摘要:近年來隨著廣東省山區中小河流治理工作的不斷開展，一些有別于大江大河的問題也逐漸突顯出來，其中一個重要的問題便是山區中小河流治理中是否應該大力提倡興建堤防。根據多年廣東省山區中小河流治理工作經驗，從治理任務的河流特點、山區堤防的運用條件、工程現場實例等方面入手，分析了山區中小河流治理中堤防建設的合理性與必要性，進而提出了無堤情況下山區中小河流的洪水防范措施，可提供給從事相關工作的人員參考。

　　關鍵詞：山區;中小河流;堤防建設

　　洪澇災害是中國危害較大、死亡人數較多的自然災害之一，給人民生命和財產安全帶來巨大威脅。山區中小河流坡降較大且洪峰匯流時間較短，造成小流域洪水對兩岸村鎮和農田危害極大[1]。增強山區河流的防洪能力建設是中國當前江河防洪體系中的薄弱環節[2]。

　　為此，國內外研究學者開展了大量的相關研究[3_4]，林三益等[5]根據水文學原理和洪水過程分析統計資料，探索了山區河流降雨洪水規律;閆偉偉等[6]針對中小河流設計洪水和水面線推算所面臨的問題,提出了考慮不同類型河流的計算推求方法;劉俊萍提出了基于GIS平臺的小流域設計洪水方法[7];李彬等[]對山區河流的水位變化過程和泥沙淤積開展了研究。這些研究為中國現階段的山洪災害防治和中小河流治理提供了理論依據，有效提升了洪災防范能力。中小河流一般指集水面積在200~3000km2的河流[9]，但如何劃分中小河流的標準并不明確,現有標準下劃分所得到的中小河流范圍與整體需治理目標仍存在較大差異。

　　中國中小河流數量多、分布廣,許多中小河流主要是20世紀50—80年代通過群眾投勞進行治理，中小河流治理總體落后;與大江大河的防洪建設相比，中小河流仍處于“大雨大災、小雨小災”的局面。近年來極端天氣事件增多，中小流域常發生集中暴雨,形成較大洪水，造成比較嚴重的災害[1°]。隨著中小河流治理工作的逐步推進，圍繞河流治理過程中特別是山區中小河流治理過程中的堤防建設，形成了較多爭論[11]。

　　持肯定態度的人認為中小河流治理任務的重點是解決防洪問題，而堤防是解決防洪問題的傳統措施，因此應該大力興建堤防防洪，并把興建堤防的數量作為治理成效的重要考核指標，而且堤防的防洪標準不宜過低;持否定態度的人認為興建堤防占地多、征地拆遷難度大、投資高、不易實施，加之山區洪水來得快，去得快，歷時短，因此不宜興建堤防。

　　本文從實際工作出發，以廣東省韶關、河源、梅州、清遠、云浮5市(簡稱山區五市)中小河流治理為例，從治理河流的分布和特點、堤防工程可解決的防洪問題、工程現場實例等方面人手，對山區中小河流治理中堤防建設的合理性與必要性進行分析，力爭為山區中小河流中堤防建設問題的探討提供一些新的思路。

　　1研究區域

　　廣東省中小河流大多分布在偏遠山區，一般交通不便，經濟條件差，經常遭受山洪、滑坡泥石流和水土流失等自然災害的威脅，2004—2014年間全省因山洪災害造成的人員死亡525人，其中山區五市死亡265人，占50.5%。為有效解決山區中小河流災害問題，2014年7月，廣東省選取問題最為突出的山區五市開展了山區中小河流專項治理行動。

　　為擴大受益范圍，此次治理的中小河流為集雨面積50~3000km2之間的河流，很多低于50km2的重要河段也列人了治理范圍。根據實施方案，此次共治理河流536條，治理河道總長17789km，分別占全省該級別河流總數1211條，總長36561km的44.3%和48.7%，基本覆蓋了山區五市的主要中小河流[12_13]。山區五市主要位于廣東省北部山區，是廣東省西江、北江、東江、韓江的中上游地區，為廣東省轄區縣均為山區縣的地級市。五市總面積76685km2,占全省總面積的42.7%;常住人口1767萬人，只占全省總人口的16.9%。

　　2山區河流特性

　　本次廣東省山區五市中小河流治理任務涉及河流536條，治理項目1254宗。可見，集雨面積小于200km2的項目宗數占總項目宗數的69%，集雨面積小于1000km2的項目宗數占總項目宗數的93%，大多數治理河段的集雨面積均較小。廣東省集雨面積在200~3000km2的河流共計262條，總河長14013km，根據這部分河流的相關資料，大部分河流的干流長度在20~80km之間，一般隨集雨面積的增大而增大，干流河道平均比降多數集中在2知~5知，集雨面積大的河流一般比降較小，集雨面積小的河流則沒有太明顯的規律。

　　另外，本次治理任務中超過一半為集雨面積200km2以下的山區河流，根據已完成部分河流資料，此部分河流的干流長度多集中在5~20km之間，一般較短，干流河道平均比降多數集中在5知~50知，均較大，部分山洪溝河流比降超過120知。綜上所述，本次治理任務山區河流特征明顯，集雨面積小、干流河道短、比降大等是多數任務河段的特點。

　　3山區堤防的運用

　　3.1堤防運用條件

　　堤防是指沿河、湖、海岸或行洪區、分洪區、圍墾區的邊緣修筑的擋水建筑物。它的主要作用是防止洪水進人保護區域，淹沒保護對象。一般保護對象范圍內的洪澇災害可分為外洪、山洪和澇水3種。

　　山洪與外洪相對應，是保護范圍后側山體產生的洪水通過保護范圍匯流或匯流后通過山洪溝流經保護范圍匯人外江，建設防御外洪的外江堤防，不能解決山洪淹沒問題，反而可能會因為外江堤防建設使原山洪的面排放變為涵閘排放，從而加重山洪淹沒程度，延長山洪退水過程。因此，堤防工程所能解決的是與本區域山洪有明顯錯峰到達的外江洪水產生的防洪安全問題。達到保護區在外江洪水時不被淹沒是建設堤防的目的，也是堤防應用的前提條件。

　　3.2山區堤防保護范圍的特點

　　山區河流的保護范圍一般較小，只占流域面積的很小比例，且多數呈條帶狀分布在河流與山體之間。連江的支流同灌河是此次治理任務中較為典型的山區河流，集雨面積655km2，干流長度57km，河道比降4.1知。根據有關資料，同灌河流域范圍內黎埠、寨崗、大麥山3鎮總耕地面積約0.6萬hm2,需保護范圍不到流域面積的10%，且多數分布在干支流兩側臺地之上。山區河流保護范圍的這個特點使得建堤防洪時一般堤防線路較長，投資較大。

　　3.3山區防洪標準分析

　　為揭示山區中小河流治理所需要把握的防洪標準，參照相關研究成果[14]，對中小河流的集雨面積和洪峰間的關系進行分析。點繪集雨面積200km2以下2~20年一遇各頻率洪峰流量與集雨面積的關系并進行擬合，各治理河段所對應的小流域集雨面積與各頻率洪峰流量按冪函數關系擬合良好，各頻率擬合曲線之間規律較為明顯，20年一遇洪水一般為2年一遇常遇洪水的2.1~2.5倍，且隨集雨面積增大而增大。

　　可見，提高山區河流的防洪標準將使山區河道承受較大過流壓力，造成大量的堤防建設。因此，《廣東省山區中小河流治理工程設計指南》中規定，對于山區河流，保護農田區的河段治理宜以岸坡防沖、疏通和穩定河槽為主要目的，允許洪水在農作物耐受時間內淹浸農田。鄉鎮人口密集區的防洪標準取10~20年一遇;村莊人口集中區的防洪標準取5~10年一遇;農田因地制宜，按照5年一遇以下防洪標準或不設防考慮[15]。

　　3.4區分山區河流的堤防與護岸

　　堤防一般高出地面并需具備兩個必要條件:擋水和閉合。而護岸工程一般不會高出后側地面，也不要求擋水和閉合。堤防工程設計時需要解決堤頂高程、堤身材料、抗滑穩定、抗沖刷、堤身及堤基滲透穩定等一系列問題，而護岸工程一般只需要解決穩定和抗沖刷問題。山區中小河流有很多另類的“堤防”，頂部高出地面，并與兩側高地銜接閉合，防護區在“堤防”后側。為了排放后側山洪，該“堤防”設置了多處涵洞，由于沒有設水閘，洪水可以通過涵洞倒灌進人后方的防護區。

　　因此，這處“堤防”并不能擋水，也沒有完全閉合，并不是真正意義的堤防。這些工程是加高以后用于防沖的護岸工程，一些地方水利工作者和群眾將很多這種不閉合只是局部加高的護岸也稱作堤防，導致上報工程計劃時出現大量堤防建設和加固的內容，為后續工作帶來不必要的麻煩。由于山區洪水的特性，這種建設方式在山區中小河流普遍存在，治理工程中應注意辨別。

　　4山區河流堤防建設的合理性分析

　　4.1合理性分析的目的

　　此次治理任務普遍分布在山區，由于保護面積、保護對象分布的特殊性和山區河流洪水的特點，使堤防建設很有可能會產生一些與預期不一致的結果。為避免不利后果，在堤防建設前需要進行合理性分析。合理性可以分為目的可達性和實施可行性，如果建設堤防可以達到預期的目的并且建設工程實施是可行的，則可認為是合理的。

　　4.2保護范圍的合理性

　　很多山區河段需要保護的范圍較小，且呈條帶狀分布在河流兩側臺地上，如果建設堤防，需要占用保護范圍的房屋和土地，使本來很小的保護范圍變得更小;有些河段兩岸農田及房屋呈臺階狀分布，較大洪水會淹到河道兩側較低處的農田與房屋，但如果建設滿足防洪標準的堤防，則需要占用大部分這些農田，拆除大部分房屋，這些都已經偏離了堤防建設的本來目的。另外，由于山區用地緊張，這樣的堤防工程也不易得到地方群眾的支持，難于實施。

　　4.保護目的的可達性

　　山區中小河流很多需要保護的房屋和農田均處在山體與河道之間，暴雨時山洪會通過保護區域向河道匯流，范圍廣，洪量大，匯流時間短，如果河道兩側建有堤防，會使山洪的面排放變為涵閘的點排放，加重山洪對村莊的淹沒并延長淹沒時間。可以明顯看到村莊后側山體洪水向河道匯流的過程，此時，山洪已對村莊及農田產生一定的淹沒。

　　另外，由于本次治理河段的集雨面積大部分較小，多數處于200km2以下，暴雨同頻幾率高，加之河道短、比降大，導致保護區自身山洪與外江洪水錯峰不明顯，再加上暴雨中心移動等不確定因素的影響，使得防范外江洪水的時機很短很難把握，堤防也很難起到作用。某山區河流在治理時修建了完整的堤防，設有防洪排澇閘且完全閉合，從堤防設計和建設角度不存在問題，但該工程在洪水時還是很難起到避免保護區淹沒的作用，因為防護區后側的山洪水位比河道洪水還高，現場可明顯看出外江洪水到來時水閘還在排水，根本無法下閘防洪。

　　雖然設計時可以通過截洪溝或泵站與堤防工程相結合的方式來提高堤防防洪的保證率，但由于山區洪水的特點，這兩種方式也都需要經過仔細論證。為此，可以考慮兩種設計方式:①截洪溝加堤防的方式。在防護區后側設置截洪溝截斷山洪，實現高水高排，這樣防洪堤就可以有效實現抵御外江洪水的作用。

　　但由于山區洪水過程尖痩，峰值很大，這樣做需要挖掘的截洪溝面積也相應較大，投資也很可觀;②泵站加堤防的方式。設置泵站排除山洪，如果排峰，同樣會因為山區洪水洪峰大的特點造成泵站裝機大，投資及運行費用均較高的后果。如果按照排澇標準一天或兩天排干就更加不合理，因為多數山區洪水的洪峰可在幾個小時內退掉。由于山區洪水的特性，使得一些山區堤防的建設很難達到防止保護區淹沒的目的，甚至可能產生不利影響，因此，建設前一定要經過充分論證。

　　5山區河流堤防建設的必要性分析

　　對于鄉鎮和村莊，首先應該分析相應頻率洪水水面線與保護區地坪標高的關系，如果大部分保護區的地坪標高和重要防護對象的高程均滿足要求，就沒有必要再建設堤防。對于農田，由于山區中小河流洪水過程一般在1d以內，淹沒時間很短，造成的損失很小，相關研究表明，如果可以在2d內退水，水田洪災損失率能控制在0.37內[16]。因此，山區農田一般興建堤防的必要性不大。山區洪水退去后的農田，莊稼基本未受到破壞，長勢良好，甚至洪水帶來的泥沙還可以改良農田土質。

　　6結論

　　通過分析廣東省山區五市中小河流特點，根據幾年的治理經驗，在山區中小河流治理的堤防建設問題上可參考以下幾點。

　　a)集雨面積小于200km2的山區河流和集雨面積小于1000km2的山區河流中上游，由于洪水同頻幾率高，堤防很難起到防止防護區被淹的目的，不宜興建堤防。

　　b)當保護對象呈窄條帶狀分布在河流與山體之間時，堤防建設投人大，保護范圍小，并將大比例占用保護區域面積，不宜興建堤防。

　　C)沒有必要興建僅以保護少量農田和房屋為目的的山區堤防。

　　d)山區河流所匯人河流的集雨面積較大且匯人口有較重要保護對象時，可考慮興建堤防防御外江洪水。經過幾十年的水利工程建設，即使是山區中小河流，在需求強烈、條件允許的地方，多數都已興建了堤防工程，如未設堤，大多是因為必要性不大、條件不允許或建堤會產生負面影響。因此，在山區中小河流治理工程中新建堤防應經過充分論證，一般不宜新建堤防[0]。

　　不設堤情況下的山區中小河流的洪水防范，可以從以下幾個方面著手。

　　a)通過河道清淤疏浚，加大行洪斷面，增加河道過流能力，降低水面線。

　　b)秉著防沖不防淹的理念，建設護岸和“平壓堤”，靜水淹沒、快速退水。可通過適當加高護岸減少洪水對農田的沖刷，但應在河涌人口及低洼位置留有排澇缺口，以便區域內山洪水快速排出。

　　c)在農田、村莊位置可采用“浸潤式過洪”山區中小河流設計斷面。通過清淤疏浚等使河道滿足2年一遇洪水行洪要求，農田作為大洪水的行洪空間，保護村莊不被淹沒。

　　d)規劃并保護城鎮、農村建設標高高于周邊田地標高，使洪水可滯蓄，慎重建設高于建設標高的公路等設施，使山洪可排泄。

　　e)編制防洪預案，建設預警預報系統，規劃避洪線路，完善防洪非工程措施等。

　　參考文獻：

　　[1]鄭時權，龍仕紅.湖南鳳凰縣石灰巖山區河流治理適宜模式探討[J].中國防汛抗旱，2013,23(1):74-75.

　　[2]薛文豪，安慧琳，胡立春.山區河流洪水致災因素及其治理對策[].吉林水利，2013(12)：-5.

　　[3]趙剛，龐博，徐宗學，等.中國山洪災害危險性評價[].水利學報，2016,47(9)：1133-1142.

　　[4]ELKHRACHYI.FlashFloodHazardMappingUsingSatelliteImagesandGISTools：AcasestudyofNajranCity,KingdomofSaudiArabia(KSA)[J].EgyptianJournalofRemoteSensing&SpaceSciences,2015,18(2)：261-278.

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