達出險現場查看，18∶30 召開漳衛南局工作組及邯鄲河務局、館陶河務局及河北省有關人員參加的緊急會商會議，決定先著手鋪設透水土工布、然后壓蓋30 cm 厚石屑。觀察滲水情況后，再決定采取下一步措施。

10 月5 日，館陶縣有關方面處于調運物料及人員的狀態，險情處置進展相對緩慢。與此同時，10月5 日下午在首次發生險情位置的上游100 m 范圍，巡堤查險時又發現了2 處險情。為此，海委工作組組長、海委總工梁鳳剛給館陶縣委書記去電，要求緊急調運物料，迅速安排防汛搶險人員，加快搶險進展。

2.3.2 館陶縣險情處置

10月6日，險情處置出現新情況：①岳城水庫上游清漳河已發生了1 000 m3/s以上的洪水；②在首次發生險情位置的下游600 m 范圍又發現4 處滲水險情，形勢顯得異常緊迫；③邯鄲市領導到館陶縣查看險情處置情況，提出了搶險要求。

館陶縣委在6 日傍晚緊急召開四大班子成員參加的縣委（擴大）常委會，目標是堅決遏制險情發展，提出1 個縣級領導負責處置1 個險情的包干責任制。館陶縣長也在傍晚趕到工作組駐地請求提供技術支持；為此，海委工作組與漳衛南局工作組6日夜間緊急完成《2021 年漳河左堤（館陶縣徐萬倉南）防汛搶險技術方案》，連夜傳送館陶縣有關人員。

10 月7 日，險情處置進展明顯加快。至10 月8日，險情處置基本完成。在岳城水庫入庫流量超過2 000 m3/s、水位上漲明顯的情況下，沒有影響岳城水庫加大流量至850 m3/s的決策以及河道泄洪。

對于5#險情，水深達1 m 左右，必須先搭設圍堰、進行抽水再鋪設土工布及壓蓋反濾料。

2.3.3 大名縣險情處置

10 月9 日，當館陶縣漳河左堤險情得到基本控制時，又接到漳河右堤大名縣周莊段發生險情的報告。先是背水坡下耕地內積水呈渾濁狀態，在難以分清是降水和大堤滲水的情況下，交代巡堤查險人員加大巡查力度、加密觀測頻次，特別是注意是否有水位的上漲、是否有“冒泡”、是否有渾水冒出。

至10 月10 日上午，觀察到水位有上漲、不時有氣泡冒出但不算渾濁，經會商確定：大堤以滲水為主，伴隨有輕微管涌；滲水原因仍然是大堤在長時間浸泡狀態下浸潤線逸出點滲水。

工作組按照館陶縣的處理方式調用材料與人員進行反濾壓蓋。先準備透水土工布與碎石屑，根據處理后的進一步觀察情況再議下一步措施。對于大名周莊段1#險情處的外坡腳坍塌，要求以透水編織袋裝填碎石屑（或粗砂）填筑，形成排水棱體進行導滲。10月10日下午，海委工作組繪制了漳河右堤大名縣周莊段滲水處理示意圖，編制了《2021 漳河右堤大名縣周莊段防汛搶險技術方案》，傳送大名縣進行搶險處置。

至10 月11 日晚，險情基本處置完畢，導出滲水經觀察全部為清水，未見背水坡后水位有明顯上漲。

2.4 漳河險情處置施工技術要點及與傳統方法的比較

2.4.1 漳河險情處置施工技術要點

對該段的滲水險情采用反濾蓋壓方法：先對鋪設范圍內的地表進行清底特別是要去除玉米茬等尖狀物，再鋪設透水無紡布，最后壓蓋粒徑15～20 mm規格的石屑（或粗砂）30 mm。

以上工作完成后觀察滲水情況，再決定是否再鋪石子。

施工技術要點如下：透水無紡布要求300～400 g/m2，鋪設前應清底，檢查無尖狀物如玉米根（茬）、樹枝等，防止刺穿透水無紡布。透水無紡布鋪設場地應基本平整，鋪設至護堤地外10 m，兩幅之間搭接不少于1 m。透水無紡布上覆蓋粒徑15～20 mm規格的石屑30 mm，如圖4所示，外沿用袋裝砂或石屑壓載。

圖4 漳河右堤（大名縣周莊段）2#、3#險情段處置措施示意

對于1#險情段，由于堤腳處已出現坍塌，在上述施工技術要點的基礎上增加以下內容：透水無紡布鋪設至護堤地外不少于10 m；透水無紡布鋪設至堤坡坍塌點以上至少1 m，并用袋裝砂或石屑壓載，如圖5所示。

圖5 漳河右堤（大名縣周莊段）1#險情段處置措施示意

搶險完成后應盡量不擾動覆蓋層，并進一步加強巡堤查險，發現異常及時報告并處置。巡查時需要特別注意是否有“氣泡”或“渾水冒出”，如有應立即報告并處置。上述具體搶險任務由縣領導組織鄉鎮搶險隊進行實施。

2.4.2 漳河險情處置與傳統方法的比較優勢

（1）簡化了工序。反濾蓋壓的傳統方法是鋪設4 層，在本次漳河滲水險情處置中僅為土工布與碎石屑2 層。主要原因是發現較早，險情處于初期階段，水頭差較小。

（2）節省了材料與人力。節省的材料為石子與塊石。專家組提出的險情處置原則是“因地制宜、實事求是，根據情況的不斷變化采取相應的處理措施”。當第一步處理完成后，觀察到滲水及管涌現象已被基本控制時，就不再要求第二步鋪設石子及第三步壓填塊石的工作。

（3）得益于現代土工材料的應用。在鋪設底層土工布時，使用透水性較好的透水土工布；在用編織袋做圍堰時，使用無透水的“三布兩膜”不透水土工布［5，6］。

2.5 漳河秋汛險情處置的搶險組織

2.5.1 各縣政府組織，縣水利局與應急局界限模糊

政府機構改革后，按照國務院職責分工，水利部門負責水利應急搶險的技術支撐工作，應急部門負責水利應急搶險的具體組織與實施工作。但在此次漳河險情處置中，海委工作組、漳衛南局工作組主動擔當，后期水利部工作組蒞臨現場，提出搶險方案交縣政府組織實施，縣水利局作為聯系人、未見應急局人員。各地縣政府較好貫徹了《中華人民共和國防洪法》中“防汛抗洪工作實行各級人民政府行政首長負責制”規定，調用了大量人力，購買了大量材料，確保了漳河險情處置工作的成功。

2.5.2 與水利部工作組及漳衛南局工作組、地方工作組的通力合作

（1）海委及早部署、提前應對。在2021年國慶節前，根據天氣預報情況，海委于9月23日啟動了Ⅳ級應急響應、9月28日提升至Ⅲ級、10月6日又提升至Ⅱ級；漳衛南局采取了局領導“分工包河”的方式，下沉一線指導基層河務局有效應對2021年度罕見秋汛。

（2）邯鄲市水利局采取了局領導分工包縣的方式，現場能夠代表邯鄲市水利局對險情處置方案進行表態，滿足了險情處置的時間要求。

（3）水利部工作組的監督與指導。在得知漳河大堤發生管涌險情后，水利部派出工作組赴現場進行督導，在聽取海委工作組與漳衛南局工作組專家意見后要求地方政府按照專家意見辦理，保證了險情處置的時效。

3 結語

海委工作組在此次漳河秋汛中提出的反濾蓋壓法搶險技術方案為館陶縣、大名縣漳河大堤險情處置提供了科學、得當的技術支撐。通過實踐運用，各處險情處置方式得當、效果良好、情況穩定。

此次漳河大堤搶險任務取得成功，凝結了水利部工作組、漳衛南局工作組及各級基層管理局、邯鄲市水利局及相關縣水利局的心血和智慧，在此文發表之際一并表示感謝。