土石山区山洪沟道治理探讨——以西华沟流域山洪沟道治理为例

马晓华

（华亭市水务局，甘肃 华亭 744100）

我国地域辽阔，整体地势西高东低。西部地区，尤其是西北地区，是以高山、高原和盆地为主的地形，河流稀少，且多为内流河；而农田、村镇和城市多沿河流或山麓水源地呈带状或点状分布[1]。甘肃省平凉市华亭县位于六盘山南麓，地处六盘山褶皱带及东部黄土高原的过渡地带，属黄土高原丘陵沟壑区，为中高山区和黄土丘陵沟壑区所组成。华亭县降水年度分布很不均匀，降水主要集中在每年的6-9月，且多以暴雨形式出现，降水量约占全年总降水量的70%～80%，导致山区经常暴发山洪。而山区大部分小流域沟道流程较短，流域面积较小，没有常年径流，一旦突降暴雨，就会在短时间内形成山洪和泥石流，不仅对西城区和沟口居民区的基础设施造成破坏，而且对人民群众的生命安全构成极大的损害和威胁。为了贯彻落实《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》，消除或降低山洪灾害的影响，保护沟口附近居民及华亭县西城区5.1万人口、2 000亩耕地及其他对象，依据国家防汛抗旱总指挥部办公室 2013年4月发布的《重点山区河道治理试点项目建设指导意见》，华亭县针对辖区内西华沟流域的山洪沟道进行了治理。

1 华亭县西华沟流域山洪灾害成因及特征概述

1.1 山洪灾害成因分析

华亭县西华沟流域是汭河流域的一部分，属于泾河的一级支流，发源于六盘山，流经平凉市华亭县、崆峒县、崇信县和泾川县，并于泾川县西王母宫山前汇入到泾河，总长度为119.2 km，流域面积为1 670.73 km2。而导致山洪灾害暴发的原因主要包括如下四点：

第一，华亭县西华沟流域位于六盘山脉的东面，受地形影响，容易发生强度较大的降雨，且降雨一般集中在每年的7-9月。根据相关统计数据显示，这三个月的降雨量约占华亭县全年降雨总量的75%左右，24 h降水量≥50 mm，12 h降水量≥25 mm的大雨和暴雨多年平均为3.9天，最多年出现为9天，日最大降水量为111 mm。

第二，西华沟流域上游沟坡的坡度较大，相对高差大，且沟壑密布，山谷坡度陡，而且沟道的出口与华亭县西城区相连，每次暴发山洪，洪水上游集流快，而下游的沟道坡度平缓，弯曲不畅，导致行洪能力较差，且洪水出口为西城区。因此，山洪灾害发生几率高，洪水漫流面积大，造成的损失也极高。同时，流域内部的分沟边及路边上部土层均为砂质土壤，而底层则是沙砾和红粘土，雨水进入到土层后，当浸润到红粘土时，就会下渗缓慢，从而形成水层滑面，导致上部的土层在重力的作用下开始下滑，由此形成危害极大的局部滑坡现象。

第三，流域上游的植被覆盖度较低，主沟和侧沟的红粘土出露，在遇到高强度、大暴雨和前期持续降水时，红粘土因透水性差，表层土壤含水量达到饱和状态，从而在坡度较陡的区域发生泻溜、局部滑塌等小型地质灾害，各支沟和坡面滑塌的泥流会夹杂着坡面的杂草以及浅根性树木形成泥流混合物，快速汇聚至沟道，在主沟道上游下泄的汇流的冲刷下，流入到沟口西城区的地下排洪管网，最终进入到南汭河。

第四，现有各沟道上游山洪治理的工程较少，拦蓄各支沟汇流和蓄洪滞洪的能力较差，加之部分支沟的坡面较陡，植被稀疏，且下层红粘土部分裸露，遇到上部坡面汇流就会形成冲刷，从而进一步增加了土壤的侵蚀量。

1.2 山洪灾害的基本特征分析

西华沟流域山洪灾害的基本特点主要分为如下几个方面：第一，流域的上游山高谷深，且处于山麓东面，在夏季时，受季风影响，极易形成暴雨，且降水的强度较大，而洪水的流路较短，具有较强的突发性，在预报、预测和预防方面具有较大的难度；第二，西华沟流域上游大部分的沟道比降都在4%～8%之间，最小的沟道比降也达到了4.59%，在遇到暴雨时，洪水的来势较猛，成灾极快，且破坏性极强，对于沟口西城区区域内的工矿、交通以及居民地会造成很大的危害，甚至造成人员伤亡事件，导致极大的财产损失；第三，具有较强的季节性，且频率较高。西华沟流域上游坡面的植物措施多，但沟道治理工程措施相对较少；第四，受地质条件影响，在发生大暴雨或长时间降雨时，西华沟流域上游还会出现滑坡现象，而且大部分的滑坡现象因为发生得比较缓慢，不易被人们所觉察，从而给人民的生命和财产带来较大的危害；第五，一次山洪暴发灾区的范围较大，造成的损失也很大，且在灾后进行恢复困难重重。

2 工程建设的必要性和可行性分析

2.1 满足经济社会发展的需要

随着经济社会的发展，西华沟流域下游、汭河一级阶地的西城区建设迅速，人口、财产和资产密度将进一步增长。但作为沟口地区，流入华亭西城区的洪水直接威胁着街道、商铺等基础设施，而且洪水漫流后的街道，容易导致低洼处街区建筑物基础的下陷，从而造成严重的经济损失。同时，洪水漫流后遗留的柴草和垃圾等杂物容易堆积在地势较低的街面上，还有大量的淤泥也会随着洪水无序地在街道上漫流，容易造成街区环境的污染，严重影响着县城总体形象。而且，洪水漫流到居民区后，容易导致房屋倒塌，直接威胁人民群众的生命和财产安全[2]。此外，洪水中夹杂着的泥沙、柴草以及生活垃圾等杂物，容易堵塞沟口设置的排洪渠道，从而减少泄洪渠的泄流量，并降低其运行寿命，从而导致城市建设费用的增加。因此，为了保证西城区和沟口附近人民群众的生命及财产安全，必须对流域山洪灾害采取切实可行的防治措施，这是适应当地生产建设的要求，能进一步加快华亭县整体经济形势的发展，并大幅度提高人民群众的生活水平。

2.2 保证人民群众的生命和财产安全

多年来，华亭县当地政府及人民群众一直对西华沟流域的山洪沟进行着坚持不懈的治理防护，但因为投资所限，治理工程分布比较零星，无法从根本上对流域内的山洪沟进行彻底、有效的治理。因此，“大雨大灾，小雨小灾”的情形仍屡有发生。通过此次规范治理，将山洪沟洪水防御标准提高为10年至20年一遇的标准，护岸防护等级确定为Ⅳ级，并疏通阻塞的沟道，给山洪以出路，能长期有效地提高防护的效果，从而有力杜绝山洪成灾现象的发生，能很好地保障人民群众的生命和财产安全，并促进当地社会经济的持续发展。

2.3 完善防洪减灾体系的建设

华亭县已在西华沟实施了山洪灾害防治县级非工程措施预警预防体系的建设，通过实施本次山洪灾害治理工程，能使西华沟流域山洪灾害工程防护措施得以有效确立，从而使得本区域山洪灾害防洪减灾体系得到进一步完善，西华沟将成为华亭县第一个山洪灾害防洪减灾体系最为健全的区域。而山洪灾害防洪减灾体系建成后，可以实现本地区预警、预报、防灾减灾的效果，切实保证本区域人民群众的生命和财产不会受到侵害，并保障本区域社会的稳定和谐以及国民经济的可持续、稳定发展。同时，西华沟流域所包括的4条支沟出口能与西城区地下排洪管网有效衔接，防御洪水的标准达到了20年一遇的县级城镇防洪标准，与西城区城市排洪设施形成了完善的山洪灾害防治体系，有力地保护了西城区和各支沟沟口人民生命财产安全。

3 华亭县西华沟流域土石山区山洪沟道治理的策略分析

山洪沟道是山区小流域洪水的通道[3]。因此，山洪沟道的治理应以微小型小流域为基本的防治单位，实施治沟与治坡相结合，工程措施与非工程措施相结合的方式，形成土石山区山洪沟道综合治理措施体系。

3.1 工程防治措施

通过对现状沟道部分地段土质排洪渠清淤疏浚，按照设计洪水标准在中上游段建设排洪明渠，下游沟口居民区段设置排洪涵洞，使上游排水下泻顺畅流入西城区排洪管网；在建筑材料上，充分利用西华沟流域地处土石山区且距离石料场、水泥厂较近的优势修建砼渠洞。通过西华沟流域各支沟沟道治理工程措施的实施，建立以现状沟道部分地段土质排洪渠道疏浚与排洪渠（洞）和沟坡护坡、沟岸护坡工程建设、现有上游梁坡梯田林草拦蓄坡面汇流相结合、现有各支沟已建山洪预警监测站点设置以及西城区城市地下排洪管网相衔接的山洪综合治理工程体系，最终提高华亭县西城区总体防洪抗灾能力，最大限度地减少山洪灾害所造成人民生命、财产的损失。具体来说，西华沟流域山洪沟道治理工程主要包括沟道疏浚工程、沟岸护坡工程、沟道排洪渠（洞）工程等三部分[4]。

第一，沟道疏浚工程。根据实地调查，陈家沟、祁家沟、赵庄沟和张庄沟的主沟道部分为土质渠道，由于长期缺乏疏浚和清淤，导致沟道水渠严重淤积，基本上没有了渠道的形状，尤其是在居民区，由于部分居民无序倾倒生活垃圾，导致渠道被埋压和侵占，造成洪水无序漫流[5]，危及渠边的居民区。设计对现状沟渠进行开挖和疏浚，同时清理渠道两侧的生活垃圾，以满足修建排洪渠（洞）要求。此外，还需要对部分支沟按照渠（洞）砌筑的需要，进行开挖和回填，余土运至垃圾填埋场地。

第二，护坡及排洪渠（洞）工程。陈家沟、祁家沟、赵庄沟和张庄沟的小流域分别包括一条主沟道及几条支沟，以主沟道排洪渠系与城区西大街公路涵洞北进口交汇处为0+000点，向上游沿现状渠线新修排洪涵洞，另部分渠道沿着现有的渠线，新修排洪明渠，并在沿线接入各支沟的排洪渠。按这一布置方案，陈家庄主沟道需要护坡214 m，排洪渠（洞）总长506 m，同时根据地形条件，在居民区山坡布设截洪渠600 m；祁家沟主沟道沟口居民区，设置排洪涵洞，农耕地及散户居民区，设计为排洪明渠，而支沟均为居民聚居区，设计为排洪涵洞，长度270 m，山坡截洪渠400 m；赵庄沟拟设置排洪渠（洞）的主沟道长275.7 m，其中居民区采用排洪涵洞，已有的土质排洪渠，设计新建排洪明渠上游与现状浆砌石排洪明渠相衔接，同时在渠道两岸各设置200 m截洪渠；张庄沟布设排洪涵洞150 m，该段左岸居民区和进村道路设为自然沟道，以满足设计泄洪要求，不再设置防护工程。然后在渠道两岸设置截洪渠各200 m，以拦截村庄院落汇水进入排洪渠。

第三，护坡工程。陈家沟主沟道中上游左岸采用墙式护岸结构，长度为214 m；祁家沟不设置护坡结构；张庄沟中上游左岸为居民区，采用坡式护坡；赵庄沟左岸设护坡工程，总长度249.5 m。

3.2 非工程措施

根据西华沟流域非工程措施建设现状情况，为了全面增强沟道的防御能力，在张庄沟、祁家沟、西华敬老院、裕民村邓家庄社、赵庄沟、东华镇煤矿新建6座预警广播站，6座简易雨量站，制作6个宣传栏，6个警示牌，配发6台手摇报警器和18面铜锣。此外，在山洪灾害易发区内的每个行政村，设置预报员，配备简易报警设备，编制村级应急预案，确定避灾安置点，并制作宣传告示栏，以村为单位搞一次应急演练[6]。同时，建立责任体系，将山洪灾害防御工作纳入华亭县防汛常规工作当中，建立县、乡、村、组、户五级山洪灾害防御责任体系，形成横向到边，纵向到底的全覆盖体系[7]。并统一制作了山洪灾害防御知识挂图、宣传手册、明白卡、宣传片等宣传品下发各村社。

4 结束语

综上，华亭县西华沟小流域沟道综合治理工程围绕着土石山区山洪沟道防洪安全，合理布设各项措施，达到了有效控制水土流失、减少洪水灾害、改善生存条件、提高人民群众生活质量，实现安居乐业的目的。