反滤盖压法在2021年漳河秋汛险情中的应用分析

刘守金，陈 伟

（海河水利委员会防汛机动抢险队，天津 300170）

1 2021年漳河秋汛险情状况

1.1 罕见的漳河秋汛

2021 年入秋以来，海河流域面平均降水量为231 mm，较多年平均偏多近1 倍。尤其是9 月下旬以来，海河流域出现了3 次主要降雨过程，具有累计雨量大、持续时间长、降雨落区高度重叠等特点，遭遇了罕见的秋汛。特别是漳卫河上游山区降雨范围大、雨量强；2021 年10 月7 日11 时，岳城水库入库流量为2 010 m3/s，达到了洪水编号标准（2 010 m3/s），确定为“漳卫河2021 年第2 号洪水”。岳城、关河、后湾、漳泽4 座大型水库最高水位创历史新高。

为确保岳城水库的大坝安全，并统筹考虑漳河河道内耕地淹没、村庄进水与库区上游的淹没情况，海委精准调度、密集与流域内各省连线会商，将岳城水库下泄流量控制在850 m3/s，削峰率达到58%，将各项综合损失降低到最低程度。

但即使这样，岳城水库以下漳河河道涨水明显，馆陶县徐万仓以上、大名县万堤镇至史家村一线以下滩地全部上水，漳河河道内滩区耕地淹没、部分村庄进水，河道内水位达到坡脚以上2 m 左右，漳河堤防处于较长时间的浸泡状态。

与此同时，卫河上游来水也持续加大，在徐万仓与漳河泄洪汇合，客观上对漳河河道洪水下泄起到了一定的顶托作用，减少了漳河洪水的下泄，加剧了漳河堤防浸泡状态的延长。

1.2 漳河秋汛险情的发生地点

1.2.1 首次报告

最先报告漳河险情的地点为漳河左堤99+000处，为海委漳卫南局馆陶河务局巡堤查险时发现外坡脚外淹没耕地水面有“冒泡”现象。10 月3 日，漳卫南局向海委报告险情。此地位于馆陶县王庄乡徐万仓村以南，属于徐万仓险工范围。

10 月4 日上午，海委迅速派出工作组赴漳卫南局馆陶河务局协助做好管涌险情处置工作。笔者以专家身份参加海委工作组，接通知后即刻出发，奔赴险情发生现场。

经连夜现场查看发现，连日的降雨使外坡脚以外的耕地被淹没、水面处于混沌状态，水面上不时泛起混沌状气泡但未形成水柱状水流。与漳卫南局工作组及邯郸市水利局工作组连夜召开联系会议分析，研判此次险情为轻微管涌，以渗水为主。随即安排馆陶县有关方面铺设透水土工布并加盖碎石屑进行压盖，待第二天进一步观察。

1.2.2 馆陶县漳河左堤险情概述

10月5—7日，在馆陶县境内的漳河左堤先后发生7 处险情。对有“冒泡”现象的险情界定为管涌，对无“冒泡”仅有坡脚处水面上升现象的险情界定为渗水。具体险情如下：1#险情，漳河左堤桩号98+450处，界定为管涌；2#险情，漳河左堤桩号98+460 处，界定为管涌；3#险情，漳河左堤桩号99+000 处，界定为管涌；4#险情，漳河左堤桩号99+000—99+150 处，界定为渗水；5#险情，漳河左堤桩号99+150—99+300处，界定为渗水；6#险情，漳河左堤桩号99+550 处，界定为渗水；7#险情，漳河左堤桩号99+600 处，界定为渗水。

无论是渗水还是管涌，都必须及时处理。否则，渗水可能演变为管涌；管涌加大后就不断侵蚀甚至淘空堤防，酿成溃堤决口的严重后果。

1.2.3 大名县漳河右堤险情概述

10月8—10日，海委工作组在馆陶县期间，先后接到大名县漳河右堤发生险情的报告。先是大堤顶部及部分堤身发现横缝，后是大名县营镇乡周庄段发生险情。工作组即刻去现场查看，经与邯郸市水利局大名工作组及漳卫南局工作组共同会商，界定为漳河右堤浸润线出逸点的渗水。

险情段全长580 m，位于漳河右堤桩号100+410—100+890 处。根据现场险情情况，险情划分为三部分：1#险情，漳河右堤桩号100+410—100+460 处，约50 m，外坡脚已出现坍塌，长度约2 m，高度约1.5 m；2#险情，漳河右堤桩号100+460—100+690 处，约230 m；3#险情，漳河右堤桩号100+690—100+890处，约200 m。

此外，10月8日16时许，临漳县陈村险工段3#—4#丁坝间滩地树木出现倒伏随波逐流现象。海委工作组接报后，夜晚赶赴现场查看，分析为滩地冲刷严重、坍塌的滩地导致了树木的折损、随水流漂浮，采取了钢筋笼抛石护脚的方式控制了险情。

1.3 漳河秋汛险情的成因分析

1.3.1 岳城水库上游地区持续的降雨是外在原因

表面上看，岳城水库的大流量泄洪为直接的外部原因。但根本的外在原因则是岳城水库上游地区持续不断的降雨导致了入库流量大幅增加，而岳城水库不得不控泄。

一般来说，当洪水发生时，堤防首先发挥作用，尽量利用河道的过水能力宣泄洪水［1］。漳河2021年秋汛的特点是岳城水库上游清漳河、浊漳河各支流的来水超过岳城水库下游河道的宣泄能力。因为有岳城水库的调蓄与削峰，在下游河道容许泄洪量范围内调控岳城水库出库流量。

岳城水库泄洪量主要考虑3个因素：首先，要确保岳城水库大坝的自身安全。面对从来没有达到的历史最高水位，海委立足流域单元、统筹谋划，主动担当水库大坝抗洪风险压力，将调度运用方案中此状况下应泄洪1 000 m3/s 维持在850 m3/s，将岳城水库的最高控制水位由152.10 m 提升至152.35 m。其次，要最大限度地减少下游淹没损失。漳河行洪河道内现有村庄40 多个，岳城水库下泄850 m3/s 前已经对15 个村庄实施了人员转移。再次，要减少水库上游的淹没损失，尽可能少地淹没水库征地线以上的耕地、尽可能少地避免村庄进水。

上述3 个因素均以岳城水库大坝安全、漳河两岸堤防安全为前提。漳河左堤一旦决口或漫溢，淹没范围将到达滏阳河右岸地区；1963 年漳河左堤决口时洪水曾抵达天津运东黑龙港地区1 个月之久，其经济损失以及政治影响将是无法承受的［2］。所以，漳河防汛抢险显得极其重要。

1.3.2 漳河堤防为砂质堤防是内在原因

土体具有微弱透水性，而砂质土体的透水性要远大于黏质土体。当堤防内河道水位高于堤防外堤脚土地高程时，在土质堤防内部就存在着已透水部分与未透水部分，这条界限称为浸润线，如图1所示。

图1 漳河大堤内外水头差产生浸润线出逸点渗水示意

历史上，在卫河与滏阳河之间的广大扇形地带，都留有漳河泛滥的踪迹。新中国成立后，特别是1963 年毛泽东主席发出“一定要根治海河”的伟大号召后，开挖了漳卫新河、建设了四女寺水利枢纽，近年来又实施了卫运河治理工程，使得漳河与卫河的上游洪水有了宣泄的出路。

但漳河以及卫河的土质堤防性质没有变，均为砂性土质堤防。而砂质堤防在长时间的浸泡过程中土体强度严重削弱，透水性随着浸泡时间的延长也越来越大［3］。

此次发生险情的馆陶县徐万仓段，历史上就曾发生决口。经过抢险得以堵口，但以后未对堤基做彻底处理。堤基的透水也是发生此次险情的内在成因之一。一旦漳河河道内水位高于外坡脚耕地高程时，就极易发生渗水以及管涌。如果抢护不及时，其严重后果就是溃堤决口。

1.4 卫河上游来水对漳河水位居高不下起到了顶托作用

在2021 年秋汛降雨中，不仅漳河上游山区的秋季降雨超过历史最高值，而且卫河上游的降雨与历史同期相比也处于最高水平。因此，卫河秋汛洪水到徐万仓与漳河汇合入卫运河后，仍然对漳河下游河段特别是漳河穿漳涵洞至徐万仓段具有很大的顶托作用。

2021年秋汛降雨与2021年夏汛降雨相比较，虽然都具有累计雨量大、持续时间长、降雨落区高度重叠等特点，但暴雨中心略有北移，即从卫河上游太行山区北移至漳河上游太行山区。2021 年10 月4日前，即发生“漳卫河2021 年第2 号洪水”前，岳城水库入库流量在1 000 m3/s 左右、出库流量控制在450 m3/s 以下，此时漳河行洪河道内大名县万堤镇至史家村一线以下滩地基本上水、耕地已经处于淹没状态，卫河秋汛洪水的顶托作用比较明显。在2021 年10 月7 日发生“漳卫河2021 年第2 号洪水”后，岳城水库入库流量在2 000 m3/s 左右、出库流量调增到850 m3/s 时，大名县万堤镇至史家村一线以下的滩地水位虽有上升但不明显，水位上升在20 cm以下。因为此时卫河泄洪已经减弱并逐渐变清，漳河与卫河在徐万仓处的汇合呈现出“泾渭分明”的状态，如图2所示。

图2 漳河与卫河在徐万仓处的汇合

1.5 处置漳河堤防险情的重大意义

（1）要确保漳河大堤不决口。特别是漳河左堤，一旦发生决口事故，其洪水将泛滥至滏阳河右岸地区，给人民群众的生命财产造成难以估量的损失。对于漳河下游河段的漳河右堤，虽然是既定的漳河滞洪区（俗称大名泛区），但从减少人民群众生命财产损失的角度出发，不到万不得已尽量不用。

（2）要保证岳城水库大坝的正常调度。一旦漳河大堤发生较大险情，势必采取减少岳城水库下泄流量的方式来减少下游河段内水量、降低河道水位，这又给岳城水库大坝自身的安全带来重大隐患。因为岳城水库水位已经达到152.30 m，这是历史上的最高水位。

（3）要尽可能地减少淹没损失、降低人口迁移的数量及搬迁费用，特别是减少漳河行洪河道内耕地的淹没及村庄人口的迁移。

2 反滤盖压法在2021年漳河秋汛险情中的应用

2.1 对2021年漳河秋汛险情的判断

对馆陶县漳河左堤的险情、大名县漳河右堤的险情，海委工作组与漳卫南局工作组及河北省有关人员共同分析，后报水利部工作组同意，判断为：①是堤防长时间浸泡状态下堤防内外水头差产生的浸润线出逸点渗水；②徐万仓段原抢险堵口时的物料未彻底清除可能存在着堤基渗水，发展为轻微管涌。两种因素交织叠加。

其中，漳河左堤桩号98+450—99+000范围的1#—3#险情界定为轻微管涌险情，第二种因素占据主导地位；其他险情均界定为渗水险情，主要为第一种因素造成。

2.2 传统的反滤盖压法介绍

一般来说，渗水险情抢护的原则是“临水面截渗、背水面导渗”。由于此次漳河秋汛险情的进水点位置高程在河道水面线以下，因无法查明，无法采取临水面截渗方式，只能采取背水面导渗措施。

管涌险情抢护的原则是“反滤导渗、控制涌水、给渗水以出路”。一般采取反滤盖压、反滤围井或透水压渗台的方式［4］。

传统的反滤盖压法自下到上的4 层用料顺序为：粗砂厚20～30 cm、小石子厚20～30 cm、大石子厚20～30 cm、块石压重，如图3所示。

图3 传统反滤盖压法用料顺序

2.3 漳河秋汛险情处置的应用

2.3.1 首次险情处置

对于首次发生险情的馆陶县漳河左堤桩号99+000处管涌险情，海委工作组在10月4日17∶30到达出险现场查看，18∶30 召开漳卫南局工作组及邯郸河务局、馆陶河务局及河北省有关人员参加的紧急会商会议，决定先着手铺设透水土工布、然后压盖30 cm 厚石屑。观察渗水情况后，再决定采取下一步措施。

10 月5 日，馆陶县有关方面处于调运物料及人员的状态，险情处置进展相对缓慢。与此同时，10月5 日下午在首次发生险情位置的上游100 m 范围，巡堤查险时又发现了2 处险情。为此，海委工作组组长、海委总工梁凤刚给馆陶县委书记去电，要求紧急调运物料，迅速安排防汛抢险人员，加快抢险进展。

2.3.2 馆陶县险情处置

10月6日，险情处置出现新情况：①岳城水库上游清漳河已发生了1 000 m3/s以上的洪水；②在首次发生险情位置的下游600 m 范围又发现4 处渗水险情，形势显得异常紧迫；③邯郸市领导到馆陶县查看险情处置情况，提出了抢险要求。

馆陶县委在6 日傍晚紧急召开四大班子成员参加的县委（扩大）常委会，目标是坚决遏制险情发展，提出1 个县级领导负责处置1 个险情的包干责任制。馆陶县长也在傍晚赶到工作组驻地请求提供技术支持；为此，海委工作组与漳卫南局工作组6日夜间紧急完成《2021 年漳河左堤（馆陶县徐万仓南）防汛抢险技术方案》，连夜传送馆陶县有关人员。

10 月7 日，险情处置进展明显加快。至10 月8日，险情处置基本完成。在岳城水库入库流量超过2 000 m3/s、水位上涨明显的情况下，没有影响岳城水库加大流量至850 m3/s的决策以及河道泄洪。

对于5#险情，水深达1 m 左右，必须先搭设围堰、进行抽水再铺设土工布及压盖反滤料。

2.3.3 大名县险情处置

10 月9 日，当馆陶县漳河左堤险情得到基本控制时，又接到漳河右堤大名县周庄段发生险情的报告。先是背水坡下耕地内积水呈浑浊状态，在难以分清是降水和大堤渗水的情况下，交代巡堤查险人员加大巡查力度、加密观测频次，特别是注意是否有水位的上涨、是否有“冒泡”、是否有浑水冒出。

至10 月10 日上午，观察到水位有上涨、不时有气泡冒出但不算浑浊，经会商确定：大堤以渗水为主，伴随有轻微管涌；渗水原因仍然是大堤在长时间浸泡状态下浸润线逸出点渗水。

工作组按照馆陶县的处理方式调用材料与人员进行反滤压盖。先准备透水土工布与碎石屑，根据处理后的进一步观察情况再议下一步措施。对于大名周庄段1#险情处的外坡脚坍塌，要求以透水编织袋装填碎石屑（或粗砂）填筑，形成排水棱体进行导渗。10月10日下午，海委工作组绘制了漳河右堤大名县周庄段渗水处理示意图，编制了《2021 漳河右堤大名县周庄段防汛抢险技术方案》，传送大名县进行抢险处置。

至10 月11 日晚，险情基本处置完毕，导出渗水经观察全部为清水，未见背水坡后水位有明显上涨。

2.4 漳河险情处置施工技术要点及与传统方法的比较

2.4.1 漳河险情处置施工技术要点

对该段的渗水险情采用反滤盖压方法：先对铺设范围内的地表进行清底特别是要去除玉米茬等尖状物，再铺设透水无纺布，最后压盖粒径15～20 mm规格的石屑（或粗砂）30 mm。

以上工作完成后观察渗水情况，再决定是否再铺石子。

施工技术要点如下：透水无纺布要求300～400 g/m2，铺设前应清底，检查无尖状物如玉米根（茬）、树枝等，防止刺穿透水无纺布。透水无纺布铺设场地应基本平整，铺设至护堤地外10 m，两幅之间搭接不少于1 m。透水无纺布上覆盖粒径15～20 mm规格的石屑30 mm，如图4所示，外沿用袋装砂或石屑压载。

图4 漳河右堤（大名县周庄段）2#、3#险情段处置措施示意

对于1#险情段，由于堤脚处已出现坍塌，在上述施工技术要点的基础上增加以下内容：透水无纺布铺设至护堤地外不少于10 m；透水无纺布铺设至堤坡坍塌点以上至少1 m，并用袋装砂或石屑压载，如图5所示。

图5 漳河右堤（大名县周庄段）1#险情段处置措施示意

抢险完成后应尽量不扰动覆盖层，并进一步加强巡堤查险，发现异常及时报告并处置。巡查时需要特别注意是否有“气泡”或“浑水冒出”，如有应立即报告并处置。上述具体抢险任务由县领导组织乡镇抢险队进行实施。

2.4.2 漳河险情处置与传统方法的比较优势

（1）简化了工序。反滤盖压的传统方法是铺设4 层，在本次漳河渗水险情处置中仅为土工布与碎石屑2 层。主要原因是发现较早，险情处于初期阶段，水头差较小。

（2）节省了材料与人力。节省的材料为石子与块石。专家组提出的险情处置原则是“因地制宜、实事求是，根据情况的不断变化采取相应的处理措施”。当第一步处理完成后，观察到渗水及管涌现象已被基本控制时，就不再要求第二步铺设石子及第三步压填块石的工作。

（3）得益于现代土工材料的应用。在铺设底层土工布时，使用透水性较好的透水土工布；在用编织袋做围堰时，使用无透水的“三布两膜”不透水土工布［5，6］。

2.5 漳河秋汛险情处置的抢险组织

2.5.1 各县政府组织，县水利局与应急局界限模糊

政府机构改革后，按照国务院职责分工，水利部门负责水利应急抢险的技术支撑工作，应急部门负责水利应急抢险的具体组织与实施工作。但在此次漳河险情处置中，海委工作组、漳卫南局工作组主动担当，后期水利部工作组莅临现场，提出抢险方案交县政府组织实施，县水利局作为联系人、未见应急局人员。各地县政府较好贯彻了《中华人民共和国防洪法》中“防汛抗洪工作实行各级人民政府行政首长负责制”规定，调用了大量人力，购买了大量材料，确保了漳河险情处置工作的成功。

2.5.2 与水利部工作组及漳卫南局工作组、地方工作组的通力合作

（1）海委及早部署、提前应对。在2021年国庆节前，根据天气预报情况，海委于9月23日启动了Ⅳ级应急响应、9月28日提升至Ⅲ级、10月6日又提升至Ⅱ级；漳卫南局采取了局领导“分工包河”的方式，下沉一线指导基层河务局有效应对2021年度罕见秋汛。

（2）邯郸市水利局采取了局领导分工包县的方式，现场能够代表邯郸市水利局对险情处置方案进行表态，满足了险情处置的时间要求。

（3）水利部工作组的监督与指导。在得知漳河大堤发生管涌险情后，水利部派出工作组赴现场进行督导，在听取海委工作组与漳卫南局工作组专家意见后要求地方政府按照专家意见办理，保证了险情处置的时效。

3 结语

海委工作组在此次漳河秋汛中提出的反滤盖压法抢险技术方案为馆陶县、大名县漳河大堤险情处置提供了科学、得当的技术支撑。通过实践运用，各处险情处置方式得当、效果良好、情况稳定。

此次漳河大堤抢险任务取得成功，凝结了水利部工作组、漳卫南局工作组及各级基层管理局、邯郸市水利局及相关县水利局的心血和智慧，在此文发表之际一并表示感谢。