府谷县防洪堤防规划初探

张小丽

(府谷县应急救援保障中心， 陕西 榆林 719499)

府谷县总面积3229 km2，人口24万人[1]。属典型大陆性季风气候，多年平均年降水量414.8 mm。

特殊的地质环境和气候，使得府谷县洪灾频发，损失惨重。其中近年出现较大的洪灾有两次，一次出现在1977年8月2日，孤山川最大洪峰流量10 300 m3/s，；
另一次出现在1989年7月21日，黄甫川最大洪峰流量11 600 m3/s。另外，孤山川由于与黄河近乎正交，历史上曾出现孤山川洪水顶托黄河水，形成水坝的局面，致使黄河水淹没部分县城导致洪水灾害，经济损失巨大。

府谷县除黄河外大的川道还有4条，分别为黄甫川、清水川、孤山川和石马川[2]，四条川道在枯水期一般无水流，但在每年的洪水期则流量较大。多年来由于各种原因，这四条川道基本上处于无堤防状态，每年都有部分农田不同程度受灾。各川道及黄河堤防情况如下。

(1)黄甫川河流总体上无工程设防，部分河段仅在农田边缘设有农民自发修建的临时防洪护地堤，其防洪能力小于5 a一遇的洪水。近年来，由于人口增加、经济发展、城镇的形成以及下游设置了工业园区，该流域的防洪隐患愈显突出。

(2)清水川目前设有两段堤防。一段位于清水镇的张市沟，长约1.0 km。该段堤防为土石混合堤，设防标准为30 a一遇，4级堤防，保护面积4.0 km2，保护人口300人；
另一段位于清水镇清水川工业园区，长4.0 km。结构形式为土石堤防，钢筋混凝土防护，设防标准为50 a一遇，4级堤防，主要保护工业园区的安全。其余河段无堤防。

(3)孤山川河流除县城段设有堤防外，总体无设防。堤防区段分别为:花石峁火车站至府店路，长2.08 km；
华龙桥至高石崖，长2.83 km；
高石崖至黄河二桥，长2.21 km；
河口附近的黄河二桥至孤山川口，长0.2 km。堤防结构形式均为土石堤防，钢筋混凝土防护，设防标准为50 a一遇，2级堤防。其余河段均无堤防。

(4)石马川。发源于县内田家寨乡刘崖尧村，该河长43.0 km，县内流域面积238.0 km2，占全流域面积243.0 km2的97.9%。多年平均流量0.44 m3/s，年径流总量0.14亿m3，7月到9月径流量约占年总量的70%。年输沙量363万t。最大流量2180 m3/s (1967年9月1日)，最小流量是0，绝大部分年份都可出现。全流域无设防。

(5)黄河在府谷境内长约103 km[3]，除县城段有堤防外，其余区段几乎无堤防。

3.1 规划范围及标准

根据县域整体社会经济规划，本次规划的范围为:(1)黄甫川是从古城乡到下川口村黄河入河口处45 km的河道治理，其中从古城乡到黄甫镇河段设防标准按20 a一遇，从黄甫镇到入河口(即黄甫川工业园区段)设防标准按100 a一遇；
(2)清水川是从哈镇到沙尧则黄河入河口处47 km的河道治理，从哈镇到凤凰塔河段设防标准按20 a一遇；
从凤凰塔到入河口(即清水川工业园区段)设防标准按100 a一遇；
(3)孤山川是从庙沟门的沙梁到新庙(庙沟门工业园区)、野芦沟到孤山镇河段、高石崖到县城河段的河道治理，从庙沟门的沙梁到新庙(庙沟门工业园区)设防标准按100 a一遇；
野芦沟到孤山镇河段设防标准按20 a一遇；
高石崖到县城河段按50 a一遇设防；
(4)石马川入河口5.8 km的河道治理，设防标准按10 a一遇；
(5)黄河墙头乡约8.5 km河堤进行加固，堤防设防标准按10 a一遇。

3.2 防洪总体规划

根据府谷县防洪现状以及社会经济发展规划，特拟定以下防洪总体方案:

方案1:以县城和重点乡镇为主要保护对象设置工程措施的方案；
优点:工程投资小，能起到保护县域内多数人的生命财产安全；
缺点:无法保护主要的工矿企业，经济损失大。

方案2:以县城和重点乡镇以及重要工业园区为主要保护对象设置工程措施的方案；
优点:能保护到县域内大部分人的生命财产安全，能保证县域经济相对持续发展；
缺点:投资较大，无法对主要农产区进行保护，会影响人居生活。

方案3:以县城、乡镇、工业园区以及主要农业产区为保护对象设置工程措施的方案。优点:保护了县域内的工矿企业和主要的农业产区，能为县域经济的持续发展起到保护作用；
缺点:工程量大，工期长，投资大。

为了创造一个能使县域经济长期持续发展的环境，根据府谷县经济发展情况和国家以及省级关于中小流域治理规划的要求，本次规划选用方案3为规划重点方案。

3.3 堤防工程规划

3.3.1 河道演变分析

根据实际勘察和当地调查，府谷县四条川道多年来一直保持现状，河道未出现过大的摆动。由此可知，形成本段河道表面形态的原因是:

(1)四条川道因水流受到两岸山体和阶地的制约，其自由活动余地小，故河道弯曲系数较小。

(2)在较大支流的入汇处都不同程度地发育着冲(洪)积扇，但由于支流洪水较小，对主流顶冲作用较小，不影响主流的流向。

(3)由于四条川道内均不同程度存在着多处对河流水势起控导作用的山体和陡岸，当水流切入这些地方后，掏出深槽。这样的河槽有吸引主流的作用，能使水流长期在这里坐弯，使河流常常依附一岸山体，行经很长距离而不脱离，水流与河槽相互影响，相互制约，形成相对稳定的河段。

因此判断四条川道的平面在造床流量下基本上是稳定的。

3.3.2 堤距的确定

在有效保护耕地和节约耕地的前提下，同时又保证河道行洪，河宽不宜缩得过窄，即应保证有足够的河宽以通过设计洪水，同时保证洪水期不致壅水太高和对堤基冲刷太严重，从而危及工程安全。

根据四条川道的地形条件，本规划拟定的堤距方案如下:

(1)黄甫川。黄甫镇以下堤距为220 m，黄甫镇到麻镇之间堤距为200 m，古城镇到麻镇之间堤距为180 m。

(2)清水川。清水镇以下堤距为180 m，大岔乡到清水镇为150 m，大岔到哈镇之间堤距为120 m。

(3)孤山川。高石崖到县城之间堤距为200 m，孤山镇到野芦沟之间堤距为120 m，新庙到沙梁之间堤距为150 m。

(4)石马川。石马川规划范围内堤距均为100 m (入黄河口)。

黄河墙头乡段按现有多年形成的水线进行布置。

3.3.3 设计水面线的推求

为了推求水面线，根据各川道流域具体情况，控制断面布设情况如下:黄甫川布设三个，清水川布设三个，孤山川布设四个，石马川入黄河口布设1个。

根据水位～流量关系，对各控制断面水位进行推算。各规划川道百年、五十年、二十年、十年一遇洪水流量水位计算成果见表1。依据规范规定，根据当地的气象资料，经计算，设防标准为百年一遇洪水标准的河段，即黄甫川工业园区、清水川工业园区和庙沟门工业园区的堤顶超高均为2.0 m，其余河段的安全超高为1.5 m[4]。

表1 河道规划堤距水位计算

规划黄甫川堤防总长度(左右两边合计)69.2 km；
清水川堤防总长度为71.3 km；
孤山川堤防总长度为39.5 km；
石马川堤防总长度为4.2 km。

3.3.4 川道堤防平面布置

应满足整个河势的要求，从全局出发，上下游、左右岸统筹兼顾，避免为了局部利益，硬截乱堵，影响河势的稳定；
堤线布设应力求平顺，各堤段平缓连接，避免折线或急弯，尽量少占耕地，充分利用老崖、陡坎及一面傍山，一面修堤的地形。堤线应与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平行。为了减少堤防对水流的干扰，两岸堤线的间距或一岸高地一岸堤防之间的距离应大致相等，不宜突然放大或缩小，以使水流顺畅。

府谷县防洪工程存在的最大问题就是堤防建设不连续，标准不统一，没有系统规划建设，问题在黄土高原区河道堤防规划中具有普遍性。经过勘察和实际调查，经方案比选和分析讨论，根据防洪内容和保护对象，对不同河段提出不同的规划建设内容，方案选择合理，为黄土高原区防洪工程规划提供了参考。