北洛河朝邑圍堤“21·10”洪水決口成因分析

趙敏歌

（陜西省江河水庫(kù)工作中心,陜西 西安 710018）

2021 年10 月7 日7 時(shí)45 分北洛河狀頭站出現(xiàn)洪峰流量1580 m3/s 的洪水過(guò)程,為該站2000 年以來(lái)的最大洪水,洪水歷時(shí)128 h,次洪量為5.2693 億m3,沙量693.3 萬(wàn)t。在洪水演進(jìn)過(guò)程中,北洛河朝邑圍堤紫陽(yáng)村段、趙渡鎮(zhèn)樂(lè)合村段先后于10 月7 日23 時(shí)、10 月9 日2 時(shí)30 分出現(xiàn)決口險(xiǎn)情,造成趙渡鎮(zhèn)及其周圍13 個(gè)村受淹,受災(zāi)人口23.9 萬(wàn)人,直接經(jīng)濟(jì)損失約5.5 億元。

1 北洛河下游防洪現(xiàn)狀

北洛河下游自狀頭水文站至大荔縣東南洛河口河道長(zhǎng)約138 km,在三門(mén)峽水庫(kù)建成運(yùn)用后,南榮華以下河床相應(yīng)抬高,河槽窄深、相對(duì)穩(wěn)定,河槽寬一般為70 m～480 m,為典型的彎曲性河道。河道比降自上而下逐漸減小,由狀頭附近的0.96‰減小至河口段的0.18‰。

截止目前,北洛河下游現(xiàn)狀防洪工程主要集中在縣城和沿河鄉(xiāng)鎮(zhèn)段,工程總長(zhǎng)度18.50 km,縣城段防洪標(biāo)準(zhǔn)30 年一遇,鄉(xiāng)鎮(zhèn)段10 年一遇。北洛河下游防洪工程現(xiàn)狀見(jiàn)表1。

表1 陜西省北洛河下游防洪工程現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)

北洛河朝邑圍堤位于黃河小北干流下段右岸和北洛河下游左岸之間的朝邑灘區(qū)中部。圍堤北起金水溝口,向南經(jīng)趙渡鎮(zhèn)再折向西北洛河左岸,與朝邑鎮(zhèn)紫陽(yáng)村處高岸相接,全長(zhǎng)34.97 km。主要作用為保護(hù)黃河灘區(qū)20 萬(wàn)畝耕地和范家鎮(zhèn)、趙渡鎮(zhèn)、雨林鄉(xiāng)近6 萬(wàn)移民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。其中圍堤上段17 km（0+000～17+000）由水利部黃河水利委員會(huì)管轄,下段18 km（17+000～35+000）由陜西省管理。朝邑灘區(qū)1960 年以前屬于不設(shè)防河灘,修建三門(mén)峽水庫(kù)后,由于泥沙淤積、河床抬高,同流量洪水位明顯升高。1964 年當(dāng)?shù)匕傩兆园l(fā)修建了朝邑生產(chǎn)堤,堤高約3 m,堤頂寬4 m～5 m,臨河側(cè)坡比1∶2.5,背河側(cè)坡比1∶2.0,堤身高度達(dá)不到防御5 年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)。1993 年為了防止黃河西倒復(fù)入咸豐故道,陜西省安排專項(xiàng)資金對(duì)部分河段圍堤進(jìn)行了加高培厚加固。2002 年～2003 年又對(duì)下游河段約25 km 圍堤進(jìn)行了加高培厚加固。現(xiàn)狀堤頂寬為6 m～7 m,臨背水側(cè)坡比為1∶2.0～1∶3.0。

2 北洛河洪水和朝邑圍堤出險(xiǎn)情況

北洛河狀頭站10 月7 日7 時(shí)45 分出現(xiàn)洪峰流量1580 m3/s, 南榮華站10 月8 日1 時(shí)12 分出現(xiàn)洪峰流量824 m3/s,朝邑站（2000 年由水文站降級(jí)為水位站）10 月9 日6 時(shí)出現(xiàn)最高水位338.16 m,較建站以來(lái)最大的“94·9”洪水最高水位還高0.73 m。洛淤1 斷面（朝邑站下游2490 m）及朝邑站、華縣站、潼關(guān)站、華陰站“21·10”洪水水位過(guò)程見(jiàn)圖1, 圖中標(biāo)示了北洛河朝邑圍堤兩處決口發(fā)生時(shí)間?？梢钥闯? 截止決口發(fā)生前, 漫灘洪水持續(xù)時(shí)間分別為39 h、66.5 h。

圖1 北洛河洛淤1 斷面及朝邑站、華縣站、潼關(guān)站、華陰站“21·10”洪水水位過(guò)程

10 月7 日23 時(shí),北洛河左岸朝邑圍堤紫陽(yáng)村段發(fā)生垮塌決口,決口位于紫陽(yáng)村高灘下洛河圍堤拐角處下游1 km,口門(mén)寬約45 m,水深7 m～8 m,決口流量約150 m3/s。

10 月9 日2 時(shí)30 分,北洛河左岸朝邑圍堤趙渡鎮(zhèn)樂(lè)合村段出現(xiàn)漫堤決口,決口位于紫陽(yáng)決口下游2.2km 處,口門(mén)寬約60 m,水深7 m～8 m,決口流量約120 m3/s。

兩處決口處發(fā)展最大寬度分別為60 m、110 m, 最大決口流量分別為80 m3/s～150 m3/s、100 m3/s～200 m3/s, 最大淹沒(méi)面積達(dá)327 km2, 最大淹沒(méi)水深3 m, 平均淹沒(méi)水深1.4 m。洪水造成趙渡鎮(zhèn)及其周圍13 個(gè)村受淹, 受災(zāi)人口23.9 萬(wàn)人,農(nóng)田受淹面積17.5 萬(wàn)畝。損壞河道工程9 處、抽水站3 處、渠道16.8 km、輸水管道4.5 km、縣鄉(xiāng)道路245 處、生產(chǎn)路179 處17.8 km, 塌陷生產(chǎn)橋84 座, 直接經(jīng)濟(jì)損失約5.5 億元。北洛河朝邑圍堤“21·10”洪水決口位置及淹沒(méi)范圍見(jiàn)圖2。

圖2 渾河撫順?biāo)恼?015 水文年渾河預(yù)測(cè)和觀測(cè)水位

圖2 北洛河朝邑圍堤“21·10”洪水決口位置及淹沒(méi)范圍圖

3 決口成因分析

通過(guò)對(duì)北洛河左岸朝邑圍堤紫陽(yáng)村、趙渡鎮(zhèn)樂(lè)合村兩處決口附近堤防及河勢(shì)等的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,繪制圍堤決口處堤防斷面見(jiàn)圖3、圖4,分析決口原因如下：

圖3 北洛河朝邑圍堤紫陽(yáng)村決口處堤防橫斷面及灘槽示意

圖4 北洛河朝邑圍堤樂(lè)合村決口處堤防橫斷面及灘槽示意

（1）北洛河朝邑圍堤是1964 年由沿岸老百姓自發(fā)修建的擋水工程,主要用于防護(hù)灘區(qū)耕地,且長(zhǎng)期作為當(dāng)?shù)匕傩辙r(nóng)耕生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)缆?多年未進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)治理,僅在2002 年～2003 年進(jìn)行過(guò)簡(jiǎn)單的加高培厚。后期隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,特別是三門(mén)峽庫(kù)區(qū)移民返遷,工程防護(hù)對(duì)象變?yōu)榇彐?zhèn),工程防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有及時(shí)調(diào)整提高,圍堤維修養(yǎng)護(hù)不到位,堤身縱向裂縫遍布,雨水沖蝕等損毀嚴(yán)重。

（2）洪水發(fā)生前,紫陽(yáng)村決口處圍堤臨水側(cè)存在寬15 m～20 m、深約3.5 m的堤河,背水側(cè)堤腳外約8 m處存在寬13 m、深約6 m 的排堿溝。這種結(jié)構(gòu)特征顯著縮短了通過(guò)堤基的水流滲徑,容易引起堤基管涌、流土等結(jié)構(gòu)破壞。樂(lè)合村決口處堤身存在約0.5 m 的臨背差,且距離主河槽較近（約40 m）,位于主河槽彎道凹岸上首,洪水漫灘后受主流變動(dòng)影響極易遭受洪水頂沖掏刷。

（3）北洛河灘區(qū)長(zhǎng)時(shí)間高水位行洪。北洛河洪水發(fā)生前后,庫(kù)區(qū)黃、渭、涇河均出現(xiàn)較大洪水。渭河華縣站分別于9 月28 日19 時(shí)、10 月8 日8 時(shí)30 分出現(xiàn)洪峰流量4860 m3/s、4540 m3/s,黃河潼關(guān)站分別于9 月29 日23 時(shí)、10 月7 日10 時(shí)出現(xiàn)洪峰流量7480 m3/s、8360 m3/s。由于北洛河洪水與渭河2、3 號(hào)洪水遭遇,受黃、渭河洪水倒灌頂托影響,北洛河洪水下泄不暢,灘區(qū)長(zhǎng)時(shí)間高水位行洪,依據(jù)紫陽(yáng)村決口上游約3 km 的朝邑站資料,10 月6 日8 時(shí)朝邑站水位336.24 m,洪水開(kāi)始漫灘,水位不斷上漲,至10 月7 日23 時(shí)水位337.22 m,灘上水深0.98 m,圍堤臨水時(shí)間39 h；至10 月9 日2 時(shí)30 分水位338.08 m,灘上水深1.84 m,圍堤臨水時(shí)間66.5 h；決口發(fā)生時(shí)朝邑站水位分別較本次洪水中最高水位低0.94、0.08 m,但仍分別較建站以來(lái)最大的“94·9”洪水最高水位低0.21 m、高0.65 m。

綜上所述,由于北洛河左岸朝邑圍堤修建時(shí)間早、維修養(yǎng)護(hù)不足,工程存在一定質(zhì)量隱患,紫陽(yáng)村決口處堤防臨水側(cè)存在寬15 m～20 m、深約3.5 m 的堤河,背水側(cè)堤腳外約8 m 處存在寬13 m、深約6 m 的排堿溝,顯著縮短了通過(guò)堤基的水流滲徑,樂(lè)合村決口處堤身存在約0.5 m 的臨背差,且位于主河槽彎道凹岸上首,容易引起地基管涌、流土等結(jié)構(gòu)破壞和堤身頂沖掏刷等損毀,加之黃、渭河洪水倒灌頂托影響,決口發(fā)生時(shí)朝邑站水位分別較建站以來(lái)最大的“94·9”洪水最高水位低0.21 m、高0.65 m,圍堤臨水時(shí)間分別達(dá)到39 h、66.5 h,長(zhǎng)時(shí)間高水位行洪,造成北洛河左岸朝邑圍堤紫陽(yáng)村、趙渡鎮(zhèn)樂(lè)合村兩處決口。

4 決口搶險(xiǎn)情況

10 月9 日北洛河朝邑圍堤發(fā)生決口后,省水利廳派出專家組研究指導(dǎo)決口應(yīng)急搶堵和積洪疏排,封堵西邊兩處決口,在圍堤南端破堤,加速積水排入黃河、渭河,排除淹沒(méi)區(qū)積水,南端排水口在10 日下午首先實(shí)施完成,排水流量最大150 m3/s。兩處決口現(xiàn)場(chǎng)有110 余輛運(yùn)輸車輛、裝載機(jī)、挖掘機(jī),采取24 h 不停機(jī)工作方式,進(jìn)行搶險(xiǎn)封堵作業(yè)；市、縣兩級(jí)緊急調(diào)度編織袋89 萬(wàn)條,木樁2.8 萬(wàn)根,鉛絲53.8 t,備防石9 萬(wàn)m3,用于決口封堵；開(kāi)挖排往黃河的出水通道5 處,將淹沒(méi)區(qū)積水經(jīng)雨林村、富民村、春合村、新安村和新建村等5 個(gè)村,從黃河小北干流72 號(hào)堤壩下側(cè)排入黃河,最大排水流量達(dá)450 m3/s。經(jīng)過(guò)合力攻堅(jiān)搶堵,兩處決口分別于10 月12 日17 時(shí)36 分、10 月13 日16 時(shí)35 分成功合龍,最大程度減輕了洪澇災(zāi)害損失。

5 結(jié)論與建議

（1）北洛河洪水造成朝邑圍堤紫陽(yáng)村、趙渡鎮(zhèn)樂(lè)合村分別于10 月7 日23 時(shí)、9 日2 時(shí)30 分發(fā)生決口,決口造成趙渡鎮(zhèn)及其周圍13 個(gè)村受淹,受災(zāi)人口23.9 萬(wàn)人,農(nóng)田受淹面積17.5 萬(wàn)畝,直接經(jīng)濟(jì)損失約5.5 億元。

（2）由于北洛河左岸朝邑圍堤修建時(shí)間早、維修養(yǎng)護(hù)不足,工程存在一定質(zhì)量隱患；紫陽(yáng)村決口處堤防臨水側(cè)存在堤河,背水側(cè)存在排堿溝,樂(lè)合村決口處堤身存在約0.5 m 的臨背差,且位于主河槽彎道凹岸上首；加之黃、渭河洪水倒灌頂托影響,決口發(fā)生時(shí)朝邑站水位分別較建站以來(lái)最大的“94·9”洪水最高水位低0.21 m、高0.65 m,造成北洛河左岸朝邑圍堤紫陽(yáng)村、趙渡鎮(zhèn)樂(lè)合村兩處決口。

（3）決口險(xiǎn)情出現(xiàn)后,各級(jí)部門(mén)搶險(xiǎn)組織有力,在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了兩處決口合攏,有效減輕了洪澇災(zāi)害損失。建議對(duì)北洛河進(jìn)行綜合整治,提升圍堤質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn),落實(shí)維修養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu)和經(jīng)費(fèi),加強(qiáng)汛期巡堤查險(xiǎn)和防守,確保北洛河防洪安全。