浅谈黄河包头段防凌形势及对策

〔摘要〕文章分析了黄河包头段防凌形势及产生的主要原因，进而提出了防治对策。

〔关键词〕黄河; 防凌; 形势; 对策

中图分类号: TV 875 文章标识码: B 文章编号: 1009 － 0088(2012) 01 － 0114 － 03

1 黄河包头段基本概况

黄河内蒙古段干流从宁夏的石嘴山入境，至鄂尔多斯市准格尔旗马栅乡出境，呈“几”字形大弯曲，全长843．5 km。包头市地处“几”字形的北端。黄河自西向东从巴彦淖尔市乌拉特前旗池家圪堵进入包头市九原区哈业胡同镇打不素村(桩号278 + 000) ，经市区由土右旗将军尧镇八里湾村(桩号443 + 000) 流向呼和浩特托克托县，境内河道总长220 km。堤防始建于20 世纪50 年代，经过40 年来的建设，现已建成国家Ⅱ级标准以上堤防165 km。由于上游流经黄土高原及沙漠边缘，河水含沙量剧增，致使河床落淤抬升，河身逐渐由窄深变为宽浅，河道中浅滩弯道叠出，坡度变缓，河道比降仅为万分之一左右，接近黄河河口的比降，具有明显的下游河床特征，河道淤积加速、河道过水能力逐年减小，部分河段已形成地上悬河，河滩高出地面1 ～ 2 m，平滩流量已由天然情况下的3 500 ～ 4000 m3 /s 降至1 500 m3 /s 左右。目前，黄河包头段堤防大部分段落防御能力已不足30 年一遇洪水标准。2008 ～ 2010 年，包头连续3 年出现40 年一遇凌汛险情，最大冰厚0．94 m，黄河打不素段凌汛水位距堤顶不足1 m。

2 凌汛灾害发生主要原因

黄河内蒙古段由于特殊的地理位置、河道流向及气候条件，形成该河段封河自下而上、开河自上而下的规律，极易在封河期形成冰塞，开河期形成冰坝，堵塞河道，急速壅高水位，导致溃堤成灾。其形成凌汛灾害的主要原因有。

2．1地形河势条件

河道弯曲段、束窄段、分差段及比降突降段极易形成凌汛灾害。黄河包头城区段至今已有跨河建筑铁路、公路6 座，建筑桥墩的产生，已凸显河势变化，包神铁路桥和210 国道旧桥长度不足，也极易形成卡冰结坝现象。昭君坟河段属于上陡下缓的比降突变河段，冰凌容易下潜堵塞过水断面产生壅水。以往凌汛险情多发生在以上段落。

2．2 气温条件

包头地处黄河“几”字形北端，封河期自包头段开始自下而上逐步封冻，开河期则自上而下最后解封，极易形成冰塞及冰坝现象。自然气候条件是形成凌灾的主要原因之一。

2．3 上游来水条件

近年来，由于封河期在寒流袭来、气温骤降的时段，首封段落均出现在包头市，尤其是昭君坟～三湖河口河段首封时，正遇上游来水流量小，而后，气温又回升，封河速度减慢，甚至出现封、开河交叉出现的局面，封河断面难以向前推进，上游河段时封时开，产生大量冰凌，在封冻断面形成冰塞，冰盖下过水能力急速减少，上游来水又变大，大量水滞蓄在河段内，水位飙升，堤防经受不住如此高的水位长时间浸泡而溃决致灾。另外，冰期河道的槽蓄水增量大，且集中释放，是开河期严重凌情的主要成因。

2．4 河道淤积

在天然情况下，内蒙古河段有缓慢抬升的趋势，年均淤积厚度为0．01 ～ 0．02 m，龙羊峡、刘家峡两库联合运用后，尽管上游来沙量有所减少，但由于黄河上游水沙不同来源，刘家峡以下的支流、孔兑、风积来沙没有明显减少，且由于水库的调蓄，造成下河沿站汛期水量及洪峰流量减小，大大降低了汛期的输沙能力，河道持续淤积，同流量水位抬升，仅1986 ～ 1996 年，流量为1 000 m3 /s的水位，巴彦高勒站上升了1．07 m，三湖河口站上升了0．87 m，昭君坟站上升了1．06 m。河槽淤积致使其过流能力锐减，平滩流量已由天然情况下的3 500 ～ 4 000 m3 /s 降至1 500 m3 /s 左右，加重了包头河段的防洪、防凌负担。黄河包头段堤防除昭君岛至磴口段57 km外，其余，大部分段落均不足30年一遇防洪标准。

3 黄河包头段防凌存在主要问题

黄河上游从20 世纪80 年代初至今已连续发生20 多年的暖冬天气，近几年异常天气、极端气候频繁出现，冬季气温可能由暖转冷。例如从2009 年11 月13 日开始，九原区打不素段首次出现流凌，流凌密度达50 以上。18 日黄河包头段在东河区磴口村首封4km(桩号353 ～ 356，357 ～ 358) 。12 月17 日黄河包头段全线封冻，封冻河段129．6 km(其中，平封23．1km，立封106．5 km) ，亮子35．4 km。目前，昭君坟流量465 m3 /s，水位1 010．1 m，比封河时水位上涨0．43m，最大冰厚80 cm，比历年平均增厚4 cm。封河的主要特点: ①首封日较上年提前16 d，而且从流凌到首封仅有一周时间，从首封日到全线封河仅为1 个月，为历年所少见; ②封河期水位较上年略高; ③由于气温骤降、持续时间长，使得立封段落长达106．5 km，也属多年罕见。防凌形势严重。3．1 堤防工程标准低、质量差，防御能力不足

目前，黄河包头段堤防长165km，干流堤防大部分是在50 年代开始建设的，“九五”以来对部分高度及厚度不足的堤段进行了加高培厚和部分地段的新建，但仍存在堤顶高度不够、堤身断面小、填筑质量差等问题，尤其是九原区打不素三岔口段落、土右旗李五营子、康焕营子、皿己卜段落，连年险情不断，对已治理的险工也是年年出险，防凌存在很大安全隐患。

3．2 堤防缺口多，穿堤建筑物多且标准低

黄河包头段共有穿堤涵闸28 座，加上部分涵闸没有随着堤防工程的建设进行改建，大部分存在质量问题，已成为防洪安全的重大隐患。

3．3 河势未能得到有效控制，冲淘塌岸、塌堤现象时有发生

由于来水来沙条件的变化，主流摆动剧烈，河势变化加大，游荡型河道的游荡进一步加剧，在河势变化的过程中常常出现“横河”、“斜河”，形成畸形弯道，造成主流直冲堤岸，横河常发生于中水洪水流量，具有机遇多、时间紧、险情重等特点。因河势未能得到有效控制，堤防安全难以保证。

3．4 应急分滞工程相对落后

凌汛险情具有突发性强、来势猛、水位高、防守难度大的特点，一旦超过堤防的防御能力，溃堤决口就在所难免。在过去的防凌工作中主要采取人工破冰、筑堤抢险、堵塞决口、疏散抢救被淹群众等措施，实质上一直处于被动防御状态，提前分凌、应急分滞的能力相对落后，没有主动防御措施。

3．5 险工险段多，治理投入不足

目前，黄河包头段存在15 处险工，国家先后投入近6 000 万元，对12 处(新河口、镫口、西栓、南圪堵、官地、皿己卜、打不素、三岔口、三垠才、南海子、付家圪堵及周四和险工) 险工进行了治理。由于，近年来黄河形势复杂多变，加之2008 ～ 2010 年遇有40 年一遇凌汛，黄河包头市段堤防虽经受住历史考验，但创伤十分严重，防御能力日趋下降，投入资金困难重重。下大力气整治大堤是我们义不容辞的责任。

4 凌汛应对措施

4．1 完善防凌防汛各项措施

黄河凌汛的复杂性和特殊性决定了防凌工作的艰巨性。为此，包头市认真落实防凌各项责任制，修订完善防凌预案，加强气象、水情和冰情的测预报工作，加大对堤防巡查和抢险力度。加强防范，突出重点，对跨河桥梁、取水口、穿堤建筑物、浮桥跨堤道口、险工险段、贴堤主流、卡冰弯道和包西铁路大桥施工处等防凌重点地段加强防护。加强对应急蓄滞洪区分水运用的各项准备，严格执行自治区防汛抗旱指挥部的调度指令，加强配合，适时做好分凌调度，确保凌汛期河道水流平稳，为凌汛安全创造条件，适时做好分凌调度，确保凌汛期河道水流平稳，为凌汛安全创造条件。

4．2 黄河堤防加固工程

包头市人民政府为了人民和城市安全，不等不靠，于2007 年启动黄河湿地保护工程，其中，黄河大堤的加固是其中重要内容。工程西起昭君岛，东至磴口，全长57 km，工程设计标准为100 年一遇洪水，堤防等级I 级，堤顶宽8 m，堤顶按照公路标准修建，北侧架设风光互补路灯; 堤防两侧边坡均为1∶ 3．0，迎水面为浆砌石护坡，背水面铺设环保砖，昆都仑河、四道沙河、二道沙河及东河入黄口建设跨河桥梁，将黄河大堤贯通。

工程总投资12．1 亿元。工程建成后，黄河包头昭君岛至磴口段堤防达到100 年一遇防洪标准(6 010 m3 /s) ，可以确保九原区、高新区及东河区的沿黄地带人民生命财产安全。该工程已于2010 年10 月16 日竣工验收。

4．3 小白河防凌应急分洪工程

黄河内蒙古段的凌汛灾害严重影响和制约了地区经济社会的发展，已成了内蒙古的心腹大患，引起了党和国家、水利部、黄河水利委员会的高度关注，为此，水利厅组织专家对黄河内蒙古段防凌情况进行分析，按照“提前分凌、主动破冰、严防死守、应急滞洪”的防凌方针，研究探寻主动防凌和应对突发凌汛险情的有效途径，最终确定在黄河内蒙古段规划6 个防凌应急分洪区，包头市小白河分洪区位列其中。

该工程位于高新区与九原区萨如拉办事处交界处，选择防洪大堤以北，四道沙河以西，包神铁路(新)以东，奶业公司以南布置分洪区，总面积11．77 km2，设计库容3 436 万m3，设计水位1005．96 m，新建围堤10．88 km，加固围堤8．59 km(其中，黄河大堤7．35km，四道沙河防洪堤1．24 km) ; 分洪口位于黄河大堤桩号318 + 655 处，设计流量460 m3 /s，退水口位于328 + 988 处，退水流量77 m3 /s; 工程永久占地33hm2。

4．4 险工治理工程

险工治理工程是黄河防洪治理的重要内容，经过多年努力，黄河包头段已治理险工12 处，还有3 处险工急需治理。另外，有些重点防治段落有发展成为新险工的趋势，需要尽早防治。

4．5 加强凌情观测和预报

凌情观测是防凌的依据，是防凌工作的耳目，其目的是了解和掌握全部冰凌、气象资料，研究冰凌的发展变化。冰情观测主要是观测结冰地点、面积、冰量、淌凌密度、速度，封冻地点、长度、宽度、封冻形式、冰厚以及冰色、冰质变化、冰堆形成的位置等。凌情严重时，适当增加观测点，增加观测次数，及时分析凌情，预测冰凌的发展趋势，及早采取防凌措施。凌情预报可增加防凌的预见性和主动性，是指挥防凌工作的重要依据，凌汛期间，密切注视天气变化，加强水文、气象观测，提高凌情预报的准确度，争取防守的主动性。加强水文站网建设，改善施工观测设备和技术，加大观测力度，提高预报水平和预报精度，为防凌决策提供可靠的依据。

确保黄河安全是关系到国计民生的重大问题，党和国家历来对黄河防凌防汛工作十分重视，国家和地方政府先后投入大量人力、物力进行黄河治理，黄河防御体系基本形成。由于黄河堤防始建于上世纪50 年代后，经过多年运行，堤防质量和防洪标准严重不足，对沿河人民生命财产构成严重威胁。随着包头市经济的快速发展，城乡一体化进程的推进，城区逐步向沿黄地区拓展，地方政府对黄河堤防加固工程的积极性很高，但是黄河堤防加固与治理工程投资巨大，靠地方财政的力量难以完成，因此，建议将黄河堤防建设项目列入国家财政预算，在建设资金上给予支持，使得黄河包头段治理工作尽早完成，为包头市经济发展提供防洪安全和保障。

作者简介:崔志儒，工程师，现从事防汛工作。